ИСТИНА

Сравнение уровней экспрессии генов между изучаемыми объектами с использованием высокопроизводительных методов (RNA-seq, microarray) стало одним из основных инструментов генетики и геномики. В результате их использования происходит идентификация дифференциально экспрессирующихся генов (с технической точки зрения – генов, различающихся по представленности мРНК в сравниваемых пробах). Анализ выявленных генов позволяет получить полную картину функционирования генетических сетей в образцах и проанализировать причины, лежащие в основе различий между ними. Однако детектируемая разница в количестве мРНК может быть вызвана не только изменением уровня экспрессии гена в пределах одной ткани, но и изменением в образце соотношения тканей и/или клеток, в которых экспрессируется или не экспрессируется этот ген. Такие явления часто наблюдаются при сравнении гетерогенных образцов со сложным клеточным и/или тканевым составом (цветки, плоды, опухоли и т.д.) При анализе таких объектов возможно возникновение двух типов ошибок: 1) ложноположительных, когда изменение экспрессии гена связано с изменением в образце доли ткани, в которой он экспрессируется; 2) ложноотрицательных, при которых ген не идентифицируется как дифференциально экспрессируемый в результате обратно-пропорционального изменения в образце доли ткани, в которой он экспрессируется. Для решения этой проблемы нами был разработан алгоритм, позволяющий различать детектируемые изменения количества мРНК, вызванные изменением соотношения тканей от изменения экспрессии гена в пределах одной ткани. Работа алгоритма основана на сопоставлении данных по экспрессии генов в изучаемых образцах с систематизированными данными по дифференциальной экспрессии генов в разных тканях и органах, полученных с использованием высокопроизводительных методов. С использованием этого метода были проанализированы полученные нами данные по экспрессии генов у мутантов Arabidopsis thaliana контролирующих определение типа органа цветка (ag-1, ap1-1, ap2-7, ap3-6, pi-1), характеризующихся существенными изменениями в морфологии. Было показано, что при большом числе генов имеющих значимое различие в количестве мРНК в образцах (от 1596 для ap1-1 до 4499 для ap3-6), только для трети из них (от 597 для ap1-1 до 1310 для ap3-6) разница возникает в результате изменения уровня экспрессии гена в пределах одной ткани. Сравнительный анализ дифференциально экспрессирующихся генов у мутантов позволил выявить гены, участвующие в генетическом контроле развития каждого органа цветка.