عملکرد مقایسه‌ای برنامه‌های مونتاژ ترنسکریپتوم برای زعفران (Crocus sativus L.)

زعفران (Crocus sativus L.) که به خانواده Iridaceae تعلق دارد و منبعی از آپوکارتنوئیدها است، یکی از ارزشمندترین ادویه‌ها و گیاهان دارویی در جهان به شمار می‌رود. به دلیل اندازه بزرگ و پیچیدگی بالای ژنوم زعفران، تعیین توالی آن همچنان یک چالش محسوب می‌شود. ظهور فناوری‌های نسل بعدی توالی‌یابی (NGS) امکان توسعه سریع و مؤثر برای توالی‌یابی RNA را فراهم کرده است. سرهم‌بندی نوین (de novo assembly) ترنسکریپتوم از داده‌های RNA-Seq با خوانش کوتاه، منبعی عالی برای مطالعه گونه‌هایی است که ژنوم مرجع ندارند. سرهم‌بندی نوین ترنسکریپتوم چالش‌های منحصر به فرد خود را دارد، به ویژه در مورد گیاهان که دارای تعداد زیادی پارالوگ، ارتولوگ، همئولوگ و ایزوفورم هستند. در این تحقیق، ما تلاش کردیم عملکرد ابزارهای سرهم‌بندی نوین شامل BinPacker، Bridger، Oases-Velvet و Trinity را از طریق بررسی معیارهای کیفیتی مانند طول N50، تعداد کل کانتیگ‌ها و نمرات هم‌ترازی مقایسه کنیم.نتایج این آنالیزها نشان داد که مونتاژ با استفاده از Bridger عملکرد بهتری برای ترانسکریپتوم زعفران داشت، Oases از نرخ‌های نسبتاً بالای کیمرا و افزونگی‌ها رنج می‌برد که باعث می‌شود خانواده‌های ژنی با شباهت بالا به یک ترانسکریپت واحد مونتاژ شوند، Trinity در افزایش نتایج مثبت کاذب عملکرد ضعیف‌تری نسبت به Bridger دارد. مطالعه مقایسه‌ای ما به پژوهشگران در انتخاب یک مونتاژکننده مناسب کمک می‌کند و اطلاعات ضروری برای بهبود مونتاژکننده‌های موجود ارائه می‌دهد.

Saffron (Crocus sativus L.) belonging to the Iridaceae family as a source of apocarotenoids is one of the most valuable spices and medicinal plants in the world. Because of the large size and high complexity of saffron genome, its sequencing remains a challenge. The arrival of nextgeneration sequencing technologies (NGS) has allowed rapid and efficient development for RNA sequencing. De novo assembly of transcriptome from short-read RNA-Seq data provides a great resource for the study of species without a reference genome. De novo assembly of the transcriptome has some unique challenges, particularly in the case of plants, which possess a large amount of paralogs, orthologs, homoeologs and isoforms. In this research, we attempted to compare the performance of de novo assembly tools including BinPacker, Bridger, Oases-Velvet and Trinity through consideration of quality metrics such as N50 length, the total number of contigs and alignment scores. The results of these analyses revealed that assembly using Bridger had a superior performance for saffron transcriptome, Oases suffered from relatively high chimera rates and redundancies which causes genes family with high similarity to be assembled into one transcript, Trinity performs worse than Bridger in the increase of false positives. Our comparison study will assist researchers in selecting a well-suited assembler and offer essential information for the improvement of existing assemblers.