在對動植物雜交種（或F1子代）的基因組和轉(zhuǎn)錄組的關(guān)聯(lián)研究中脯颜，要回答這么一個問題：基因組變異到底與基因表達(dá)有什么關(guān)系苟蹈？
這個問題很難避乏，因?yàn)樯婕坝绊懟虮磉_(dá)調(diào)控的因素可太多了探橱！多少科研人員圍繞著這個問題研究畢生捂齐。
但不可避免的要做等位基因特異性表達(dá)（allele-specific expression, ASE）和基因表達(dá)順反式調(diào)控的相關(guān)研究蛮放。
我因?yàn)槭状谓佑|這類分析，很窩火奠宜。查閱了一些資料包颁，理解了一些概念，模仿了一些方法压真。記錄整理下要點(diǎn)備忘娩嚼，更希望后來者不要繞路。
1. 主要參考文獻(xiàn)
1) 綜述
中文進(jìn)展：等位基因特異性表達(dá)形成機(jī)制及其應(yīng)用的研究進(jìn)展
Cis/trans：The evolution of gene expression in cis and trans
轉(zhuǎn)錄調(diào)控在雜種優(yōu)勢中的作用：The Role of Transcriptional Regulation in Hybrid Vigor
變異與表達(dá)：Molecular and evolutionary processes generating variation in gene expression滴肿；解讀版：【NRG綜述】分子和演化過程在基因表達(dá)中引發(fā)的變異
看完這些岳悟，基本了解了概念。
2）研究和方法
水稻PNAS——張啟發(fā)泼差、刑鋒
無代碼贵少，自創(chuàng)的方法（SNP歸并到gene level），較難復(fù)制堆缘。只研究了ASE滔灶，未研究cis/trans。
解讀版：等位基因不平衡表達(dá)與水稻雜種優(yōu)勢宽气；華中農(nóng)業(yè)大學(xué)在雜種優(yōu)勢機(jī)理研究取得新進(jìn)展
后續(xù)相同方法研究了甲基化對ASE的影響：
棉花NC——胡冠菁、包穎
有代碼潜沦，較為友好。cis/trans分類費(fèi)解绪氛，有點(diǎn)繞唆鸡，要好好閱讀理解后就好了。
Unraveling cis and trans regulatory evolution during cotton domestication枣察；
解讀版：Nature Commun. | 曲阜師范大學(xué)包穎團(tuán)隊(duì)揭示陸地棉馴化過程中的調(diào)控進(jìn)化争占；
YouTube GCMonline：CGM 第131期 棉屬多倍化與馴化歷程中的順反式表達(dá)調(diào)控進(jìn)化；
CGM 第 23 期 Polyploidy and duplicated gene regulation, stories of cotton 棉花進(jìn)化那些事兒
Gihub：https://github.com/Wendellab/CisTransRegulation
玉米MP——周鵬序目、Nathan M. Springer
有代碼臂痕，不太好復(fù)制，也有點(diǎn)費(fèi)解猿涨。同時分析了cis/trans和ASE
Dynamic Patterns of Gene Expression Additivity and Regulatory Variation throughout Maize Development
Github：https://github.com/maizeumn/atlas
Gitee：https://gitee.com/orionzhou/demo
玉米順式元件預(yù)測脅迫反應(yīng)PC（有代碼）握童，同一方法新作：
解讀版：【Plant Cell】機(jī)器學(xué)習(xí)叛赚！應(yīng)用順式調(diào)控元件大數(shù)據(jù)預(yù)測玉米的冷熱應(yīng)激反應(yīng)
Github：https://github.com/orionzhou/stress
水生植物蓮Plant Mol Biol——武漢植物園
無代碼澡绩，較簡單稽揭，只研究了ASE，基本參考了棉花文章肥卡。
解讀版：武漢植物園在熱帶蓮和溫帶蓮雜交品種F1組織中的偏向等位基因表達(dá)研究中獲進(jìn)展
土豆JIPB——黃三文
無代碼，只研究了ASE步鉴，分析簡單揪胃，參考了水稻方法。
The multi-omics basis of potato heterosis
看完這些氛琢，你就知道近幾年別人是怎么研究這些東西的喊递。當(dāng)然其他動植物中也有研究的，但要么方法老舊和分析不嚴(yán)謹(jǐn)艺沼，要么發(fā)表的影響力不夠册舞。
個人建議參考以上棉花或玉米的分析方法，發(fā)表有依據(jù)障般，較權(quán)威调鲸。作者友好，有代碼挽荡，不懂可問藐石。
2. 分析要點(diǎn)
1）工具
沒有統(tǒng)一的分析方法，網(wǎng)上有一些工具定拟，但比較舊也不夠權(quán)威于微，再沒有理解的情況下不敢亂用。
https://github.com/pjx1990/as_analysis
https://github.com/Jiaxin-Fan/ASEP
https://github.com/liangjiaoxue/ASEtrans
https://github.com/TheFraserLab/ASEr
https://github.com/bmvdgeijn/WASP
https://github.com/evodify/allele-specific-expression
https://github.com/haojingshao/ASE-pipeline
https://github.com/dorolin/PybridASE
https://github.com/sanderslhc/Allele-Specific-Expression
https://github.com/edsgard/geneiase
其實(shí)得到轉(zhuǎn)錄組的vcf文件后青自，利用bcftools提取每個樣本的兩個等位基因的reads count（AD屬性）株依，或者GATK的 ASEReadCounter也可得到SNP水平的等位基因reads矩陣。
但經(jīng)測試延窜，bcftools提取出的reads和gatk做的結(jié)果還是有所不同恋腕，沒有去找具體的原因和差異大小。最好還是用gatk來做逆瑞。
SNP的reads count最終要?dú)w并到gene level荠藤，一般取和（或均值），再進(jìn)行檢驗(yàn)获高，可用DESeq2或卡方檢驗(yàn)哈肖。張啟發(fā)水稻的文章是分gene內(nèi)的SNP來做的，這樣不太方便跟cis/trans以及遺傳模式等比較念秧。
現(xiàn)在的ASE或者cis/trans沒有比較規(guī)范的流程淤井，大家都用自己創(chuàng)立的理論和方法。對于對本領(lǐng)域不熟悉的研究者建議還是借鑒別人權(quán)威發(fā)表的方法。
2）概念理解
ASE和順反式調(diào)控的關(guān)系庄吼？
ASE詞本身指代F1中的表達(dá)缎除，但是現(xiàn)在ASE一般指順反式研究的分析方法（另外一種是eQTL），是需要同時考慮親本間差異和F1中等位基因差異总寻，將二者進(jìn)行比較區(qū)分順反類別器罐。早期的文章很多只考慮F1但不看親本（即認(rèn)為ase只是順式調(diào)控的結(jié)果），可以提cis但是不夠精細(xì)嚴(yán)謹(jǐn)渐行，最近的工作應(yīng)該比較少見了轰坊。個人覺得，如果做了更為具體的cis/trans分析祟印，ase就沒必要提了肴沫。
ASE或Cis/trans與雜種優(yōu)勢的關(guān)系？
等位基因特異性表達(dá) (ASE)與起源效應(yīng)的親本密切相關(guān)蕴忆，并受cis/trans復(fù)雜相互作用的調(diào)節(jié)颤芬，通常被認(rèn)為在解釋雜種和親本之間的差異方面起著關(guān)鍵作用。具體要根據(jù)數(shù)據(jù)做卡方和Fisher檢驗(yàn)（如棉花的做法）套鹅。
致謝：特別感謝中國農(nóng)科院深圳基因組研究所得胡冠菁老師站蝠！
