تصميم وتحليل تجارب بار-sec

يتيح تسلسل الحمض النووي الكمي عالي الإنتاجية التوصيف المتزامن لمجموعات من آلاف الطفرات. ومع ذلك، لا تزال الطرق التحليلية المناسبة وتصميم التجارب التي تعظم كفاءة هذه الطرق مع الحفاظ على القوة الإحصائية غير معروفة حالياً. هنا، استخدمنا تحليل بار-sec لمكتبة حذف خميرة Saccharomyces cerevisiae لاختبار تأثير معايير تصميم التجارب وعمق قراءة التسلسل بشكل منهجي على نتائج التجارب. نقدم طرقاً حسابية تقدر أحجام التأثير بدقة وكفاءة وتقدّر دلالتها الإحصائية من خلال تكييف الطرق الموجودة لتحليل RNA-seq. باستخدام تباين محاكٍ لتصاميم التجارب، وجدنا أن النسخ البيولوجية ضرورية للتحليل الإحصائي لبيانات بار-sec، في حين أن النسخ الفنية أقل قيمة. من خلال أخذ عينات فرعية من قراءات التسلسل، وجدنا أنه عند استخدام نسخ بيولوجية أربع مرات، حققت 6 ملايين قراءة لكل حالة 96% من القوة لاكتشاف تغيير بمقدار الضعف (أو أكثر) بمعدل اكتشاف خاطئ يبلغ 5%. تتيح إرشاداتنا لتصميم التجارب والتحليل الحسابي دراسة مجموعة حذف الخميرة في ما يصل إلى 30 حالة مختلفة في مسار تسلسل واحد. هذه النتائج ذات صلة بمجموعة متنوعة من طرق الفحص الجيني المجمعة التي تستخدم تسلسل الحمض النووي الكمي عالي الإنتاجية، بما في ذلك Tn-seq.