Episodio

Analisi integrata degli esperimenti PCR digitali in R

con Stefan Rödiger

useR!2017: Analisi integrata di PCR digitale exper...

Parole chiave: DIGITAL PCR, confronto multiplo, GUI, ricerca riproducibile
Pagine Web: https://CRAN.R-project.org/package=dpcR, http://michbur.github.io/dpcR%5Fmanual/,http://michbur.github.io/pcRuniveRsum/
Digital PCR (dPCR) è una variante di PCR, in cui l'amplificazione PCR viene condotta in più reazioni di volume ridotto (partizioni con termine) anziché in blocco. Lo stato dicotomoso di ogni partizione (amplificazione positiva o negativa) viene usato per la quantificazione assoluta delle molecole modello dalla trasformazione poisson della proporzione di partizioni positive. L'ampia espansione della tecnologia dPCR e delle sue applicazioni è stata seguita dallo sviluppo di metodi di analisi dei dati statistici. Tuttavia, il panorama software è sparso, costituito da script in vari linguaggi di programmazione, server Web con ambiti ristretti o pacchetti software del fornitore di origine chiusa, che in genere sono strettamente legati alla loro piattaforma. Ciò porta a ambienti sfavorevoli, come risultato di piattaforme diverse, o anche da laboratori diversi che usano la stessa piattaforma, non può essere facilmente confrontato tra loro.
Per affrontare queste sfide, è stato sviluppato il server dpcReport shiny che fornisce uno strumento open source per l'analisi dei dati dPCR. dpcReport offre un framework di analisi semplificato per la community dPCR compatibile con l'output dei dati (ad esempio CSV, XLSX) da diverse piattaforme dPCR (ad esempio, Bio-Rad QX100/200, Biomark). Questo va oltre l'analisi dei dati dPCR di base con software forniti dal fornitore, che spesso è limitato al calcolo del numero di copia del modello medio per partizione e la sua incertezza. dpcReport offre agli utenti un maggiore controllo sull'analisi dei dati e traggono vantaggio dalla standardizzazione e dall'analisi riproducibile.
I dati del server Web analizzano i dati indipendentemente dal fornitore o dal tipo di piattaforma (droplet o camera dPCR). Non è limitato alle piattaforme disponibili in commercio e può essere usato anche con sistemi sperimentali importando dati tramite il formato REDF universale, che segue lo standard IETF RFC 4180. dpcReport fornisce agli utenti strumenti avanzati per il controllo qualità dei dati e incorpora test statistici per confrontare più reazioni in un esperimento [@burdukiewicz_methods_2016], attualmente assenti in molti strumenti software correlati a dPCR. dpcReport offre agli utenti strumenti avanzati per il controllo qualità dei dati. Le analisi condotte sono completamente integrate all'interno di report HTML interattivi estesi e personalizzabili, tra cui figure, tabelle e calcoli.
Per migliorare la riproducibilità e la trasparenza, un report può includere frammenti in R che consentono una riproduzione esatta dell'analisi eseguita da dpcReport. Il pacchetto dpcR è stato sviluppato per raccogliere tutte le funzionalità usate dal server lucido. Inoltre, il pacchetto fornisce funzioni aggiuntive che facilitano l'analisi e il controllo qualitativo dei dati dPCR. Tuttavia, le funzionalità di base sono disponibili tramite il server lucido per ridurre al minimo la barriera di ingresso necessaria per usare il nostro software.
Sia dpcReport che dpcR seguono la denominazione dPCR standardizzata delle linee guida dMIQE [@huggett_digital_2013]. Poiché la vasta funzionalità offerta dal nostro software può essere stravolgente in un primo momento, il nostro software è ampiamente documentato. La documentazione è arricchita dall'analisi dei set di dati di esempio.
Il server Web dpcReport e il pacchetto dpcR appartengono a pcRuniveRsum, una raccolta di strumenti R per l'analisi dell'amplificazione del DNA degli esperimenti