以SRA数据库中DRP003950数据集为练习对象。该数据集使用Tamoxifen处理MCF-7细胞系，分别测定了1到12周处理组和对照组的表达谱。为简单起见，本实验仅要求比较处理一周后MCF-7表达谱的变化情况。该实验包括多个步骤：下机数据清理和序列比对；表达谱定量至基因水平；合并多个表达谱为表达矩阵；差异表达分析；下游通路富集分析

以下是处理该数据集的基本流程：

1. 下载数据集

从SRA数据库中下载DRP003950数据集对应的sra文件，使用fastq-dump工具将sra文件转换成fastq文件。

fastq-dump --split-files SRR1130174

2. 数据预处理

使用fastp对fastq文件进行质量控制和接头序列去除。

fastp -i SRR1130174_1.fastq -I SRR1130174_2.fastq -o clean_1.fastq -O clean_2.fastq --cut_tail --cut_tail_mean_quality 20 --cut_tail_window_size 20

3. 下载参考基因组

从UCSC下载人类基因组fasta文件和基因注释gtf文件，构建基因组索引。

hisat2-build -p 4 hg38.fa hg38

4. 进行序列比对

使用Hisat2对样本进行序列比对，生成bam文件。

hisat2 -p 4 --dta -x hg38 -1 clean_1.fastq -2 clean_2.fastq -S sample.sam
samtools view -Sb -@ 4 sample.sam > sample.bam

5. 进行基因转录水平定量

使用featureCounts对bam文件进行基因转录水平定量。

featureCounts -p -t exon -g gene_id -a hg38.gtf -o counts.txt sample.bam

6. 合并多个表达谱为表达矩阵

将多个样本的基因表达谱合并为表达矩阵。

library(edgeR)
files <- c("counts_control_1.txt", "counts_treatment_1.txt")
y <- readDGE(files, columns=c(2, 2))
y <- estimateDisp(y)
et <- exactTest(y)
topTags(et)

7. 差异表达分析

使用edgeR对基因表达谱进行差异分析，得到差异基因列表。

library(edgeR)
counts <- read.delim("counts.txt", row.names=1, check.names=FALSE)
group <- factor(c("control", "treatment"), levels=c("control", "treatment"))
design <- model.matrix(~group)
y <- DGEList(counts=counts, group=group)
y <- calcNormFactors(y)
y <- estimateDisp(y, design)
fit <- glmQLFit(y, design)
qlf <- glmQLFTest(fit, coef=2)
topTags(qlf)

8. 下游通路富集分析

使用生物信息学工具进行差异基因的下游通路富集分析，以进一步了解基因的生物学功能和作用机制。

综上所述，对于该数据集的分析流程包括下机数据清理和序列比对、表达谱定量至基因水平、合并多个表达谱为表达矩阵、差异表达分析和下游通路富集分析等多个步骤。这些步骤可以帮助研究人员深入了解基因在不同条件下的表达变化，从而更好地理解基因的功能和生物学过程。