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miRNA靶基因预测

      使用生物信息学工具通过理论方法预测miRNAs的作用靶标是当前筛选和识别miRNAs靶标的较为理想的途径。绝大多数的miRNAs通过碱基配对的方式结合到靶mRNA的3"UTR,通过抑制靶基因的翻译或对靶基因mRNA的降解达到调控基因表达的目的,因此miRNA靶标的鉴定对研究miRNA的功能至关重要。锐博生物使用多个数据库,结合芯片数据与基因通路分析,为您提供高效的靶基因预测服务。一般针对模式生物进行靶基因预测,目前可进行miRNA靶基因预测的物种有Human、Mouse、Rat、Dog、Chicken、Chimpanzee、Rhesus、Cow、opossum、Frog等。对于其他物种,在存在3"UTR数据库的前提下,亦能进行靶基因预测。

        一般在非编码区(3"UTR)进行靶基因预测,如果在编码区进行靶基因预测,对于编码区靶基因的预测,提取目标microRNA编码区序之后做多物种比对,搜寻到保守区段后进行靶位点预测,整理保守的靶位点,并进行统计分析。基因编码区(CDS区域)也是microRNA结合位点的报道已经出现多篇顶级文章中(参考文献:Yvonne Tay et al. MicroRNAs to Nanog, Oct4 and Sox2 coding regions modulate embryonic stem cell differentiation. Nature. 2008 Oct 23;455(7216):1124-8.)。

套餐一 客户仅仅提供miRNA

客户提供信息

生物信息预测与分析结果

1 物种名(例如HumanMouseRat等模式生物)
2 miRNA
名称(需要在miRBase 18.0数据库中可查,例如hsa-miR-375mmu-miR-320-3p)

1 多个数据库的miRNA靶基因预测结果;
2
各个数据库预测结果之间的交集统计与作图,得到候选靶基因;
3 (
依据客户具体需求决定)使用候选靶基因进行KEGG Pathway分析,挖掘靶基因最有可能参与的生物通路,绘制基因通路图。

套餐二 客户需要预测某个特定生物通路相关的miRNA靶基因

客户提供信息

生物信息预测与分析结果

1 物种名(例如HumanMouseRat等模式生物);
2 miRNA名称(田需要在miRBase 18.0数据库中可查,例如hsa-miR-375mmu-miR-320-3p);
3 基因参与的生物通路名称(例如Cell CycleApoptosis)

1 多个数据库的miRNA靶基因预测结果
2 各个数据库预测结果之间的交集统计与作图,得到候选靶基因
3 挖掘数据库预测结果与特定生物通路相关的基因。

  分析模块如下:
  一. 多个数据库综合预测
  依据实际情况,选择合适的数据库进行靶基因预测。

表1.miRNA靶基因预测的数据库

数据库

可预测物种

介绍

targetscan

人、小鼠、大鼠、狗、鸡、黑猩猩、恒河猴、母牛、袋貂、蛙

基于靶mRNA序列的进化保守等特征搜寻动物的microRNA靶基因。是预测microRNA靶标假阳性率较低的软件。而且是microRNA领域大牛Bartel实验室开发的。

miRanda

人、小鼠、大鼠、果蝇、线虫

著名的Memorial Sloan-Kettering 癌症研究中心的研究人员开发的软件和数据库。

Clip seq

人、小鼠、拟南芥、线虫、大米、葡萄

一个高通量实验数据CLIP-Seq(或称为HITS-CLIP)和mRNA降解组测序数据支持的microRNA靶标数据库,整合和构建多个流行的靶标预测软件的交集和调控关系。

pictar

人、黑猩猩、小鼠、大鼠、狗、鸡等哺乳类动物

基于microRNAmicroRNA靶标联合作用等特征开发的搜寻动物的microRNA靶基因的软件,假阳性率也较低。是microRNA领域大牛Rajewsky实验室开发的。该文章位列miRNA相关文章引用Top5

miRDB

人、小鼠、大鼠、狗、鸡

动物microRNA靶标预测和功能注释数据库。

microCosm

人、黑猩猩、恒河猴、蚊、牛、家鸡、线虫、果蝇、小鼠、大鼠、斑马鱼

EMBL-EBIEnright 实验室开发的microRNA靶标数据库。是miRBase的官方靶点预测软件。

DIANA

人、小鼠、大鼠

Kiriakidou基于实验和计算生物学方法开发的miRNA靶基因预 测软件

注:一般依据实际情况选择数据库进行miRNA靶基因预测。

  二. 预测结果整合分析

  使用统计工具,对上一步选取的数据库的多个预测结果进行整合分析。直观的统计结果如图。

图1.has-miR-X的靶基因Venn图

  上图是使用多个软件对has-miR-X预测的靶基因作出的Venn图(维恩图)。视实际情况对靶基因进行筛选。

  三. 依据特定生物通路对靶基因进行筛选


   对于miRNA的靶基因,对候选靶基因集进行KEGG生物通路分析,从而提取出最相关的生物通路上的靶基因,更加有利于下游实验的开展。


图2:通过对软件预测之后的靶基因做KEGG Pathway分析,进一步挖掘与特定生物通路相关的基因。


表2.预测Human的miRNA has-miR-xxx的靶基因是否与细胞凋亡相关

预测结果中与Apoptosis相关的基因:

IL1RAP

PPP3CC

PRKX

PIK3R3



  四. miRNA与其靶基因之间的作用网络图

        锐博生物可为客户将miRNA与靶基因的关系绘制成符合文献发表格式的图表,请与我们的技术人员联系,确认详细方案。


图4 miRNA与其已知靶基因之间的作用网络图


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