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miRNA调控网络

发布日期:2013/9/13 17:24:17      

       microRNA(miRNA)是一类长度约为19-25nt的内源性非编码RNA,广泛参与基因转录后调控活动,其中多数miRNA具有高度序列保守性、表达时序性和组织特异性。锐博生物拥有世界一流的仪器设备和国际领先的miRNA分析技术团队,为您提供miRNA专业的调控网络分析,加快您的miRNA研究进程。


miRNA高通量检测方法

        通过miRNA芯片或small RNA-seq测序等方法对样品进行miRNA表达量检测。

        miRNA表达谱芯片:通过最新的miRbase 20.0数据库设计杂交探针,高通量检测不同实验样品中miRNA的相对表达量。



        Small RNA测序:新一代高通量测序可以在一次测序中获得样本细胞中的小RNA序列信息,能够快速鉴定出不同组织、不同发育阶段、不同疾病状态下已知和未知的小RNA表达水平及其差异。



生物信息分析:TF-miRNA-mRNA网络分析

       miRNA通过作用于多个靶基因在很多信号通路,如发育、分化、增殖、细胞凋亡中发挥重要作用。同时,其自身表达还受到转录因子的调控,致使在人类正常组织和肿瘤细胞系中均存在组织特异性的表达模式,这样便组成miRNA上下游复杂的调控网络,为研究miRNAs在疾病中的关键作用及药物靶点或诊断提供了新思路。

1. miRNA差异表达分析

        对于由miRNA芯片或small RNA-seq获得的表达数据,根据研究目的或实验设计,可对多组样本两两之间进行miRNAs差异表达分析,具体方法包括差异倍数分析、t检验等,获取差异miRNA列表。


2. miRNA靶基因预测

        锐博生物运用四个最权威的预测软件对客户提供的miRNA进行靶基因预测。

图1. 多种工具对miRNA的靶点进行综合预测,选择交叠靶点作分析以保证可靠性

3. miRNA-mRNA调控关系

        锐博生物对四个软件的预测结果进行进一步筛选整理,并以三个(以上所述的四个中的任三个)软件共同预测结果作为miRNA的候选靶基因,对靶基因进行KEGG/GO功能分析,并构建miRNA-mRNA调控关系。

图2. 靶基因的KEGG功能分析。粉色表示预测靶点基因,绿色表示存在于该通路中的基因,靶基因主要发挥apoptosis功能。



图3. miRNAs-mRNAs调控关系 菱形表示miRNAs,圆表示mRNAs,线条表示miRNA对mRNA调控关系

4. 整合多个蛋白质互作数据库

          综合下图所列的各种蛋白互作数据库,对靶基因总集建立起蛋白互作关系。

图4. 多种蛋白质数据库

5. 构建miRNA-mRNA网络

        合并miRNAs与靶基因总集的蛋白质互作关系,从而建立miRNA-mRNA的调控网络。


图5. miRNA-mRNA调控网络。菱形表示miRNA,圆形表示mRNA,红色线条表示miRNA对mRNA的调控关系,蓝色线条为mRNA之间的蛋白质互作关系

6. 预测调控miRNA的转录因子(Transcript Factor)

1)基于调控因子结合位点数据库,利用相应算法进行调控因子及结合位点预测。

2)用多种软件对ENCODE的ChIP-seq数据库进行miRNA上游区域的Peak检测。

图6. miRNA预测转录因子。绿色圆形表示TF,菱形表示miRNA

7. 合并TF-miRNA调控关系及miRNA-mRNA作用关系来构建miRNA调控网络。


图7. TF-miRNA-mRNA调控网络。菱形表示miRNA,绿色圆形表示TF,蓝色圆形表示mRNA,箭头表示调控关系,线条表示蛋白质互作。


参考文献

1. Friedman RC, Farh KK, Burge CB, et al. Most mammalian mRNAs are conserved targets of microRNAs. Genome Res. 2009; 19(1)92–105.

2. Bino J, Anton JE, Alexei A, et al. Human MicroRNA targets. PLoS Biol. 2004; 2(11): e363.

3. Chi SW, Zang JB, Mele A, et al. Argonaute HITS- CLIP decodes microRNA- mRNA interaction maps. Nature. 2009; 460(7254): 479- 86.

4. Xiaowei W. miRDB: a microRNA target prediction and functional annotation database with a wiki interface. RNA. 2008; 14(6): 1012–1017.

5. Bernstein BE, et al. The ENCODE Project Consortium. A user's guide to the encyclopedia of DNA elements (ENCODE). PLoS Biol.2011; 9.4:e1001046.

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7. Kristin RD, Sandra L. Rodriguez Z, et al. Transcription Factor- MicroRNA- Target Gene Networks Associated with Ovarian Cancer Survival and Recurrence. PLoS ONE. 8(3): e58608.


G005 锐博生物——锐博miRNA调控网络宣传单页.pdf




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