microRNA(miRNA)是一類(lèi)長(zhǎng)度約為19-25nt的內(nèi)源性非編碼RNA,廣泛參與基因轉(zhuǎn)錄后調(diào)控活動(dòng),其中多數(shù)miRNA具有高度序列保守性、表達(dá)時(shí)序性和組織特異性。最近的研究表明miRNA參與各種各樣的調(diào)節(jié)途徑,包括發(fā)育、病毒防御、造血過(guò)程、器官形成、細(xì)胞增殖和凋亡、脂肪代謝等,具有重要的基因表達(dá)調(diào)控作用。
pri-miRNA, pre-miRNA 和 mature miRNA有什么區(qū)別
成熟的miRNAs是由較長(zhǎng)的初級(jí)轉(zhuǎn)錄物經(jīng)過(guò)一系列核酸酶的剪切加工而產(chǎn)生的,初級(jí)轉(zhuǎn)錄物稱(chēng)為pri-miRNA。pri-miRNA長(zhǎng)度從幾百到幾千個(gè)堿基不等,帶有5'帽子和3’polyA尾巴,以及1到數(shù)個(gè)發(fā)夾徑環(huán)結(jié)構(gòu)。Pri-miRNA經(jīng)剪切產(chǎn)生約70個(gè)堿基的miRNA前體,即pre-miRNA。pre-miRNA為單一發(fā)夾結(jié)構(gòu),5'帶有磷酸基團(tuán),3’有兩個(gè)突出堿基,并帶有3'羥基。pre-miRNA經(jīng)進(jìn)一步剪切,形成長(zhǎng)度約為22個(gè)堿基的單鏈成熟miRNA。
MiRNA的命名原則可以大致歸納如下:
一個(gè)系統(tǒng)命名包含三部分內(nèi)容,即物種,microRNA類(lèi)別,序號(hào)。三者間用短線連接。物種一般用三個(gè)小寫(xiě)字母表示,如hsa,mmu和rno分別代表人,小鼠和大鼠。MicroRNA類(lèi)別是指所命名的microRNA是pre-miRNA還是mature miRNA。pre-miRNA用mir表示,mature miRNA用miR表示。序號(hào)為一阿拉伯?dāng)?shù)字,代表microRNA發(fā)現(xiàn)的先后。一般而言,數(shù)字越小,發(fā)現(xiàn)越早。
位于基因組不同部位但產(chǎn)生同樣的mature miRNA的pre-miRNA在序號(hào)后添加短線和阿拉伯?dāng)?shù)字以示區(qū)別,如hsa-mir-7-1, hsa-mir-7-2, hsa-mir-7-3。
有些pre-miRNA可以產(chǎn)生兩個(gè)mature miRNA。對(duì)應(yīng)pre-miRNA莖環(huán)結(jié)構(gòu)5'和3'序列的mature miRNA分別加后綴-5p和-3p以示區(qū)分,如rno-miR-325-5p和rno-miR-325-3p。
如果從同一個(gè)pre-miRNA成熟的兩個(gè)mature miRNA的相對(duì)表達(dá)量已知,表達(dá)量高者加后綴*,如hsa-miR-17*比hsa-miR-17表達(dá)量高。
對(duì)于僅相差1-2個(gè)堿基的mature miRNA,加一個(gè)小寫(xiě)字母后綴以示區(qū)別,如hsa-miR-19a, hsa-miR-19b。
如何分析miRNA的功能?
一般利用一些常見(jiàn)的miRNA數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分析,MedSci編輯只能告訴你這么多了,因?yàn)樗銐蚨嗔耍饕ǎ?a target="_blank" style="text-align: center;">miRBase、microrna、TargetScan、PicTar、miRanda、HOCTAR,MiRTarBase,miRDB,mirna database,miRNAMap,miRCancer(腫瘤miRNA),miR2Disease,microRNA target prediction,Micro RNA Informatics,PMTED(植物miRNA),miRWalk2.0,ViTa(病毒領(lǐng)域miRNA),PITA,starBase v2.0,以及COMETA
miRNA數(shù)據(jù)庫(kù),以及靶點(diǎn)預(yù)測(cè)介紹:
(1)miRbase:眾所周知的microRNA基因注釋數(shù)據(jù)庫(kù)。目前miRBase只提供了microRNA的靶標(biāo)的預(yù)測(cè)軟件的鏈接(如:PicTar)。最新版本發(fā)布時(shí)間:2010年9月。網(wǎng)址:http://mirbase.org/index.shtml
(2)ChIPBase: 整合CLIP-Seq和ChIP-Seq的數(shù)據(jù)探討microRNA的轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后調(diào)控,構(gòu)建轉(zhuǎn)錄因子->microRNA->靶標(biāo)的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。最新版本發(fā)布時(shí)間:2012年11月。網(wǎng)址:http://deepbase.sysu.edu.cn/chipbase/
(3)starBase:一個(gè)高通量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)CLIP-Seq(或稱(chēng)為HITS-CLIP)和mRNA降解組測(cè)序數(shù)據(jù)支持的microRNA靶標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù),整合和構(gòu)建多個(gè)流行的靶標(biāo)預(yù)測(cè)軟件的交集和調(diào)控關(guān)系。
最新版本發(fā)布時(shí)間:2011年5月。 網(wǎng)址:http://starbase.sysu.edu.cn/
(4)Tarbase:一個(gè)收集已被實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的microRNA靶標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)。最新版本發(fā)布時(shí)間:2009年1月(v5)。網(wǎng)址:http://microrna.gr/tarbase/
(5)miRecords:一個(gè)整合的microRNA靶標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)。整合多個(gè)靶標(biāo)預(yù)測(cè)軟件的調(diào)控關(guān)系。最新版本發(fā)布時(shí)間:2010年11月。網(wǎng)址:http://mirecords.biolead.org/
(6)targetScan: 基于靶mRNA序列的進(jìn)化保守等特征搜尋動(dòng)物的microRNA靶基因。是預(yù)測(cè)microRNA靶標(biāo)假陽(yáng)性率較低的軟件。而且是microRNA領(lǐng)域大牛Bartel實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的。最新版本發(fā)布時(shí)間:2009年4月(v5.1). 網(wǎng)址:http://www.targetscan.org/
(7)PicTar:基于microRNA或microRNA靶標(biāo)聯(lián)合作用等特征開(kāi)發(fā)的搜尋動(dòng)物的microRNA靶基因。假陽(yáng)性率也較低。是microRNA領(lǐng)域大牛Rajewsky實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的。最新版本發(fā)布時(shí)間:2007年3月。網(wǎng)址:http://pictar.mdc-berlin.de/
(8)PITA:基于靶位點(diǎn)的可接性(target-site accessibility)和自由能預(yù)測(cè)microRNA的靶標(biāo)。是著名的生物信息學(xué)家Segal實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的。最新版本發(fā)布時(shí)間:2008年8月。網(wǎng)址:http://genie.weizmann.ac.il/pubs/mir07/mir07_data.html
(9)RNA22:基于序列特征預(yù)測(cè)microRNA的結(jié)合位點(diǎn)。是幾個(gè)流行的microRNA靶標(biāo)預(yù)測(cè)軟件的其中一個(gè)。IBM公司的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的。最新版本發(fā)布時(shí)間:2007年。網(wǎng)址:http://cbcsrv.watson.ibm.com/rna22.html
(10)miRanda和microRNA.org:是著名的Memorial Sloan-Kettering 癌癥研究中心的研究人員開(kāi)發(fā)的軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)。miRanda的最新版本又叫mirSVR。最新版本發(fā)布時(shí)間:2010年8月。網(wǎng)址:http://www.microrna.org/microrna/home.do
(11)MicroCosm:EMBL-EBI的Enright 實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的microRNA靶標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)。最新版本發(fā)布時(shí)間:2010年8月。網(wǎng)址:http://www.ebi.ac.uk/enright-srv/microcosm/htdocs/targets/v5/
(12)miRTarBase:整合實(shí)驗(yàn)證實(shí)的microRNA靶標(biāo)的數(shù)據(jù)庫(kù)。最新版本發(fā)布時(shí)間:2010年10月。網(wǎng)址:http://mirtarbase.mbc.nctu.edu.tw/index.html
(13)miRGator v2.0:整合microRNA表達(dá)、靶標(biāo)和疾病相關(guān)信息的數(shù)據(jù)庫(kù)。最新版本發(fā)布時(shí)間:2010年11月。網(wǎng)址:http://mirgator.kobic.re.kr:8080/MEXWebApp/
(14)MiRNAMap:動(dòng)物的microRNA基因及其靶標(biāo)的數(shù)據(jù)庫(kù)。最新版本發(fā)布時(shí)間:2008年1月。網(wǎng)址:http://mirnamap.mbc.nctu.edu.tw/
(15)miRDB: 動(dòng)物microRNA靶標(biāo)預(yù)測(cè)和功能注釋數(shù)據(jù)庫(kù)。最新版本發(fā)布時(shí)間:2010年8月。網(wǎng)址:http://mirdb.org/miRDB/
(16)RNAhybrid:一個(gè)基于miRNA-target配對(duì)自由能預(yù)測(cè)microRNA的靶標(biāo)。最新版本發(fā)布時(shí)間:v2.1。網(wǎng)址:http://bibiserv.techfak.uni-bielefeld.de/rnahybrid/
(17)miRGen:microRNA基因和microRNA靶標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)。最新版本發(fā)布時(shí)間:2007年1月。網(wǎng)址:http://www.diana.pcbi.upenn.edu/miRGen.html
(18)doRiNA: microRNA的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)。最新版本發(fā)布時(shí)間:2012年1月。網(wǎng)址:http://dorina.mdc-berlin.de/rbp_browser/dorina.html
(19)COMETA:通過(guò)miRNA靶基因共表達(dá)相關(guān)性分析數(shù)據(jù)庫(kù)(CoMeTa),優(yōu)化和篩減miRNA靶基因集合
預(yù)測(cè)植物microRNA靶標(biāo)的工具和數(shù)據(jù)庫(kù)如下:
(1) Targetfinder: 使用基于植物的靶標(biāo)罰分策略預(yù)測(cè)小RNA的靶標(biāo)。最新版本發(fā)布時(shí)間:2010年8月。網(wǎng)址:http://jcclab.science.oregonstate.edu/node/view/56334
(2) starBase: 提供高通量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)mRNA降解組測(cè)序數(shù)據(jù)支持的植物microRNA靶標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)和基于mRNA降解組數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)microRNA靶標(biāo)的網(wǎng)頁(yè)版工具。最新版本發(fā)布時(shí)間:2011年5月。 網(wǎng)址:http://starbase.sysu.edu.cn/
(3) miRU, psRNATarget: 一個(gè)網(wǎng)頁(yè)版的植物microRNA靶標(biāo)預(yù)測(cè)工具。最新版本發(fā)布時(shí)間:2011年5月。 網(wǎng)址:http://www.plantgrn.org/psRNATarget/
(4)CleaveLand:一個(gè)基于mRNA降解組數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)microRNA靶標(biāo)的工具。最新版本發(fā)布時(shí)間:2010年3月。網(wǎng)址:https://homes.bio.psu.edu/people/faculty/Axtell/AxtellLab/Software.html
(5) Target-align:一個(gè)就鑒定植物microRNA靶標(biāo)的工具。最新版本發(fā)布時(shí)間:2010年。網(wǎng)址:http://www.leonxie.com/targetAlign.php
miRNA-lncRNA互作的數(shù)據(jù)庫(kù):
starBase: 提供miRNA調(diào)控長(zhǎng)非編碼RNA(lncRNA)、假基因(pseudogene)和環(huán)狀RNA(circRNA)的互作信息。并且根據(jù)這些互作關(guān)系還 構(gòu)建了ceRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。這些調(diào)控互作網(wǎng)絡(luò)信息是基于108高通量的CLIP-Seq實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。網(wǎng) 站:http://starbase.sysu.edu.cn 更新: 2013年
DIANA-LncBase: 提供基于2個(gè)研究的CLIP-Seq數(shù)據(jù)miRNA調(diào)控長(zhǎng)非編碼RNA(lncRNA)的信息。網(wǎng)站:www.microrna.gr/LncBase 更新: 2012年
各個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)特點(diǎn):
其中數(shù)據(jù)庫(kù)中全面和更新快的有:
miRBase: http://mirbase.org/index.shtml
starBase: http://starbase.sysu.edu.cn/
miRecords: http://mirecords.biolead.org/
miRTarBase: http://mirtarbase.mbc.nctu.edu.tw/index.html
預(yù)測(cè)軟件假陽(yáng)性率低的有:
targetScan:http://www.targetscan.org/
PicTar: http://pictar.mdc-berlin.de/
當(dāng)然,大家若不是做miRNA,要做LncRNA,怎么辦?可以看這里:長(zhǎng)鏈非編碼RNA(lncRNA)靶標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)及預(yù)測(cè)軟件匯總
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