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教你玩转miRNA靶基因及其结合位点的预测

 BioWorld 2018-01-20

本文授权转载自科研小助手

研究miRNA的都清楚miRNA靶基因预测的重要性,之前的文章《最全miRNA数据库》介绍了miRNA研究数据库大全,今天就为大家挑选几个常用的数据库介绍一下其使用方法。

这些数据库一般是通过预测miRNA种子区与mRNA的结合情况来预测靶基因。种子区(seedregion)指的是miRNA上进化最为保守的片段,从第2个到第8个核苷酸,通常与mRNA 3’-UTR上的靶位点完全互补。每个数据库都有自己独特的一套规则,但主要遵循以下几个基本原则:miRNA与其靶位点的互补性;miRNA 靶位点在不同物种之间的保守性;miRNA-mRNA双链之间的热稳定性;miRNA 靶位点处不应有复杂的二级结构等。当然,具体允许有多少个错配,哪里有错配,这就因数据库而异了。当然,这种预测也并不是完全正确的,因为动物miRNA:mRNA双链往往含有错配、缺口或凸出,因此,预测并不一定是准确的。不过,对于分值最高的匹配,后续实验的成功率还是挺高的。以下便是人们常用的miRNA靶点预测工具及其使用方法。

植物miRNA靶基因预测


psRNATarget

网址:http://plantgrn./psRNATarget/

该网址有三种模式可以选择:载入miRNA的信息预测其靶基因;载入一个基因预测miRNA;同时载入miRNA和基因预测结合情况。

我们将拟南芥的miRNA: ath-miR156a-5p Fasta格式序列输入,cDNA选择拟南芥最新数据库,点击Upload&Submit:

>ath-miR156a-5p MIMAT0000166 UGACAGAAGAGAGUGAGCAC

结果就是酱紫的:


动物靶基因预测


动物靶基因预测数据库比较多,我们只挑选几个最常用的介绍一下。

TargetScan

网址:http://www./vert_71/

TargetScan()由麻省理工学院的Benjamin Lewis等人在2003年开发,它通过搜索与每个miRNA的种子区匹配的保守位点而预测miRNA的靶基因。作为一个选项,非保守位点也可预测。与其他的目标预测工具不同,TargetScan提供每个miRNA预测靶点的准确排名。这些排名是基于进化上保守的靶定概率(PCT得分)或抑制的预测效果(背景 得分)。TargetScan目前包括TargetScanHuman、TargetScanMouse、TargetScanFish、TargetScanFly和TargetScanWorm,分别围绕人、小鼠、斑马鱼、果蝇和线虫的基因提供预测。目前最新的版本是TargetScan 7.1。

如预测人的hsa-miR-21靶基因首先会弹出这个选项,这是因为miR-21和miR-590种子序列相同导致的,我们选择第一个broadly conserved一栏的miRNA:

结果如下图:

如果我们想看一下hsa-miR-21-5p与预测的靶基因ZNF367的结合情况,就点击Sites in UTR,结果如下:

在该页面我们不仅可以看到预测的hsa-miR-21-5p与ZNF367的结合位点情况,还可以看到另外有哪些miRNA靶向该基因。

miRBase

很多人只把miRBase当做是miRNA序列查询的工具,其实miRBase还有很多其他功能。靶基因预测的数据库有很多,可能你只知道其中一两个或者知道很多但是不会用,这个都不要紧,你只需要会用miRBase就可以了!

首先打开miRBase是酱紫滴:

在右侧的Search by miRNA name or kyword一栏输入has-miR-21,结果如下:

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