寻找ceRNA机制 构建关系网络

寻找ceRNA机制  构建关系网络

    ceRNA机制是lnc/circRNA研究中最常见的机制之一,研究思路比较清晰,找到重要的lncRNA,软件预测结合的miRNA,而后预测miRNA结合的靶基因。通过高通量测序或者芯片我们可以找到几百上千个差异表达的lnc/circRNA、mRNA、miRNA。每个分子都可能通过该机制发挥作用。构建所有重要分子的ceRNA网络有助于发现重要分子,网络中连接越多的分子,功能越重要。

    或者,也可以先借助公共数据,筛选出差异表达的miRNA,mRNA,lncRNA,而后在其中寻找重要的lncRNA或者miRNA设计课题,进行研究,将更有针对性。

1. 寻找miRNA与mRNA的靶向关系

首先预测miRNA与mRNA的关系,miRNA对mRNA的调控机制,研究的很多,目前有很多网站直接预测好两者的关系。比如Targetscan中 人、小鼠两者关系的预测,不仅考虑miRNA与mRNA 3'UTR序列结合,同时考虑miRNA的物种保守性,结合位点的物种保守性等。相比于其他预测,该网站预测结果具有开放性(未经实验证实),有继续挖掘的潜力。

我们可以得到如下结果:

(1)MiRBase ID:miRNA编号;(2)Gene ID:靶基因编号;(3)Gene Symbol:靶基因名字;(4)Transcript ID:转录本ensemble数据库id;(5) Species ID:物种,9606代表人;(6)UTR start:UTR比对位点起始位置;(7)UTR end:UTR比对位点终止位置;(8)MSA start:MSA比对位点起始位置;(9)MSA end:MSA比对位点终止位置;(10)Seed match:结合区域;(11)PCT:PCT得分;(12)status:Conserved代表保守的miRNA,Conserved_sites代表保守miRNA的保守位点

2. 寻找miRNA与lncRNA的结合关系

 然后,我们预测miRNA与lncRNA的结合关系,两者通常基于序列互补结合,以及结合的自由能。lncRNA序列较长,可能与miRNA有多个结合位点,可以选取结合位点较多的关系对,进行验证。

(1)MicroRNA:与lncRNA有结合关系的miRNA;(2)lncRNA:lncRNA;(3)Tot Score:总得分;(4)Tot Energy:总能量;(5)Max Score:最大得分;(6)Max Energy:最大能量;(7)Strand:分析序列编号,无意义;(8)Len1:miRNA长度;(9)Len2:lncRNA长度;(10)Positions:结合位置

3. 构建关系网络

    我们将miRNA-mRNA, miRNA-lncRNA关系对取交集,绘制网络图,可以清晰的看出他们的调控关系,同时了解哪些mRNA, miRNA, lncRNA是核心分子,以便挑选验证。

    绿色的菱形为miRNA,红色的三角形为lncRNA,蓝色的圆形为与miRNA有结合关系的基因。

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