文献阅读：LncTar: a tool for predicting the RNA targets of long noncoding RNAs

文献信息

标题：LncTar: a tool for predicting the RNA targets of long noncoding RNAs

DOI(url): LncTar: a tool for predicting the RNA targets of long noncoding RNAs | Briefings in Bioinformatics | Oxford Academic (oup.com)

日期及杂志：17 December 2014, Briefings in Bioinformatics

作者及单位：Jianwei Li, Hebei University of Technology, Tianjin, China

文献概述(这篇文献的结论是什么？)

LncTar是一种用于预测长非编码RNA（lncRNA）的RNA靶点的生物信息学工具。它基于RNA的碱基配对原理，通过计算两个RNA分子的最小自由能联合结构来探索它们之间的相互作用。通过将LncTar应用于10个实验证实的lncRNA-mRNA相互作用，评估了其准确性，成功预测了8对，证明了其可靠性。

LncTar原理：

假设：碱基配对在RNA-RNA互作中发挥主要作用

1. 计算两个RNA分子之间的结合自由能deltaG（dG）

   主要根据相关文献中描述的基于热力学参数的最近邻算法^[1]来计算ndG
   

   dG计算方式.png

   关于两个RNA分子之间总自由能的计算依据参考文献1，关于GT、AC错配修复相关的自由能计算依据参考文献2、3

2. 计算两个RNA分子之间的归一化结合自由能normalization deltaG（ndG）

   
   
   ndG计算方式.png

3. 基于ndG设置阈值判断lncRNA-RNA之间是否互作

   
   
   flowchart.png

   阈值的选取：从整个人类lncRNA和mRNA中随机选择5000个lncRNA和5000个mRNA。将5000个lncRNA和5000个mRNA逐个配对，最终随机获得了lncRNA-mRNA对，这些随机对中ndG最低的5% 的阈值为-0.1，把-0.1设置为ndG的cutoff

文章亮点(这篇文献的优点在哪？)

LncTar优势：

1. 不限制RNA大小，可以处理任意长度的RNA分子

2. 提供了一个定量的标准来自动确定两个RNA分子是否相互作用

3. 用户输入参数比较精简

4. 考虑了多个结合位点，使用匹配算法找到输入RNA序列之间的最小自由能联合结构的区域

我的疑问(这篇文献的不足在哪？)

LncTar局限性：

1. LncTar在搜索相互作用的稳定联合结构时，忽略了堆叠的对的能量和环的能量

2. LncTar没有考虑RNA三级结构可能在RNA-RNA相互作用中发挥的作用

3. 验证的规模比较小

4. ndG的计算方式有待商榷（？）

和我相关(我从这篇文献里学到了什么？)

1. 目前使用的阈值为-0.1

2. 新旧版本LncTar更新结果：与mRNA有结合作用的lncRNA的数目变多

   以鼠的LncTar结果为例：

   ①小鼠旧版LncTar中与mRNA有结合作用的lncRNA的数目有730个，新版变为1241个

   ②大鼠旧版LncTar中与mRNA有结合作用的lncRNA的数目有35个，新版变为83个

3. 新旧版本LncTar更新内容（官网并未具体描述）：

   ndG计算方式的更新：原版使用lncRNA与mRNA中长度的最小值进行ndG的计算，而新版使用lncRNA与mRNA结合区域的长度进行ndG的计算

   具体见新旧LncTar中的PerlOligos.pm，旧pm文件第330-403行与新pm文件第301-321和605-644行的区别
   使用的阈值选取由旧版LncTar计算得出的-0.1不太合适

相关文献(文献扩展，其他补充资料)

1. SantaLucia J, Jr. A unifified view of polymer, dumbbell, and oligonucleotide DNA nearest-neighbor thermodynamics. Proc Natl Acad Sci USA 1998;95:1460–5.

2. Allawi HT, SantaLucia J, Jr. Thermodynamics and NMR of internal G.T mismatches in DNA. Biochemistry 1997;36: 10581–94.

3. Allawi HT, SantaLucia J, Jr. Nearest-neighbor thermodynamics of internal A.C mismatches in DNA: sequence dependence and pH effects. Biochemistry 1998;37:9435–44.