miRNA的研究分析方法都有哪些

2018.11.06 15:53
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1、 miRNA靶基因预测分析

  miRNA是非编码RNA,不能编码蛋白,它只能通过调控靶基因的表达,参与生物功能。

  基于预测工具,获得miRNA调控的靶基因,以及对应的结合位点信息。这是最常见的miRNA生信分析。可能结果展示:

  

miRNA靶基因预测分析结果展示图


  miRNA调控靶基因预测结果表

  

miRNA调控靶基因预测结果表


  miRNA-target网络图

  2、miRNA功能分析

  基于miRNA的靶基因信息,分析miRNA的功能,主要包括GO富集分析和KEGGpathway富集分析,获得重要miRNA的功能。可能结果展示:

  

miRNA-target网络图


  miRNA的功能分析,横坐标代表miRNA,纵坐标代表富集的功能。节点代表显著富集程度。

  

miRNA的功能分析图


  miRNA的功能分析,横坐标代表miRNA,纵坐标代表富集的功能。红色代表显著富集。

  3、 ceRNA分析

  即竞争性内源RNA分析,是近两年非常热门的研究方向。不同的RNA可以通过miRNA结合位点原件,竞争性的调控其他RNA。在这个调控关系里,miRNA起到关键作用。可能的结果展示:

  

eRNA分析图


  ceRNA调控关系图(彩色节点是miRNA,黑色节点是LncRNA,灰色是mRNA)

  4、 miRNA测序分析

  二代测序是目前做分子层面最常用的实验手段。它可以高通量的对所有相关miRNA进行分析,然后获得和研究方向最相关的miRNA结论。可能的结果有:

  

miRNA测序分析图


  miRNA测序分析流程

  

miRNA测序分析流程


  miRNA的聚类热图分析

  

miRNA的聚类热图分析


  差异表达miRNA-target网络图。A代表差异上调miRNA靶基因调控关系;B代表差异下调miRNA靶基因调控关系

  5、其他分析

  转录因子(TF)-miRNA分析,miRNA活性分析,miRNA功能协同网络分析,miRNA共表达分析等等。可能的结果图:

  

TF-miRNA-target网络图


  图例:TF-miRNA-target网络图

  6、靶基因的验证

  预测终归是预测,miRNA的靶基因还必须经过验证。这个过程与一开始寻找靶基因的过程相似,也就是抑制或过表达miRNA,然后检查mRNA或蛋白水平的反应。

  目前最常用的方法是荧光素酶报告基因法。首先,构建荧光素酶表达载体,将希望鉴定的miRNA靶基因的3’UTR插入荧光素酶基因的3’UTR中,然后将构建好的重组载体转染到细胞中,并改变miRNA的表达水平,最后检测荧光素酶的表达情况,以分析3’UTR中是否含有miRNA的靶位点。


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