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miRNA测序

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发布日期:2012-09-20 11:52 文章来源:丁香园
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关键词: RNA miRNA 技术专题 锐博生物 丁香通 丁香园   点击次数:


Small RNA测序简介:

Small RNA是一类大小约17~25个碱基的单链小分子RNA。主要包括miRNA,snoRNA,piRNA等。小RNA在细胞内有重要的调控功能,具有作为疾病诊断标记物或者药物靶标的潜力,被广泛研究。

新一代高通量测序可以在一次测序中获得样本细胞中小RNA的序列信息,能够快速鉴定出不同组织、不同发育阶段、不同疾病状态下已知和未知的microRNA及其表达差异,为研究microRNA对细胞进程的作用及其生物学影响提供了有力工具。尤其能通过测序鉴别新的miRNA。

技术特点:

高分辨率:可以检测到miRNA单个碱基的差异

高精度:测序结果精确反映小RNA的表达水平

重复性好:深度测序保证了抽样的随机性,可靠性高,不需要重复实验

可有新发现:摆脱芯片依赖已知miRNA的局限,可以鉴定新的miRNA

灵活:Ion Torrent/Miseq测序仪可在一天内完成上机测序;Hiseq 2000可以同时检测近400个样本

服务流程:

 


数据分析

 

SR2001-01

测序质量评估

SR2001-02

不同长度的Reads数目统计

SR2001-03

小RNA比对与注释

SR2001-04

新miRNA的鉴定

SR2001-05

单个样本中miRNA表达量分析

SR2001-06

多个样本间miRNA表达差异分析

SR2001-07

miRNA表达模式聚类分析

SR2001-08

miRNA表达模式分析

SR2001-09

特定miRNA的靶基因预测

SR2001-10

miRNA的SNP分析

SR2001-11

miRNA调控网络



小RNA测序数据标准分析


SR2001-01        测序质量评估

包括碱基数目统计,Q20碱基数目统计,总Reads数目统计,平均Reads长度统计等。

SR2001-02     标准分析模块02:不同长度的Reads数目统计

对测序的Reads的长度分布进行统计,可以评价测序结果是否合理。一般情况下,长度为21至23bp的reads数目是最多的。

 

    

图示:不同长度的Reads数目统计



小RNA测序数据高级分析

SR2001-03     小RNA比对与注释

将测序得到的序列与miRBase、EST、mRNA等多个数据库比对,对各种小RNA进行分类统计。一般小RNA测序结果中,大于50%的序列是miRNA。当前最新的miRNA数据库版本为miRBase18.0,包括人类1921条,大鼠680条,小鼠1154条成熟miRNA等。

 

        

(参考文献:Morin RD et al. Application of massively parallel sequencing to microRNA profiling and discovery in human embryonic stem cells. Genome Res. 2009)



SR2001-04        新miRNA的鉴定

对于未注释上的序列,将其比对到基因组并取其自身和附近的一段序列,通过二级结构的折叠模型分析,可以获得预测到的新miRNA序列信息与二级结构图集。对于没有已知miRNA的物种,与近缘物种已知的miRNA进行比对,给该物种的miRNA注释作为参考。

            

图示 新miRNA预测


SR2001-05        单个样本中miRNA表达量分析。

单个样本中的miRNA表达量分析是指统计多个miRNA在同一个样本中的表达谱。基于此,可以直观地看到样本组中miRNA的表达情况。

 

                

图例miRNA表达谱



SR2001-06     多个样本间miRNA表达差异分析。

对不同样本中的miRNA进行显著性表达差异分析。要求样本量大于1。

 

                    

图例 样本间miRNA表达差异显著性分析,2倍以上差异的miRNA远离拟合线。

拟合线上方的miRNA为高表达,下方为低表达。



SR2001-07    miRNA表达模式聚类分析

表达模式聚类分析结果提示聚在一个簇的miRNA可能具有功能的相关性,便于筛选出感兴趣的研究对象。

 

                        

图例 多个样本间的miRNA表达差异分析

 


SR2001-08     miRNA表达模式分析

根据研究需要,针对特定的若干个miRNA,分析其在不同组织中的表达模式,从而反映其组织特异性。

 

                              

图例 两个miRNA分别在10种组织中的表达谱


SR2001-09     特定miRNA的靶基因预测

针对测序结果中客户感兴趣的miRNA,使用生物信息学方法对其可能的靶基因进行预测。最常使用的软件包括TargetScan、miRanda、PicTar等。技术优势:1)结合降解组测序或Clip-Seq实验数据,进一步提高预测精度。2)结合生物通路分析,将靶基因范围锁定在与客户研究方向相关的生物过程。

 

                                  

图例 结合多个软件和Clip-Seq实验数据对miRNA靶基因进行预测


SR2001-10     miRNA的SNP分析

已有多篇文章报道miRNA或miRNA靶基因上的单核苷酸多态性位点(SNP)与疾病有关。通过生物信息学方法确定人类miRNA基因上的SNP,分析这些SNP对miRNA靶基因的调节影响。

 

                                      

图例 通路分析候选靶基因是否符合研究对象

 


SR2001-11    miRNA调控网络

通过分析miRNA靶基因,建立其调控网络。

 

                                          

图例 卵巢癌相关miRNA以及靶基因组成的调控网络

编辑: gaowei2010

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