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[转载]原来,CircRNA也可以这么分析

已有 1387 次阅读 2019-3-19 10:52 |个人分类:生信工具学习|系统分类:科研笔记| 实用工具, 数据库 |文章来源:转载

环状RNAcircular RNAs, circRNA)是一类由 mRNA 前体经反向可变剪切而来的共价闭合且保守的单链转录本,长度跨度从几十bp到几千bp在表观遗传及各种细胞过程中发挥重要作用。

 

circRNA主要作用机制:

(1)    能够通过miRNA sponge方式作为一种内源性竞争RNAceRNA)参与转录后调控。

(2)    核内circRNA能够结合Pol II 复合物或者与启动子相互作用,调控转录过程。

(3)    mRNA 前体的可变剪接由于介入环化的外显子,导致基因表达的改变。

(4)    circRNA能够直接与蛋白互作形成特定的circRNP,通过改变构象影响蛋白功能。

(5)    circRNA在特定的条件下具有编码能力,且翻译的蛋白具有生物意义。

(6)    circRNA逆转录能够驱动假基因的形成。

(7)    由于特殊的拓扑结果,植物circRNA能够通过维管长距离传递信息。

(8)    虽然circRNA的表达丰度并不高,但是能够富集在某些组织如大脑、神经细胞中发挥功能。

 

CircRNA能够通过miRNA 海绵功能、干扰可变剪切、结合蛋白等方式调控源基因及线性 mRNA 的表达。在最新的《2018研究前沿》中,circRNA又居新兴研究热点榜单。下面我们通过两个小例子看作者是如何利用这些数据库工具来发表文章:

 

 

实例分析一:

Circular RNA circAGO2 drives cancer progression through facilitating HuR-repressed functions of AGO2-miRNA complexes

Cell Death & Differentiation (2018)if~ 8

 

Argonaute 2AGO2)是microRNAmiRNA)诱导的沉默复合物的核心成分,在肿瘤发生和侵袭性中起着引人注目的作用。作者通过circbase获得了6条来源于人类AGO2 基因的潜在circRNA序列,通过其在AGS细胞中定量、亚细胞定位、RNA荧光原位杂交及northern blot实验分析,获得一条在肿瘤组织和细胞系上调的序列circAGO2。随后进行功能验证,包括过表达以及敲低验证、pull downmiRNA互作以及蛋白互作验证表明circAGO2在癌症进展中的关键作用。

 

实例分析二:

CircRNA microarray profiling identifies a novel circulating biomarker for detection of gastric cancer

Molecular Cancer (2018)if~ 7.78

 

作者通过分析10个不同TNM阶段的胃癌(GC)患者个体血浆样本芯片数据(5 patients with T1-3N0M0 and the other 5 patients with T3 N1-3 M0)与5个健康个体样本数据比较,筛选出差异表达的circ-KIAA1244显著低表达于GC血液中,使用circBank数据库获得预测的靶miRNA进行下游分析,并通过实验验证RNA fluorescence in situ hybridization (RNA-FISH)RNA immunoprecipitation (RIP)以及ROC curve (AUC)分析阐释circ-KIAA1244作为一个新型诊断指标的可行性。

 

 

除了上述两篇最新的文章所利用的数据库,我们再展开两个:

 

circBase

circBase 开发于2014年,一直在更新维护。目前已包含人类H.sapiens (hg19)、线虫C.elegans (ce6)果蝇D.melanogaster (dm3) 、小鼠M.musculus (mm9) 以及矛尾鱼L.chalumnae (latCha1)/ L.menadoensis (latCha1)中多个样本circRNA数据内容。能够按照序列、标识符、基因描述、基因组位置等信息进行搜索,支持导出搜索表格以及FASTA文件,同时支持DNARNA序列blat搜索,获得预测的circular junctions。网站地址为:http://www.circbase.org/

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circbank

circBank是一个综合的人类circRNA数据库,其中包括140,0790个来自不同来源的人类注释circRNA,包含染色体定位、来源基因等基本信息以及miRNA结合位点、编码潜能以及circRNA保守性分析及甲基化修饰。提供Gene namecircBank IDcircBase ID以及miRNA ID搜索以及下载上述信息的功能。网站地址为:http://www.circbank.cn/index.html.

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circRNADb 1.0

circRNADb 1.0 最新版本总共包含32,914个人类外显子circRNA,并提供详细的信息,包括基因组信息,外显子剪接,基因组序列,内部核糖体进入位点(IRES),开放阅读框(ORF)以及参考文献。其中包含长度大于100个氨基酸ORFcircRNA16328个,7170circRNA具有IRES元件,来自37个基因的46circRNA能够表达蛋白。网站提供Gene SymbolGene PubMedIDCell TypeProtein-coding Potential等数据搜索,浏览,下载功能并支持上传。网站地址为:http://reprod.njmu.edu.cn/circrnadb.

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CIRCpedia v2

CIRCpedia v2 CIRCpedia的第二版,总共包含 185 个数据集,包含人类、小鼠、果蝇、大鼠和斑马鱼的测序数据。提供BED 格式的 circRNA 注释文件、5‘可变反向剪切注释文件(A5BS) 3’可变反向剪切注释文件(A3BS) ,总共 涵盖 262782 circRNA39225 A5BS 事件及 34747 A3BS 事件。提供 circRNA 搜索,可视化,下载和在线可视化工具。网站地址:http://www.picb.ac.cn/rnomics/circpedia.

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 转自生信草堂公众号,已授权

文献请在公众号获取




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