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非编码RNA富集分析工具:RNAenrich
在过去的25年里,非编码RNA(ncRNAs)引领了生物医学和生命科学研究的流行趋势,对ncRNAs及其相关领域的兴趣不断扩大。随着对ncRNA研究的不断深入,几种调节性ncRNA,包括microRNA (miRNA) 、长链非编码RNA (lncRNA) 、环状RNA (circRNA)、小核仁RNA (snoRNA)和piwi相互作用RNA (piRNA)因其协调基因表达的能力而受到研究人员的极大关注。揭示它们在细胞过程中的分子机制对于解决生理和病理问题至关重要。目前,基于数百万篇已发表研究的积累,ncRNA调控的理论体系已经很好地建立起来。例如,miRNA可以与特定mRNA结合,从而影响其稳定性或翻译,lncRNA和circRNA经常通过相互作用参与维持mRNA和蛋白质稳定性的过程,并且还可以吸附miRNA以剥夺其原始功能,snoRNA通过控制mRNA加工来调节基因表达,piRNA在piwi-亚家族Argonaute蛋白的RNA-蛋白复合物形成过程中诱导基因沉默。因此,越来越多的数据库被开发出来,以容纳ncRNA关联的作用关系收集(例如,miRNA-mRNA和lncRNA-miRNA),以及其他关联(例如,ncRNA-disease和ncRNA通路)。
富集分析常用于描述疾病发展过程中某一基因集的功能(涉及疾病、通路、细胞过程等),揭示多种疾病的分子机制。随着ncRNA相关数据库的发展,一些专注于ncRNA富集的计算工具已经被很好地构建起来,其中TAM和miEAA对miRNA进行富集分析,LncSEA为lncRNA富集分析。目前,可用的ncRNA富集策略包括(a)根据文献或数据库绘制具有功能(疾病或通路)ncRNA和(b)根据文献或预测数据将ncRNA与目标mRNA/蛋白质匹配,然后根据已建立的知识层次结构将蛋白质与术语匹配。据报道,前者未能涵盖多种ncRNA相互作用的影响;因此,这种策略可能会捕获不太有价值的信息。同时,后者的预测数据可能会降低富集结果的准确性。换句话说,由于对circRNA、snoRNA和piRNA的兴趣日益增加,有必要对这些新鉴定的ncRNA进行富集分析。此外,由于ncRNA的功能在很大程度上依赖于其相互作用的靶标,因此在功能富集中应充分考虑ncRNA与相应靶标之间的相互作用。然而,对于不同的ncRNA来说,很少有工具能够实现这些有价值的功能。
本次,介绍一种名为RNAenrich的新型在线工具,用于对多种人类和小鼠ncRNA进行全面的功能富集分析。首先,通过对PubMed和各种现有数据库的系统文献综述,收集了ncRNA (circRNA、lncRNA、miRNA、piRNA、snoRNA等)与相应靶点的相互作用数据,得到了大约187万个经过实验验证的相互作用。其次,通过支持多种功能类别,如信号通路、代谢途径、基因本体、疾病和治疗靶点,实现富集分析。该工具的独特之处在于:(1)与现有工具相比,它提供了最多样化的ncRNA类型的富集分析(不仅是lncRNA和miRNA,还包括circRNA, piRNA和snoRNA);(2)通过引入数百万个经过实验验证的ncRNA-靶标相互作用作为内置数据库,扩展了分析;(3)为ncRNA功能的机制研究提供了多种RNA与不同靶点之间的相互作用网络。
RNAenrich(图1)现在可以在https://idrblab.org/rnaenr/免费访问,无需任何登录要求。
图1 RNAenrich工作流程。首先,用户可以输入一个RNA列表;在这一步中,六种类型的RNA是可选的。然后,输入RNA将通过内置数据库和新的富集策略进行分析,将ncRNA与功能性mRNA匹配,然后与术语匹配。因此,该工具将生成富集分析和RNA-RNA相互作用分析,其中前者将基于五种不同的富集而呈现,后者将描述有向RNA-RNA调控网络
参考文献
[1] Zhang S, Amahong K, Zhang Y, Hu X, Huang S, Lu M, Zeng Z, Li Z, Zhang B, Qiu Y, Dai H, Gao J, Zhu F. RNAenrich: A Web Server for Non-coding RNA Enrichment. Bioinformatics. 2023 Jul 3:btad421. doi: 10.1093/bioinformatics/btad421.
以往推荐如下:
5. EMT标记物数据库:EMTome
8. RNA与疾病关系数据库:RNADisease v4.0
9. RNA修饰关联的读出、擦除、写入蛋白靶标数据库:RM2Target
13. 利用药物转录组图谱探索中药药理活性成分平台:ITCM
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