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miRNA生物信息学在线工具分析

已有 1876 次阅读 2023-7-26 09:27 |个人分类:科普|系统分类:科普集锦

miRNA生物信息学在线工具分析

我们对miRNA及其生物学作用的大部分理解源于实验发现，这些发现有助于miRNA研究领域的进步。然而，尽管近几十年来进行了广泛的研究，但仍然非常需要更多地了解现有miRNA的总数及其在调节途径中的全部影响。近年来，生物信息学工具的数量不断增加，有助于满足该领域的巨大需求。目前，一些工具帮助研究人员寻找有关各个领域的信息，包括miRNA鉴定、miRNA靶点的预测以及与疾病的关联。尤其是基于网络的在线工具，为缺乏编程经验的研究人员和团体提供了额外的好处。它们更多地与用户友好联系在一起，因而可以被更广泛的受众访问。本次介绍的简短综述中，作者们根据其主要目的对已有在线工具进行了分类，并介绍了这些工具，以突出miRNA发挥的不同作用。包括了显示功能齐全的网络界面以及可用文档和出版物的工具，以强调可能缺乏计算基础设施的潜在用户和群体，同时排除了可能只需要部署到本地服务器和经验丰富的计算知识的工具。依赖10年以上收集数据的工具也被排除在外。此外，还选择了以人为重点的实现方式。

高通量技术加速了miRNA鉴定过程，从而以前所未有的水平对新型miRNA进行检测和分析。因此，在众多物种中已经鉴定出数千种miRNA，这极大地促进了miRNA研究领域的发展。尽管有优势，但存储所有新的和已知的miRNA的数据，对于研究人员访问和查看从序列数据到基因组位置和物种注释的信息同样重要（图1）。此外，随着该领域的不断扩大，研究人员必须对最新信息管理和更新。这里讨论了用于对miRNA相关数据进行分类的数据库例子（表1）。关于miRNA生物信息学在线工具主要根据研究内容划分为五大类：miRNA序列和注释、miRNA关联的信号通路、miRNA关联的人类疾病、miRNA靶基因、miRNA关联的SNP效应预测。

图1 可用的基于miRNA的在线生物信息学工具示意图

表1 miRNA分析工具概述

1993年在秀丽隐杆线虫中发现了第一个miRNA lin-4，这导致了分子生物学的众多革命之一。从那时起，我们对miRNA重要性的理解呈指数级增长，在各种生物体中鉴定出了大量的miRNA。与miRNA类似，其他ncRNA也被认为在疾病调节中发挥作用，这突出了ncRNA的整体重要性。随着识别新miRNA的巨大进展，已经建立了生物信息学工具和存储库来捕获和管理最新的miRNA相关数据。

在这篇综述中，介绍了许多可用的生物信息学资源，这些资源是为了帮助对miRNA调控的复杂性感兴趣的研究人员而开发的。然而，每种工具都有其各自的优点和缺点，这一点很重要。基于网络的工具和数据库中公认的一个限制是，由于灵敏度的提高，假阳性的积累。克服这一问题的一个候选解决方案是通过实现机器学习和使用基于滤波器的算法来降低错误输出的比率。这突出了未来工具的重要性，这些工具可以集成多种计算算法，为miRNA研究人员提供最佳结果。随着更多的数据是通过高通量技术生成的，未来对这些工具的依赖将进一步增加，用户友好性可能是它们成功用于分析和分析的核心因素。最后，随着miRNA被认为是治疗干预的潜在靶点，这些生物信息学资源也将在这类研究的未来努力中发挥作用。

参考文献

[1] Luna Buitrago D, Lovering RC, Caporali A. Insights into Online microRNA Bioinformatics Tools. Noncoding RNA. 2023 Mar 6;9(2):18. doi: 10.3390/ncrna9020018.

以往推荐如下：

1. 分子生物标志物数据库MarkerDB

2. 细胞标志物数据库CellMarker 2.0

3. 细胞发育轨迹数据库CellTracer

4. 人类细胞互作数据库：CITEdb

5. EMT标记物数据库：EMTome

6. EMT基因数据库：dbEMT

7. EMT基因调控数据库：EMTRegulome

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

10. 非编码RNA与免疫关系数据库：RNA2Immune

11. 值得关注的宝藏数据库：CNCB-NGDC