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miND：小RNA分析流程和miRNA生物标志物识别

已有 648 次阅读 2026-6-13 19:42 |个人分类:科普|系统分类:科普集锦

miND：小RNA分析流程和miRNA生物标志物识别

小 RNA 测序已成为一种成熟的工具，用于在各种生物体液中定量短 RNA 分子，如 microRNA（miRNA）。这些短 RNA 分子（17 至 25nt）通过与靶向信使 RNA（mRNA）中的特定互补位点相互作用，在基因表达的细胞调控中发挥重要作用。含有这些靶标位点的 mRNA 随后会被下调（或极少情况下上调），从而对 mRNA 的下游翻译产生调控作用。在这种情况下，miRNA 是复杂调控网络的一部分，它们的表达不仅影响其他 mRNA，而且 miRNA 自身的表达也受到高度调控。因此，miRNA 的水平可以作为细胞调控状态的指标，并与生物体的健康状况相关。例如，肝脏特异性 miR-122-5p 在血清或血浆中测量时被证明是肝损伤的合适标志物，并且作为 miRNA 表达特征的一部分，甚至可以用于预测肝切除后的恢复情况。

这使得它们成为液体活检中具有吸引力的生物标志物靶点。寻找适合作为生物标志物的 miRNA 或 miRNA 特征需要专门的计算方法，并且在这类研究的发现阶段经常使用下一代测序（NGS）。目前有多种小 RNA 测序分析工具可供使用，从命令行工具如 miRDeep2和 miRge 3.0，到基于网络的平台如 Oasis 2.0和 sRNAbench，以及桌面应用程序如 UEA sRNA Workbench。这些工具涵盖了小 RNA 分析的各个方面，包括读段映射、miRNA 定量、新 miRNA 预测，在某些情况下还包括差异表达。然而，许多工具只关注单个分析步骤，并将结果整合及其以易于理解的形式呈现的任务留给用户。

为满足标准化和集成化分析流程的需求，Diendorfer等人开发了 miND（图1，https://github.com/tamirna/miND），这是一个小 RNA-seq 数据处理流程，将所有步骤从原始数据到差异表达整合在一个可重复的分析流程中。该流程生成一个全面的交互式 HTML 报告，旨在支持生物信息学家和生物学家的解读。实验元数据，包括样本分组和统计对比，通过一个基于 Excel 的对比表格提供，该表格作为湿实验室科学家和生物信息学家之间的结构化接口。

图1 表示通过管道进行数据处理的高级步骤的流程图。参考数据由仓库构建过程（黄色区域；右上角）下载和处理，然后可在仓库/子文件夹中供 miND 管道使用。原始下一代测序（NGS）数据（蓝色区域）首先进行接头去除和质量修剪，然后由质量控制（QC）工具处理，并通过分层映射步骤（绿色区域）进行处理。这些步骤生成一组映射文件，然后由 R 脚本摄取和分析，最终生成 miND 报告

Diendorfer等人开发了一个针对小 RNA NGS 数据的稳健且便携的分析流程，重点关注生物标志物发现，旨在实现三个目标：(1) 标准化数据输入，(2) 可重复的分析，以及(3) 为生物信息学家和研究统计学家提供易于访问的结果，包括适合发表的图表和直观的结果表示。

miND 流程可以在多种操作系统和不同配置中使用，唯一的要求是能够运行 Snakemake 工作流。提供了用于在基于 Linux 的系统中启动流程的包装脚本，这些脚本可以修改以用于不同平台。

参考文献

[1] Diendorfer A, Khamina K, Pultar M and Hackl M. miND (miRNA NGS Discovery pipeline): a small RNA-seq analysis pipeline and report generator for microRNA biomarker discovery studies. F1000Research 2026, 11:233 (https://doi.org/10.12688/f1000research.94159.2)

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