2015年11月7日 星期六

20151105 miRNA prediction & miRNA tools

上課講師:林威辰老師


如左圖 RNA 主要分成兩大類,一種是可以製造出蛋白的coding RNA,另一種則是無法轉錄出蛋白但卻具有功能的non-coding RNA,今天的miRNA就是其中的一員。





miRNA 是一個小片段的核酸,其主要功能就是抑制蛋白質的轉錄。
miRNA在成熟前的序列是hairpin的結構,在dicer的作用下,pre-miRNA會被切成小片段,將原本hairpin的結構切斷,進而變成mature miRNA。由於pre-miRNA是高度折疊的構造,我們可以從序列的折疊性判斷出是否有可能稱為miRNA,晚點會介紹有哪些網路上可以使用的工具。

miRNA有一個缺點,就是不一定會與target mRNA perfect match,所以從這個特性中可以了解到miRNA的專一性不高。
由於miRNA是阻斷mRNA轉錄成蛋白質,所以miRNA有一個重要的特性,即會降低蛋白質的表現量,但是卻不會影響目標mRNA的表達量。當mRNA的量保持不變或有上升的趨勢時,理應上升的蛋白質表現量卻下降了,藉此可以懷疑有miRNA的介入。(如上圖所示)

miRNA的介紹就先到這!接下來開始介紹幾個好用的網站。

1. RNAfold - 序列折疊程式 

顧名思義,就是預測RNA序列折疊的情況。點擊上方網址或載google直接搜尋"RNAfold"過後就可以看到上圖簡單明瞭的頁面。網頁中有一個可以讓我們貼上序列的格子,貼上去過後就勇敢的忽略下方的各種參數,直接點擊"Proceed>>"
你就會看到下圖的等待頁面,這個頁面很貼心的告訴你有多少人排隊等待結果,但是用了幾次後,發現好像沒幾個人在用這個工具,似乎只需要等待幾秒鐘就可以看到分析結果了。

以這條序列為例:事實上是我亂打的XD
agcugugucgauguguagcgacguacuguaccgaucguacguacguagugcuagcuaggcguacgauca

讓程式執行過後,輸出的結果如下圖:



可以看到圖中有"((..((((((..."的符號出現,這是利用符號讓使用者知道其配對的情況(這個有點難為什麼不用直接圖解就好=.=)

好啦,圖解版在下方,上面那段就忘掉吧~
圖解就好看多了對吧~~~
我亂打的序列配起來還不賴嘛!
對於miRNA來說,配對的情況越好,就越可能形成miRNA(應該是這樣XD)



序列的彩圖下方還可以修改一些顯示的參數以及輸出的格式。
EPS:輸出成.eps的檔案,用途不明
PDF:輸出成.pdf的文檔...我知道是廢話....就是pdf啦沒什麼好說的,不是彩圖
IMAGE CONVERTER:輸出成 .png & .gif 圖檔
FORNA:輸出成一個有點莫名的東西,動態圖..自己玩玩看吧~不知道意義在哪=.=

最後呢,有一個能量圖給使用者參考。對物理不是很在行,不知道怎麼看,當然不知道怎麼用,所以....就這樣吧。
RNAfold 就介紹到這邊!


2. miRBase - miRNA Database

這是其中一個miRNA的資料庫,裡面裝有許多的miRNA基本檔案。
下圖為首頁,如果知道有哪些miRNA,就直接在搜尋欄中搜尋即可。這裡以一個新手的角度去了解這個網站的運作。首先,新手一定不知道miRNA的名字是什麼!網站這裡很貼心地告訴新手miRNA的名稱到底長什麼樣子。
按下最右邊的 "Example" 就會告訴使用者 miRNA 的名稱應該是長什麼樣子的。
過後呢直接按 "Go" 就可以搜尋到使用者想要的miRNA的資料了。
以 "mir-181a" 這個 miRNA 來說,搜尋的結果如上圖所示,資料庫中有73筆資料,下方列出了所有找到的資料。
點擊第一筆資料為例,可以看到該miRNA的詳細資料,如物種及序列等資訊,點擊最下方的 "Get sequence" 就可以得到該miRNA的 FASTA sequence。

3. miRTarBase - miRNA Target Base (似乎是交通大學的網頁)

跟miRBase是一樣的性質,只是界面有些不同。
下圖是首頁,一樣有新手使用的路徑XD
這邊以hsa-mir-377這個miRNA為搜尋條件(hsa是指人類的意思,P.S: miRNA在人類系統內研究較為透徹)
搜尋後可以看到表格式的結果,其中還說明了是利用哪一種實驗方式驗證、論文發表多少次等。在實驗驗證方面,大部分是以NGS的方式驗證,可信度比較低,只有少部分是以Western Blot等技術實際驗證,可信度比NGS高出許多。
點擊其中一個鏈接後,可以看到該miRNA的詳細資料(個人覺得比miRBase詳細),如下圖中綠色標記的miRNA名稱、與哪些疾病相關、miRNA的序列、有哪些target sequences等。


4. RNA22 - Target sequence prediction

這個網頁可以將同時將多個miRNA與target sequence做預測。
下圖為其執行前頁面,紅色框框內可以選著例子,或者是直接在格子內輸入自己的miRNA以及目標sequence。
輸入完畢後,視自己的需求修改下方的參數設定,若沒有什麼修改則直接點選"submit"即可。
執行過後便會輸出分析結果(如下圖)。
如下圖所示,預測會出現兩個miRNA binding sequences,分別是在289及1288的位置。
miRNA的分析工具大致上介紹到這..覺得累 Zzzzz....







沒有留言:

張貼留言