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miR靶位点预常用软件

作者:高考题库网
来源:https://www.bjmy2z.cn/gaokao
2021-02-27 21:31
tags:

-

2021年2月27日发(作者:初亏)



认为


RNA


仅是


DNA


与蛋白质之间的过渡的时代已经终结,


microRNA


的发现使科研


界再次聚焦

< br>RNA




microRNA( miRNA)


是一类长


22 nt


左右 的内源非编码小


RNA


,广泛存在于动物、植物


和病毒等物种中。


1993


年,


Lee


等人首先在秀丽线虫体内发现了首个


miRNA li n-4


,进一


步研究表明,


lin-4 RNA


通过与


lin-14


基因


3′ UTR


特异性结合降低


LIN-14< /p>


蛋白的表达水


平。


miRNA

< p>
基因通常位于基因间或内含子区域,由


RNA


聚合 酶Ⅱ转录产生


pri- miRNA



pri- miRNA


具有帽子结构和多聚腺苷酸尾巴,


pri-miRN A


在核酸酶


Drosha


作用下切割生 成


70nt


左右的


pre-miRNA


,核酸酶


Dicer


切割


pre-miRNA


最终生成


22nt


左右的


miRNA


单链


分子 。成熟的


miRNA


分子与


Argon aute


等蛋白形成


RNA


诱导的沉默 复合体


(RISC)


抑制靶


基因表达。



miRNA


通过与靶基因

< p>
mRNA


部分互补配对在转录后水平抑制靶基因表达,研究表


明,


miRNA


参与包括细胞增殖、凋亡、分化、代 谢、发育和肿瘤转移等各种生物学过程。



miRNAs


与其靶基因并非完全匹配,这给确定


miRNA


靶基因带来难度。科研人员通过


分析已知


miRNA


及其靶基因,发现如下重要特征:靶基因


3′ UTR


区具有与


miRNA 5′


端至



7


个连续核苷酸的完全配对区域


(2-8nt)



miRNA


的该部分序列称为



种子



序列,


mRNA


miRNA


种子序列互补的区域在物种中经常具有保守性。研究人员根据对


miRNA


及其靶


mRNA

特征的认识,开发了相应的计算机软件推断


miRNA


的靶 基因。下文对


miRNA


靶基


因预测软 件做几个简要的介绍。



一般用于


mi RNA


靶基因预测的软件遵循如下几个原理:



1



序列互补性



位于


miRNA 5′


端所谓种子序列


(



2-7nt)

与靶基因


3′ UTR


可形成


Watson-Crick


配对是


所有


miRNA


靶基因预测的 最重要因素。配对包括如图所示几种形式:



多数情况下为


7nt


匹配:第


2-7nt


与靶基因呈互补配对,外加在靶基因对应


miRNA



一位核苷酸处为


A(7mer-1A site)


,或是


miRNA



2-8 nt


与靶基因完全配对


(


7mer-m 8 site)



而对于


miRNA< /p>



2-8nt


与靶基因完全配对,且外加 靶基因对应


miRNA


第一位核苷酸处为


A


(


8mer site


)


这种类型,其特异性更高;而对于仅


miRNA



2-7


核苷酸与靶基因完全配对


(< /p>


6mer site


)


这种方式,其用于 搜索靶基因的敏感性更高,但特异性相应下降。另外,还有


种子序列外的


3’ supplementary site



3’ complementary site


两种形式。






1 / 1












2



序列保守性及其它因素



除了序列互补 性外,靶基因预测较关注的还包括序列保守性、热动力学因素、位点的


可结合性


(


accessibility


)



UTR


碱基分布等多个因素。


序列保守性:


miRNA


结合位 点在多个物种之间如果具有保守性,则该位点更可能为


miRNA


的靶位点。



1 / 1




热动力学因素:


miRNA:tar get


对形成的自由能,自由能越低,其可能性越大。



位点的可结合性


(


accessibilit y)



mRNA


的二级结构影响与


miRNA


的结合形成双链结


构的能力。< /p>



UTR


碱基分布:

miRNA


结合位点在


UTR


区的 位置和相应位置的碱基分布同样影响


miRNA


与靶基因位点的 结合和


RISC


的效率。


< p>
另外,诸如


miRNA


的分布与靶基因组织分布的 相关性也是在做靶基因预测时要考虑


的重要因素。


< p>
用于


miRNA


靶基因预测的软件种类较多,包括


miRanda, EMBL, PicTar,


TargetScan(S), DIANA-microT 3.0, PITA, ElMMo, rna22, GenMiR++, TarBase, miRBase,


miRGen-Targets


等。软件侧重点不同,预测能力 可谓各有千秋。选择靶基因预测软件时可


以重点选取两个,辅助添加一两个。一般而言, 不同软件的预测交集具有更好的特异性。


下面列出几个较常用软件及其出处,应用软件可 登陆相应网站,了解其特性及其细节,可


参看相应文献:



预测软件


miRBase


,为最常用


miRNA


数据库,其靶基因预测功能现在已交


microCosm(EBI),


关于


miRBase


请参考:



Griffiths-Jones S, Grocock RJ, van Dongen S, Bateman A, Enright AJ. 2006. miRBase:


microRNA sequences, targets and gene nomenclature. Nucleic Acids Res. 34:D140-4.


Abstract: The miRBase database aims to provide integrated interfaces to comprehensive


microRNA sequence data, annotation and predicted gene targets. miRBase takes over


functionality from the microRNA Registry and fulfils three main roles: the miRBase Registry acts


as an independent arbiter of microRNA gene nomenclature, assigning names prior to publication


of novel miRNA sequences. miRBase Sequences is the primary online repository for miRNA


sequence data and annotation. miRBase Targets is a comprehensive new database of predicted


miRNA target genes. miRBase is available at /.


TargetScan



Lewis


等人开发,请参考:



Lewis, B.P., Shih, I.H., Jones-Rhoades, M.W., Bartel, D.P., Burge, C.B. 2003. Prediction of


mammalian microRNA targets. Cell. 115, 787-798.


Abstract: MicroRNAs (miRNAs) can play important gene regulatory roles in nematodes, insects,


and plants by base-pairing to mRNAs to specify posttranscriptional repression of these messages.


However, the mRNAs regulated by vertebrate miRNAs are all unknown. Here we predict more


than 400 regulatory target genes for the conserved vertebrate miRNAs by identifying mRNAs


with conserved pairing to the 5’ region of the miRNA and evaluating the number and quality of


these complementary sites. Rigorous tests using shuffled miRNA controls supported a majority of


these predictions, with the fraction of false positives estimated at 31% for targets identified in


human, mouse, and rat and 22% for targets identified in pufferfish as well as mammals. Eleven


predicted targets (out of 15 tested) were supported experimentally using a HeLa cell reporter


system. The predicted regulatory targets of mammalian miRNAs were enriched for genes involved


in transcriptional regulation but also encompassed an unexpectedly broad range of other functions.

< p>
PicTar



Krek


等人开发,有关


PicTar


情况请参考:


1 / 1


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本文更新与2021-02-27 21:31,由作者提供,不代表本网站立场,转载请注明出处:https://www.bjmy2z.cn/gaokao/676145.html

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