MicroRNA(miRNA)屬于smallncRNAs,是單鏈的短RNA,長度在22nt左右。MicroRNA是基因表達的主要調(diào)節(jié)分子。MicroRNA以序列互補的方式與特異靶mRNA結(jié)合,通過降解靶mRNA或抑制其蛋白翻譯調(diào)控靶基因的表達。MicroRNA不但在基本的生物過程,如發(fā)育、應激反應、代謝和基因組完整性維持等方面有基本而重要的調(diào)控作用;在疾病的發(fā)生發(fā)展全過程中,也發(fā)揮重要的調(diào)控作用。
今天小編來給大家講一下常規(guī)microRNA表達譜芯片分析,大家注意作好記錄奧,流程如下:
分步流程:
1. 芯片預處理與標準化
2. 篩選差異表達microRNA
3. microRNA聚類圖、火山圖以及熱圖等
4. microRNA靶基因預測,基于多數(shù)據(jù)庫整合的靶基因預測以及上海豐核自主知識產(chǎn)權(quán)的預測軟件同時識別
5. 對預測的microRNA的靶基因進行GO富集分析通路富集分析等
同時,常見個性化分析如下:
1. microRNA網(wǎng)絡分析:
a) microRNA靶基因失調(diào)網(wǎng)絡,在疾病發(fā)生的過程中,某些microRNA可能失調(diào)了它的靶基因造成正常的調(diào)控功能異常,從而造成疾病的發(fā)生
b) microNRA功能協(xié)同作用網(wǎng)絡,正常機體中多個microRNA同時調(diào)控某一靶基因很常見,從而達到共同調(diào)控某種生命過程的目的,而在疾病個體中可能出現(xiàn)調(diào)控同一功能的microRNA同時出現(xiàn)了差異的表達,這種異常的協(xié)同作用可能是疾病發(fā)生的原因。下圖為一個示例協(xié)同作用網(wǎng)絡:
2. microRNA與其他芯片整合分析:
a) microRNA芯片與lncRNAs芯片結(jié)果聯(lián)合分析(ceRNA Analysis)。根據(jù)ceRNAs(competingendogenous RNAs,競爭性內(nèi)源RNAs)假說,mRNAs和長鏈非編碼RNAs(long non-codingRNAs,LncRNAs)間通過使用microRNA響應元件(microRNA responseelements,MREs)作為一種“語言”彼此間進行“通信”,形成一個復雜的調(diào)控網(wǎng)絡,在病理條件下(例如癌癥),發(fā)揮著重要的作用。通過聯(lián)合microRNA表達譜和Arraystar LncRNA芯片結(jié)果,能夠找出最有可能的ceRNA,并繪制ceRNA調(diào)控網(wǎng)絡。上海豐核信息科技有限公司通過分析尋找感興趣的lncRNA 的ceRNAs,進而構(gòu)建miRNA、lncRNA和ceRNA的調(diào)控網(wǎng)絡,從而揭示ceRNA通過競爭性結(jié)合miRNA來調(diào)控目的lncRNA的新的調(diào)控模式。適用范圍:同時具有miRNA表達譜數(shù)據(jù)和LncRNA芯片數(shù)據(jù)的樣品。
b) microRNA與mRNA芯片整合分析。根據(jù)表達譜芯片結(jié)果和miRNA芯片結(jié)果聯(lián)合分析,進一步定位差異miRNA發(fā)揮功能的途徑以及相應的差異表達靶基因可能引起的生物學通路變化。首先利用差異表達的miRNA找尋靶基因,將其與表達譜中的差異表達基因取交集。這樣能找到既是差異miRNA的靶基因又在表達譜芯片中差異表達的基因,可以進一步縮小miRNA可能影響的基因的范圍,能夠更加準確地研究這些基因所發(fā)揮的生物學功能。適用范圍:同時具有mRNA表達譜數(shù)據(jù)和microRNA表達譜數(shù)據(jù)的樣品,一般情況下用于分析的差異miRNA數(shù)目應小于10個。
c) microRNAs與DNA甲基化芯片結(jié)果聯(lián)合分析。DNA甲基化和microRNA調(diào)控是兩種重要的表觀遺傳現(xiàn)象。研究表明,特定microRNA能夠作為腫瘤抑制microRNA靶向DNA甲基轉(zhuǎn)移酶(DNAmethyltransferase,DNMT)。例如miR-29家族microRNA靶向DNMT 3A和3B,導致全基因組DNA甲基化的改變。同時,抑癌microRNA的啟動子甲基化程度的改變也會影響癌癥(例如多發(fā)性骨髓瘤)的發(fā)生。聯(lián)合 microRNAs和DNA甲基化芯片結(jié)果能夠研究兩者之間的復雜調(diào)控關(guān)系,更好地理解癌癥發(fā)生的機制。適用范圍:同時具有microRNA表達譜數(shù)據(jù)和甲基化譜數(shù)據(jù)的樣品。
3. 與臨床數(shù)據(jù)整合分析