Как найти сайты связывания микроРНК на конкретном гене?

Я пытаюсь найти микроРНК, которые связываются с 3'UTR определенного гена. Как лучше всего это сделать (то есть с помощью хорошего скорингового анализа, который чаще всего используется исследователями в этой области)? Я также хотел бы знать другие возможные методы, если есть несколько способов сделать это.

Хороший вопрос здесь
Вы получили тот ответ, который хотели?
Биоинформационная часть вашего ответа может быть лучше, поэтому я не дал полного кредита. Для тех, кто также хотел бы узнать больше об инструментах для поиска целевого сайта микроРНК, они могут прочитать эту статью. Это действительно хорошо: journal.frontiersin.org/Journal/10.3389/fgene.2014.00023/full Кстати, спасибо, что напомнили мне о вопросе.
@ user1445 Я не понимаю, что вы имеете в виду? Вы хотите получить подробную информацию об этих инструментах биоинформатики? Если вы спрашиваете об этом, я бы рассматривал вопрос как широкий. Как видите, для объяснения этих вещей требуется целая статья.

Ответы (2)

Есть несколько инструментов для предсказания привязки:

  1. TargetScan (на основе исходного соответствия [первичное], дополнительное спаривание, контекст последовательности 1 — состав нуклеотидов вокруг сайта и т. д. [вторичное])
  2. miRanda (на основе стабильности гибридизации и совпадения семян [первичный] и контекста последовательности [вторичный])
  3. PicTar (добавляет слой эволюционных критериев сохранения)

1 Контекст означает положение целевого сайта в 3'UTR и окружающий нуклеотидный состав (что также считается косвенным показателем вторичной структуры).

miRanda и TargetScan также имеют классы, называемые консервативными и неконсервативными мишенями. miRanda сообщает об оценках miRSVR, а TargetScan сообщает о контекстных оценках, но эти показатели основаны на нескольких экспериментальных результатах и ​​могутне всегда иметь смысл. miRSVR основан на изменении экспрессии мишени при сверхэкспрессии/нокдауне микроРНК. Он также использует метрики для контекста целевого сайта. Контекстная оценка TargetScan включает в себя множество показателей, в том числе обилие и сохранение целей, а также обычную контекстную оценку. Некоторые из этих показателей могут быть более полезными, чем другие. Но оценки, основанные только на экспериментах miRNA OE/KD, могут вводить в заблуждение, особенно если экспрессия мишени количественно определяется только на уровне РНК. Численность мишени также варьируется между различными типами клеток. Дополнительные сведения об этих показателях см. в документах, соответствующих этим инструментам.

Существуют некоторые экспериментальные процедуры для определения мишени, которые в основном включают перекрестное связывание белок-РНК с последующей иммунопреципитацией Ago и последующей количественной оценкой с помощью секвенирования РНК. См. HITS-CLIP и PAR-CLIP . Эти методы на самом деле не находят цели. Все, что они делают, — это коррелируют уровни миРНК и их предполагаемых мишеней, прикрепленных к Ago (вы не будете точно знать, действительно ли образовался тройной комплекс мРНК-миРНК-Ago или нет).

CLASH — это более поздний метод, который пытается решить эту проблему путем лигирования мРНК с микроРНК. Таким образом, вы можете зафиксировать взаимодействие микроРНК-мРНК. Однако я немного скептически отношусь к CLASH; Я сам работал над этим принципом некоторое время назад и столкнулся с этой проблемой. CLASH включает в себя следующие этапы:

  • Сшивающий белок-РНК
  • Иммунопреципитат назад
  • Используйте РНКазу для расщепления несвязанных областей мРНК (и сделайте их достаточно маленькими для короткого эксперимента по секвенированию)
  • Лигируйте микроРНК и мРНК, связанные с Ago, с помощью РНК-лигазы.
  • Деградировать Ago с помощью протеазы
  • Секвенируйте лигированную пару микроРНК-мРНК

Мои сомнения заключались в том, как можно лигировать miRNA и мРНК, когда след Ago больше, чем у miRNA (около 50-60 нуклеотидов в HITS-CLIP и PAR-CLIP). Если РНК защищена нуклеазой, то как она может быть доступна для лигазы? Когда я думал об этом, я подумал, что необходима частичная деградация белка (после этапа РНКазы и перед этапом лигазы), чтобы дать некоторое пространство для действия лигазы. В конце концов я не работал над этим дальше. Три года спустя статья CLASH была опубликована, и я был счастлив, что кто-то заставил ее работать. Но проблема с лигазой не была решена (похоже, это сработало, но я не знаю, как!!).

Чтобы проверить предсказания, вы можете использовать репортерный анализ (такой как GFP или люцифераза) с клонированием 3'UTR ниже репортера. У них тоже могут быть артефакты. Следует избегать чрезмерной экспрессии микроРНК, а также следует проводить посевные мутации, чтобы установить способность к нацеливанию.

Другой метод определения мРНК-мишени состоит в том, чтобы замаскировать ее предсказанный сайт связывания микроРНК и увидеть влияние на экспрессию. Это было сделано у рыбок данио с использованием морфолино, комплементарных целевым сайтам, но не на других моделях, насколько мне известно. Это кажется мне элегантным анализом — никакой чрезмерной экспрессии, и вы можете точно определить целевой сайт.

Я бы тщательно проверил литературу по интересующим вас UTR, многое из этого уже было сделано для многих областей генома с момента запуска nextgen seq.

Вы захотите сначала использовать алгоритмы вычислительного прогнозирования, которые помогут вам получить хороший список кандидатов микроРНК.

Взаимодействие между микроРНК и ее мРНК-мишенью обычно изучается путем совместной трансфекции репортерного экспрессионного вектора, содержащего 3'-UTR область мРНК, и молекулы-ингибитора или предшественника микроРНК.

Но это не измеряет прямое и физическое взаимодействие между микроРНК и конкретной мРНК. Для более точного измерения связывания вам необходимо провести анализ изменения электромобильности.

Вот коммерческий инструмент, который будет хорошо работать, если вы просто пытаетесь его идентифицировать.

http://www.activemotif.com/catalog/905/lightswitch-synthetic-mirna-target-reporter-collection

Я не думаю, что есть какие-то другие очень эффективные/простые методы.

Я думаю, вы могли бы сделать что-то вроде гибридизации, запустить гибрид на геле, вытащить группу и секвенировать ее.

Спасибо за ответ, но мой вопрос был на самом деле намного проще. В настоящее время я просто ищу хороший список кандидатов микроРНК. Я нашел веб-сайт ( microrna.org/microrna/home.do ) для этого, и он основан на оценке mirSVR. Является ли это хорошим способом выбора микроРНК-кандидатов? Существуют ли другие способы поиска miRNA-кандидатов, основанные на другом алгоритме подсчета очков?
Я думал ты написал конкретный ген?
да «В настоящее время я просто ищу хороший список микроРНК-кандидатов для определенного гена (гена по моему выбору)». Итак, я хочу выбрать конкретный ген в базе данных, и я хочу, чтобы эта база данных показывала мне список mirna, которые могут связываться с 3'UTR этого гена. Кроме того, я хочу увидеть подотчетность привязки mirna с помощью метода подсчета очков, такого как mirSVR. Я пока нашел только mirSVR и упомянутый сайт, но есть ли другие способы и как лучше искать это в литературе? извините, если я не поддерживаю правильную терминологию, я относительно новичок в этом.