miRNA介绍、命名原则、功能分析、miRNA数据库大全

2016-01-08 fbzhang MedSci原创

microRNA(miRNA)是一类长度约为19-25nt的内源性非编码RNA,广泛参与基因转录后调控活动,其中多数miRNA具有高度序列保守性、表达时序性和组织特异性。最近的研究表明miRNA参与各种各样的调节途径,包括发育、病毒防御、造血过程、器官形成、细胞增殖和凋亡、脂肪代谢等,具有重要的基因表达调控作用。 pri-miRNA, pre-miRNA 和 mature miRNA有什么区

microRNA(miRNA)是一类长度约为19-25nt的内源性非编码RNA,广泛参与基因转录后调控活动,其中多数miRNA具有高度序列保守性、表达时序性和组织特异性。最近的研究表明miRNA参与各种各样的调节途径,包括发育、病毒防御、造血过程、器官形成、细胞增殖和凋亡、脂肪代谢等,具有重要的基因表达调控作用。

pri-miRNA, pre-miRNA 和 mature miRNA有什么区别

成熟的miRNAs是由较长的初级转录物经过一系列核酸酶的剪切加工而产生的,初级转录物称为pri-miRNA。pri-miRNA长度从几百到几千个碱基不等,带有5‘帽子和3’polyA尾巴,以及1到数个发夹径环结构。Pri-miRNA经剪切产生约70个碱基的miRNA前体,即pre-miRNA。pre-miRNA为单一发夹结构,5‘带有磷酸基团,3’有两个突出碱基,并带有3‘羟基。pre-miRNA经进一步剪切,形成长度约为22个碱基的单链成熟miRNA。

MiRNA的命名原则可以大致归纳如下

一个系统命名包含三部分内容,即物种,microRNA类别,序号。三者间用短线连接。物种一般用三个小写字母表示,如hsa,mmu和rno分别代表人,小鼠和大鼠。MicroRNA类别是指所命名的microRNA是pre-miRNA还是mature miRNA。pre-miRNA用mir表示,mature miRNA用miR表示。序号为一阿拉伯数字,代表microRNA发现的先后。一般而言,数字越小,发现越早。

位于基因组不同部位但产生同样的mature miRNA的pre-miRNA在序号后添加短线和阿拉伯数字以示区别,如hsa-mir-7-1, hsa-mir-7-2, hsa-mir-7-3。

有些pre-miRNA可以产生两个mature miRNA。对应pre-miRNA茎环结构5‘和3‘序列的mature miRNA分别加后缀-5p和-3p以示区分,如rno-miR-325-5p和rno-miR-325-3p。

如果从同一个pre-miRNA成熟的两个mature miRNA的相对表达量已知,表达量高者加后缀*,如hsa-miR-17*比hsa-miR-17表达量高。

对于仅相差1-2个碱基的mature miRNA,加一个小写字母后缀以示区别,如hsa-miR-19a, hsa-miR-19b。 
如何分析miRNA的功能?
一般利用一些常见的miRNA数据库进行分析,MedSci编辑只能告诉你这么多了,因为它足够多了,主要包括: miRBasemicrornaTargetScanPicTarmiRandaHOCTARMiRTarBasemiRDBmirna databasemiRNAMapmiRCancer(肿瘤miRNA),miR2DiseasemicroRNA target predictionMicro RNA InformaticsPMTED(植物miRNA),miRWalk2.0,ViTa(病毒领域miRNA),PITA,starBase v2.0,以及COMETA {nextpage}
miRNA数据库,以及靶点预测介绍:
(1)miRbase:众所周知的microRNA基因注释数据库。目前miRBase只提供了microRNA的靶标的预测软件的链接(如:PicTar)。最新版本发布时间:2010年9月。网址:http://mirbase.org/index.shtml

(2)ChIPBase: 整合CLIP-Seq和ChIP-Seq的数据探讨microRNA的转录和转录后调控,构建转录因子->microRNA->靶标的调控网络。最新版本发布时间:2012年11月。网址:http://deepbase.sysu.edu.cn/chipbase/

(3)starBase:一个高通量实验数据CLIP-Seq(或称为HITS-CLIP)和mRNA降解组测序数据支持的microRNA靶标数据库,整合和构建多个流行的靶标预测软件的交集和调控关系。
最新版本发布时间:2011年5月。 网址:http://starbase.sysu.edu.cn/

(4)Tarbase:一个收集已被实验验证的microRNA靶标数据库。最新版本发布时间:2009年1月(v5)。网址:http://microrna.gr/tarbase/ 

(5)miRecords:一个整合的microRNA靶标数据库。整合多个靶标预测软件的调控关系。最新版本发布时间:2010年11月。网址:http://mirecords.biolead.org/

(6)targetScan: 基于靶mRNA序列的进化保守等特征搜寻动物的microRNA靶基因。是预测microRNA靶标假阳性率较低的软件。而且是microRNA领域大牛Bartel实验室开发的。最新版本发布时间:2009年4月(v5.1). 网址:http://www.targetscan.org/

(7)PicTar:基于microRNA或microRNA靶标联合作用等特征开发的搜寻动物的microRNA靶基因。假阳性率也较低。是microRNA领域大牛Rajewsky实验室开发的。最新版本发布时间:2007年3月。网址:http://pictar.mdc-berlin.de/

(8)PITA:基于靶位点的可接性(target-site accessibility)和自由能预测microRNA的靶标。是著名的生物信息学家Segal实验室开发的。最新版本发布时间:2008年8月。网址:http://genie.weizmann.ac.il/pubs/mir07/mir07_data.html

(9)RNA22:基于序列特征预测microRNA的结合位点。是几个流行的microRNA靶标预测软件的其中一个。IBM公司的研究团队开发的。最新版本发布时间:2007年。网址:http://cbcsrv.watson.ibm.com/rna22.html

(10)miRanda和microRNA.org:是著名的Memorial Sloan-Kettering 癌症研究中心的研究人员开发的软件和数据库。miRanda的最新版本又叫mirSVR。最新版本发布时间:2010年8月。网址:http://www.microrna.org/microrna/home.do

(11)MicroCosm:EMBL-EBI的Enright 实验室开发的microRNA靶标数据库。最新版本发布时间:2010年8月。网址:http://www.ebi.ac.uk/enright-srv/microcosm/htdocs/targets/v5/

(12)miRTarBase:整合实验证实的microRNA靶标的数据库。最新版本发布时间:2010年10月。网址:http://mirtarbase.mbc.nctu.edu.tw/index.html

(13)miRGator v2.0:整合microRNA表达、靶标和疾病相关信息的数据库。最新版本发布时间:2010年11月。网址:http://mirgator.kobic.re.kr:8080/MEXWebApp/

(14)MiRNAMap:动物的microRNA基因及其靶标的数据库。最新版本发布时间:2008年1月。网址:http://mirnamap.mbc.nctu.edu.tw/

(15)miRDB: 动物microRNA靶标预测和功能注释数据库。最新版本发布时间:2010年8月。网址:http://mirdb.org/miRDB/

(16)RNAhybrid:一个基于miRNA-target配对自由能预测microRNA的靶标。最新版本发布时间:v2.1。网址:http://bibiserv.techfak.uni-bielefeld.de/rnahybrid/

(17)miRGen:microRNA基因和microRNA靶标数据库。最新版本发布时间:2007年1月。网址:http://www.diana.pcbi.upenn.edu/miRGen.html

(18)doRiNA: microRNA的转录后调控数据库。最新版本发布时间:2012年1月。网址:http://dorina.mdc-berlin.de/rbp_browser/dorina.html 
(19)COMETA:通过miRNA靶基因共表达相关性分析数据库(CoMeTa),优化和筛减miRNA靶基因集合  
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预测植物microRNA靶标的工具和数据库如下:

(1) Targetfinder: 使用基于植物的靶标罚分策略预测小RNA的靶标。最新版本发布时间:2010年8月。网址:http://jcclab.science.oregonstate.edu/node/view/56334

(2) starBase: 提供高通量实验数据mRNA降解组测序数据支持的植物microRNA靶标数据库和基于mRNA降解组数据预测microRNA靶标的网页版工具。最新版本发布时间:2011年5月。 网址:http://starbase.sysu.edu.cn/

(3) miRU, psRNATarget: 一个网页版的植物microRNA靶标预测工具。最新版本发布时间:2011年5月。 网址:http://www.plantgrn.org/psRNATarget/

(4)CleaveLand:一个基于mRNA降解组数据预测microRNA靶标的工具。最新版本发布时间:2010年3月。网址:https://homes.bio.psu.edu/people/faculty/Axtell/AxtellLab/Software.html

(5) Target-align:一个就鉴定植物microRNA靶标的工具。最新版本发布时间:2010年。网址:http://www.leonxie.com/targetAlign.php
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miRNA-lncRNA互作的数据库:
starBase: 提供miRNA调控长非编码RNA(lncRNA)、假基因(pseudogene)和环状RNA(circRNA)的互作信息。并且根据这些互作关系还 构建了ceRNA调控网络。这些调控互作网络信息是基于108高通量的CLIP-Seq实验数据。网 站:http://starbase.sysu.edu.cn 更新: 2013年

DIANA-LncBase: 提供基于2个研究的CLIP-Seq数据miRNA调控长非编码RNA(lncRNA)的信息。网站:www.microrna.gr/LncBase 更新: 2012年 

各个数据库特点:
其中数据库中全面和更新快的有:
miRBase: http://mirbase.org/index.shtml
starBase: http://starbase.sysu.edu.cn/
miRecords: http://mirecords.biolead.org/
miRTarBase: http://mirtarbase.mbc.nctu.edu.tw/index.html

预测软件假阳性率低的有:
targetScan:http://www.targetscan.org/ 
PicTar: http://pictar.mdc-berlin.de/
当然,大家若不是做miRNA,要做LncRNA,怎么办?可以看这里:长链非编码RNA(lncRNA)靶标数据库及预测软件汇总 

作者:MedSci

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评论区 (13)
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  1. 2020-08-31 神经病

    带星号的是表达量比较少的吧

    0

  2. 2017-05-02 徐乐乐

    很不错,很实用

    0

  3. 2016-06-19 JBY

    好好好好

    0

  4. 2016-06-19 JBY

    先收藏着

    0

  5. 2016-05-09 1de92651m76(暂无匿称)

    数据库大全,但是不切题啊!

    0

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