一、小RNA基础概述
1. 小RNA基础
1.1 小RNA是指在生物体中表达的, 不编码蛋白, 长度较短(1 8~30nt或40nt) 的RNA分子, 参与诱导基因沉默, 参与细胞生长、 发育、 基因转录和翻译等诸多生命活动的调控过程。
1.2 microRNA, 简称miRNA, 是目前功能研究较为透彻的一类小RNA(20~25nt)。 miRNA通过与特定mRNA的结合调节相应基因的表达, 这些基因称为该mRNA的靶基因。
2.调控作用
miRNA调控作用, A为剪切调控多见于植物;B为抑制调控多见于动物3. 适用范围
3.1 模式物种, 有参考基因组, miRNA数据库注释较多, 找出新miRNA, 研究miRNA的功能。
3.2 非模式物种, 无参考基因组, miRNA数据库注释较少, 研究物种中存在的与其他物种同源的miRNA。
二、小RNA测序流程
1. 小RNA测序技术简介
1.1 小RNA测序技术采用胶分离技术, 收集样品中1 8-30nt或1 8-40nt的RNA片段, 利用高通量测序技术, 一次性获得单碱基分辨率的数百万条小RNA序列信息, 依托强大的生物信息分析平台, 鉴定已知小RNA, 并预测新的小RNA及其靶标。
1.2 小分子RNA是生物体内一类重要的特殊分子, 诱导基因沉默, 参与细胞生长、 发育、 基因转录和翻译等诸多生命活动的调控过程。
2. 样品要求
样品类型: 完整且无污染的总RNA;
样品需求量(单次) : ≥ 10 μg;
样品浓度: ≥ 200 ng/μl;
样品纯度: OD 260/280 = 1 .8~2.2、 OD 260/230 ≥ 2.0、 28S:18S≥ 1.5、RIN≥ 8.0、 23S:16S≥ 1.5(此项要求只针对原核生物);
提取总RNA时请不要使用Qiagen等公司的过柱试剂盒, 也不要使用LiCl沉淀;
如果是使用mirVana™ miRNA Isolation Kit等试剂盒回收的< 200 nt的Small RNA(无法判断RNA的完整性) , 测序请提供浓度≥ 20 ng/µl、总量≥ 1 μg的RNA样品。
3. 小RNA测序建库流程
三、小RNA分析流程
1. 小RNA信息分析流程图
2. 小RNA测序信息分析内容
• 1 . 数据产出统计, 对原始测序数据去接头, 去低质量, 去污染
• 2. 1 8~30 nt small RNA 的长度分布
• 3. 样品间的公共序列和特异序列的分析
• 4. Small RNA碱基偏好性分析
• 5. Small RNA 在选定的参考基因组上的分布(只能选定一个参考基因组)
• 6. Small RNA 与rRNA、 tRNA、 snRNA、 snoRNA的比对信息
• 7. Small RNA 与重复序列的比对信息(需提供选定参考基因组对应的重复序列注释信息)
• 8. Small RNA 与 exon/intron 的比对信息(需提供选定参考基因组对应的基因注释信息)
• 9. Small RNA 与 miRBase 中指定范围的已知的 miRNA 的比对
• 10. 按照优先级将 small RNA 进行分类注释
• 11 . 未注释的small RNA 预测, 预测新的miRNA, 绘制新miRNA的二级结构图
• 12. 已知miRNA 的表达量统计
• 13. 已知miRNA 的家族分析(需要提供参考物种拉丁文名称)
• 1 4. 样品间miRNA差异分析(2个或2个以上样品) 和聚类分析(3个或3个以上样品)
• 1 5. MiRNA靶基因预测(需要提供基因编码序列, 可选择多做预测算法)
• 1 6. MiRNA靶基因GO注释和KEGG通路分析
• 1 7. MiRNA的碱基编辑分析(已知miRNA)
• 1 8. 差异MiRNA靶基因预测
• 1 9. 差异MiRNA靶基因GO注释和KEGG通路富集分析
注:此处14-19条miRNA包括已知的miRNA和预测出的新的miRNA
3. 测序结果的过滤
1. 过滤低质量的数据:low quality cutoff:30;the percent cutoff of good quality base:0.85
2. 过滤N的碱基:the percent cutoff of unknown base:0.1
3. 去除3’接头序列;
4. 长度过滤大于30小于18nt的序列;
5. 含有polyA的序列;
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