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为什么动物small项目中分析基因3utr与mirna的靶向关系

为什么动物small项目中分析基因3utr与mirna的靶向关系

与分析small靶基因的软件有关系。

miRNA通过与靶基因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。但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′端至少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与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。

一般用于miRNA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(第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第一位核苷酸处为A(7mer-1A site),或是miRNA第2-8nt与靶基因完全配对(7mer-m8 site);而对于miRNA第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第2-7核苷酸与靶基因完全配对(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和3’ complementary site两种形式。

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。
热动力学因素:miRNA:target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(accessibility):mRNA的二级结构影响与miRNA的结合形成双链结构的能力。
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。
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。

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。

为什么动物small项目中分析基因3utr与mirna的靶向关系.txt · 最后更改: 2022/09/21 09:20 由 zhangxin