?醫(yī)學(xué)方向ncRNA測(cè)序數(shù)據(jù)挖掘的策略解析解螺旋

|

知識(shí)金牌解

螺

旋 | 陪

伴

醫(yī)

生

科

研

成

長(zhǎng)知

識(shí)

金

牌01020304miRNAlncRNAcircRNAceRNACONTENTS課

程

目

錄01miRNA解

螺

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伴

醫(yī)

生

科

研

成

長(zhǎng)知

識(shí)

金

牌miRNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn)長(zhǎng)度短18-24nt，動(dòng)物miRNA長(zhǎng)度多為22～23nt物種間的具有一定保守性hsa-miR-199a-1高度同源的miRNA編保號(hào)（守a性、b、c）物種 編號(hào)

來(lái)源于不同DNA序列、成熟體一樣的miRNA以數(shù)字區(qū)分表達(dá)特異性表達(dá)具有一定組織、時(shí)hsa-miR-26序b、-疾3病p特異性前體產(chǎn)生的位置調(diào)控作用動(dòng)物中多為抑制翻譯知

識(shí)

金

牌miRNA形成及功能解

螺

旋 | 陪

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醫(yī)

生

科

研

成

長(zhǎng)Banerjee,

J.

etal.

Physiological

Genomics

,2010.解

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伴

醫(yī)

生

科

研

成

長(zhǎng)知

識(shí)

金

牌miRNA轉(zhuǎn)錄組分析內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)分析（單樣本）原始數(shù)據(jù)質(zhì)量統(tǒng)計(jì)差異表達(dá)分析miRNA

與轉(zhuǎn)錄組/表達(dá)譜數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析質(zhì)控和統(tǒng)計(jì)表達(dá)模式聚類差異表達(dá)

miRNA

靶基因蛋白互作網(wǎng)絡(luò)分析公共序列分析Venn

分析疾病相關(guān)

miRNA

分析Rfam

注釋分析共有特有

miRNA

分析miRNA

時(shí)序表達(dá)分析及相關(guān)高級(jí)分析堿基偏好性分析靶基因

GO

富集分析PCA

分析基因組比對(duì)分析靶基因

Pathway

富集分析植物

nat-siRNA

和ta-siRNA

分析已知

miRNA

注釋和表達(dá)分析靶基因

GO

注釋分類新miRNA

預(yù)測(cè)和表達(dá)分析靶基因

KEGG

通路可視化miRNA

家族分析miRNA

靶基因預(yù)測(cè)miRNA

靶基因作用網(wǎng)絡(luò)研究背景：該研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)具核梭桿菌的豐度可以作為腸癌患者化療預(yù)后的指標(biāo)。并且具核梭桿菌通與腫瘤細(xì)胞共培養(yǎng)后，自噬元件分子ULK1和ATG7的表達(dá)量顯著升高。那么這種現(xiàn)象背后的機(jī)制是什么呢？----（miRNA）研究結(jié)論：具核梭桿菌通過(guò)激活TLR4-MYD88信號(hào)通路抑制miR-18a*、miR-4802的表達(dá)，從而促進(jìn)ULK1、ATG7的表達(dá)，激活細(xì)胞自噬、抑制細(xì)胞凋亡，使得細(xì)胞耐藥性增強(qiáng)。解

螺

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醫(yī)

生

科

研

成

長(zhǎng)知

識(shí)

金

牌miRNA案例解讀解

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醫(yī)

生

科

研

成

長(zhǎng)知

識(shí)

金

牌miRNA案例解讀

miRNAs篩選miR-4802、miR-18a*qPCR解

螺

旋

|知

識(shí)

金

牌miRNA案例解讀luciferase

assaymiR-18a*miR-4802miRNA

mmicsULK1ATG7

mRNA陪

伴

醫(yī)m生iR科N研A成in長(zhǎng)hibitor表達(dá)量驗(yàn)證mRNA機(jī)制研究解

螺

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醫(yī)

生

科

研成

長(zhǎng)知

識(shí)

金

牌miRNA案例解讀western blotmiRNAmmicsmiRNA

inhibitor共聚焦顯微鏡透射電子顯微鏡miRNAmmics功能驗(yàn)證mRFP-EGFP-LC3autophagyautophagyautophagy

功能研究——細(xì)胞自噬解知

識(shí)

金

牌miRNA案例解讀功能驗(yàn)證 流式細(xì)胞儀凋亡細(xì)胞數(shù)目MM+B螺

旋 | 陪

伴

醫(yī)

生

科

研M+B+miRNAmmics 成

長(zhǎng)M+B+miRNA

inhibitor

功能研究——細(xì)胞凋亡M+B+miRNA

mmics解

螺

旋in

vivo

裸鼠荷瘤| 陪

伴

醫(yī)

生

科

研

成

長(zhǎng)知

識(shí)

金

牌miRNA案例解讀功能研究western

Blot細(xì)胞MM+BApoptosis

markerM

M+BM+B+miRNA

腺病毒M+B+miRNA腺病毒+ULK1/ATG7tumor

size知

識(shí)

金

牌miRNA案例解讀具核梭桿菌增多抑制miR-18a*、miR-4802的表達(dá)，從而促進(jìn)ULK1、ATG7的表達(dá)，

激活細(xì)胞自噬、抑制細(xì)胞凋亡，使得細(xì)胞耐藥性增強(qiáng)解

螺

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醫(yī)

生

科

研

成

長(zhǎng)解

螺

旋 | 陪

伴

醫(yī)

生

科

研

成

長(zhǎng)知

識(shí)

金

牌miRNA研究策略及方法02lncRNA解

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醫(yī)

生

科

研

成

長(zhǎng)知

識(shí)

金

牌lncRNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特異>200nt，部分含有polyA尾巴亞細(xì)胞定位多樣化細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)保守性低物種間的具有低保守性非編碼大部分不編碼蛋白表達(dá)豐度低整體的表達(dá)豐度低于mRNA解

螺

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伴

醫(yī)

生

科

研

成

長(zhǎng)知

識(shí)

金

牌

lncRNA形成 根據(jù)lncRNA與相鄰的mRNA基因的位置關(guān)系，可以分為以下幾大類：Devaux

Y.et

al.

Nature

Reviews

Cardiology.2015解

螺

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伴

醫(yī)

生

科

研

成

長(zhǎng)知

識(shí)

金

牌lncRNA功能Mercer

TR.

etal.

Nat

RevGenet.

2009

.1.染色質(zhì)重構(gòu)2.轉(zhuǎn)錄調(diào)控3.轉(zhuǎn)錄后調(diào)控解

螺

旋 | 陪

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醫(yī)

生

科

研

成

長(zhǎng)知

識(shí)

金

牌lncRNA轉(zhuǎn)錄組分析內(nèi)容解

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醫(yī)

生

科

研

成

長(zhǎng)知

識(shí)

金

牌lncRNA案例解析

lncRNA與癌癥表型研究主題：長(zhǎng)鏈非編碼RNA

MRCCAT1通過(guò)抑制NPR3和促進(jìn)p38-MAPK信號(hào)通路加快透明細(xì)胞腎細(xì)胞癌（ccRCC）轉(zhuǎn)移文章亮點(diǎn)：lncRNAs-mRNAs共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析結(jié)合定位在細(xì)胞核中l(wèi)ncRNA通用特點(diǎn)研究MRCCAT1的功能研究生物標(biāo)志物：臨床樣本、細(xì)胞表型、分子機(jī)制三兼而有之解

螺

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醫(yī)

生

科

研

成

長(zhǎng)知

識(shí)

金

牌lncRNA案例解析解

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伴

醫(yī)

生

科

研

成

長(zhǎng)知

識(shí)

金

牌lncRNA案例解析lncRNAs篩選解

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醫(yī)

生

科

研

成

長(zhǎng)知

識(shí)

金

牌lncRNA案例解析 目標(biāo)lncRNA的結(jié)構(gòu)累積無(wú)復(fù)發(fā)生存期和總生存期在MRCCAT低表達(dá)患者中要優(yōu)于高表達(dá)患者M(jìn)RCCAT表達(dá)特征與臨床病理特征相關(guān)性Fuhrman

分級(jí)腫瘤大小生存曲線MRCCAT特點(diǎn)分析長(zhǎng)度外顯子個(gè)數(shù)位置編碼潛能解

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醫(yī)

生

科

研

成

長(zhǎng)知

識(shí)

金

牌lncRNA案例解析lncRNAs-mRNAs

co-expression

networklncRNAs功能驗(yàn)證解

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醫(yī)

生

科

研

成長(zhǎng)知

識(shí)

金

牌lncRNA案例解析 lncRNAs的靶基因NRF3驗(yàn)證MRCCATNPR3MRCCAT1通過(guò)負(fù)調(diào)節(jié)NPR3表達(dá)，激活p38解-M螺

A旋PK|

信陪號(hào)伴通醫(yī)路生促科進(jìn)研c成cR長(zhǎng)CC轉(zhuǎn)移知

識(shí)

金

牌lncRNA案例解析MRCCAT1與p38-MAPKMRCCAT1與NPR3NPR3腺苷酸環(huán)化酶p38-MAPK lncRNAs調(diào)節(jié)細(xì)胞遷移的機(jī)制解

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醫(yī)

生

科

研

成

長(zhǎng)知

識(shí)

金

牌lncRNA案例解析解

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醫(yī)

生

科

研

成

長(zhǎng)知

識(shí)

金

牌lncRNA研究策略03circRNA解

螺

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醫(yī)

生

科

研

成

長(zhǎng)知

識(shí)

金

牌circRNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn)上世紀(jì)70年代結(jié)構(gòu)穩(wěn)定閉合環(huán)狀不易被核酸外切酶RNaseR

降解表達(dá)特異性表達(dá)具有一定組織、時(shí)序、疾病特異性保守性物種間的具有一定保守性非編碼大部分不編碼蛋白表達(dá)豐度低整體的表達(dá)豐度低于mRNA調(diào)控作用轉(zhuǎn)錄或轉(zhuǎn)錄后水平發(fā)揮調(diào)控作用解

螺

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伴

醫(yī)

生

科

研

成

長(zhǎng)知

識(shí)

金

牌circRNA的形成Qu,

S.

et

al.

CancerLetters.

2015.解

螺

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醫(yī)

生科

研

成

長(zhǎng)知

識(shí)

金

牌circRNA的功能與RNA結(jié)合蛋白（RBP）相互作用IRES元件介導(dǎo)翻譯，重新發(fā)揮翻譯蛋白質(zhì)的功能miRNA

sponge，競(jìng)爭(zhēng)性的吸附和結(jié)合miRNAHentze.

et

al.Embo

Journal,2013.解

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醫(yī)

生

科

研

成

長(zhǎng)知

識(shí)

金

牌circRNA的功能circRNA調(diào)控母基因表達(dá)的3種模式解

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醫(yī)

生

科

研

成

長(zhǎng)知

識(shí)

金

牌circRNA的分析內(nèi)容Qu,

S.

et

al.

CancerLetters.

2015.解

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醫(yī)

生

科

研

成

長(zhǎng)知

識(shí)

金

牌circRNA案例解析研究背景：circRNA在細(xì)胞的發(fā)展和功能中發(fā)揮重要作用，而目前在肝癌組織中circRNA知之甚少。研究結(jié)論：circMTO1通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合miR-9間接提高p21表達(dá)水平來(lái)抑制肝細(xì)胞癌增殖。作者認(rèn)為

circMTO1是肝細(xì)胞癌潛在的治療靶點(diǎn)和患者生存率差的預(yù)后指標(biāo)。解

螺

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伴

醫(yī)

生

科

研

成

長(zhǎng)知

識(shí)

金

牌circRNA案例解析7對(duì)HCC癌和癌旁，篩選差異表達(dá)的circRNA21例病人樣本驗(yàn)證Top

10

up/down

circRNAs261個(gè)HCC病人樣本驗(yàn)證circMTO1篩選-驗(yàn)證-鎖定解

螺

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醫(yī)

生

科

研

成

長(zhǎng)知

識(shí)

金

牌circRNA案例解析circMTO1與HCC預(yù)后關(guān)系116例有生存數(shù)據(jù)的樣本生存曲線原位雜交統(tǒng)計(jì)結(jié)果解

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醫(yī)

生

科

研

成

長(zhǎng)知

識(shí)

金

牌circRNA案例解析circMTO1競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合miR-9與HCC預(yù)后關(guān)系軟件預(yù)測(cè)靶向miRNA挑選已報(bào)到與HCC密切有關(guān)的20種miRNA進(jìn)行RIP實(shí)驗(yàn)miR-9與circMTO1存在相互作用FISH 共定位解

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伴醫(yī)

生

科

研

成

長(zhǎng)知

識(shí)

金

牌circRNA案例解析circMTO1體外驗(yàn)證SK-Hep1： circMTO1表達(dá)最低；miR-9表達(dá)最高；QGY-7701：

兩種RNA表達(dá)量均適中；HepG2

SMMC-7721circMTO1表達(dá)最高；miR-9表達(dá)最低；過(guò)表達(dá)干擾干擾circMTO1后明顯促進(jìn)細(xì)胞增殖和遷移，抑制細(xì)胞凋亡過(guò)表達(dá)circMTO1抑制細(xì)胞增殖circMTO1通過(guò)上調(diào)p21抑制HCC細(xì)胞增殖，侵襲和增強(qiáng)細(xì)胞凋亡解

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醫(yī)

生

科研

成

長(zhǎng)知

識(shí)

金

牌circRNA案例解析circMTO1體外實(shí)驗(yàn)（miR-9干擾實(shí)驗(yàn)）干擾miR-9能明顯提高p21的表達(dá)解

螺

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醫(yī)生

科

研

成

長(zhǎng)知

識(shí)

金

牌circRNA案例解析HCC裸鼠實(shí)驗(yàn)（體內(nèi)）向HCC裸鼠模型注射circMTO1干擾RNA，

大大促進(jìn)了HCC模型中血液AFP（甲胎蛋白）的水平，并促進(jìn)了腫瘤的增殖。circMTO1通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合miR-9