利用m7Ghub數(shù)據(jù)庫(kù)查詢并使用iRNA-m7G軟件預(yù)測(cè)RNA m7G修飾位點(diǎn)
什么是RNA m7G甲基化?
m7G RNA甲基化是在甲基轉(zhuǎn)移酶的作用下,在鳥(niǎo)嘌呤(G)第七位N上加上甲基的一種化學(xué)修飾。m7G修飾是轉(zhuǎn)錄后調(diào)控中最常見(jiàn)的一種堿基修飾,廣泛存在于tRNA、rRNA、以及真核生物mRNA的5’帽子區(qū),對(duì)維持RNA的加工代謝、穩(wěn)定、出核以及蛋白質(zhì)翻譯具有重要作用。
圖1. m7G機(jī)制(The potential role of N7 -methylguanosine (m7G) in cancer)
圖1中METTL1、WDR4、RNMT、RAM、WBSCR22和TMRT112為m7G甲基轉(zhuǎn)移
酶,它們可以把m7G修飾加到mRNA、tRNA、rRNA和miRNA。
從上到下依次為:
METTL1/WDR4復(fù)合體將m7G修飾加到mRNA(internal site)、tRNA(G46 位點(diǎn))和miRNA (G-四聯(lián)體),最終調(diào)控翻譯。
RNMT/RAM復(fù)合體將m7G加到mRNA的5’帽子上,介導(dǎo)其出核和翻譯。
WBSCR22/TMRT112復(fù)合體將m7G修飾加到18s rRNA的G1638處,促進(jìn)其成熟。
發(fā)文章突破點(diǎn):錯(cuò)過(guò)了m6A,可以試試m7G,例如挖掘m7G相關(guān)基因,構(gòu)建預(yù)后模型、單基因分析、泛癌等。理論上m6A的思路都能用在m7G上。
常見(jiàn)m7G檢測(cè)方法
人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了超過(guò)150種RNA化學(xué)修飾。最近的研究表明,m7G RNA修飾在mRNAs內(nèi)部(internal)廣泛存在。
現(xiàn)有的m7G研究方法主要包括:
1)基于抗體的m7G-MeRIP-Seq技術(shù),僅能提供約100 bp的分辨率
2)m7G-miCLIP-seq結(jié)合anti-m7G抗體免疫沉淀富集和紫外交聯(lián),可以獲得約30 bp的分辨率,如果結(jié)合motif分析,甚至能獲得單堿基分辨率。
3)m7G-seq技術(shù)通過(guò)利用m7G位點(diǎn)在逆轉(zhuǎn)錄期間的錯(cuò)誤插入(misincorporation)可以獲得單堿基分辨率的m7G位點(diǎn);
4)AlkAniline-Seq利用堿水解、脫磷、苯胺裂解等化學(xué)法在單堿基分辨率上檢測(cè)m7G位點(diǎn)。
發(fā)文章突破點(diǎn):使用不同的物種、組織或細(xì)胞進(jìn)行m7G實(shí)驗(yàn)并測(cè)序,然后低通量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
m7GHub數(shù)據(jù)庫(kù)
公共數(shù)據(jù)庫(kù)中存在大量m7G數(shù)據(jù),m7GHub數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)整合這些散在的數(shù)據(jù),提供了一個(gè)中心化的在線平臺(tái),用來(lái)破譯mRNA內(nèi)部的m7G RNA修飾的位置、調(diào)控和發(fā)病機(jī)制。
發(fā)文章突破點(diǎn):整合GEO等數(shù)據(jù)庫(kù)散在的數(shù)據(jù),構(gòu)建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù),一般可以發(fā)在生物信息學(xué)相關(guān)雜志,例如Bioinformatics,甚至NAR上。
該數(shù)據(jù)庫(kù)包括4部分:
1)m7GDB:實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的m7G位點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)
2)m7GFinder:高準(zhǔn)確性預(yù)測(cè)m7G位點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器
3)m7GSNPer:評(píng)估遺傳突變對(duì)m7G RNA修飾影響
4)m7GDiseaseDB:導(dǎo)致m7G位點(diǎn)獲得或者缺失的疾病相關(guān)遺傳變異數(shù)據(jù)庫(kù)
圖2. m7GHub數(shù)據(jù)庫(kù)
該數(shù)據(jù)庫(kù)收集了69159個(gè)m7G位點(diǎn)。由于m7G-MeRIP-seq和m7G-miCLIP-seq方法不是單堿基的,可能存在誤判,因此作者將m7G peak中的G(30 bp滑窗)包含進(jìn)來(lái),并使用m7Gfinder進(jìn)一步預(yù)測(cè)評(píng)估其可靠性。
如果想了解你感興趣的基因是否存在m7G RNA修飾,直接使用m7GHub查詢,然后繪制3種方法的venn圖。
圖3. 三種方法交集
iRNA-m7G預(yù)測(cè)
同時(shí),為了更進(jìn)一步的進(jìn)行評(píng)估,我們可以引入第三方軟件iRNA-m7G進(jìn)行對(duì)上述獲得的序列進(jìn)行評(píng)估預(yù)測(cè)。打開(kāi)iRNA-m7G網(wǎng)站(圖4),點(diǎn)擊導(dǎo)航欄的“WEB SERVER”,輸入待預(yù)測(cè)序列,提交即可(圖5)。同時(shí),可以下載軟件到本地進(jìn)行批量預(yù)測(cè)。
圖4.iRNA-m7G網(wǎng)站
圖5. m7G位點(diǎn)預(yù)測(cè)
預(yù)測(cè)結(jié)果(圖6)。score越大表明發(fā)生m7G的概率越大。
圖6. iRNA-m7G預(yù)測(cè)結(jié)果
做為預(yù)實(shí)驗(yàn),通過(guò)整合數(shù)據(jù)庫(kù)和預(yù)測(cè)方法,我們可以更加準(zhǔn)確地判斷我們的基因是否發(fā)生了m7G修飾,然后可以進(jìn)一步深入研究。
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