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    LncRNA-mRNA整合分析(LncRNA芯片數據分析)

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    簡介:lncRNA功能分析
    地區:上海
    服務名稱:LncRNA-mRNA整合分析

    LncRNA-mRNA整合分析

    1.LncRNA簡要

    LncRNA是一類轉錄本長度超過200nt的RNA,它們本身并不編碼蛋白,而是以RNA的形式在多種層面上(表觀遺傳調控、轉錄調控以及轉錄后調控等)調控基因的表達水平。生物體內含量相相當豐富,約占RNA的4-9%(mRNA約占1-2%)。LncRNA的組織特異性及特定的細胞定位,顯示lncRNA受到高度嚴謹的調控,目前已知其與發育、干細胞維持、癌癥及一些疾病相關。雖然近年來隨著基因芯片及第二代高通量測序技術的廣泛運用,lncRNA不斷被發現,但此類轉錄本的確切功能還未知。目前市場上的lncRNA芯片通常將lncRNA與mRNA設計在一起,RNASeq數據中也包含lncRNA, mRNA序列,因此可以通過分析lncRNA與mRNA表達相關性對lncRNA進行功能注釋。 

    2.分析流程圖

          

    3. 分析內容

    ①計算LncRNA與mRNA表達相關性,根據設定的域值篩選lncRNA與mRNA關系對,構建LncRNA與mRNA共表達網絡,如下是全局網絡


     

     ②基于lncRNA與mRNA表達相關性以及lncRNA與mRNA基因組位置近鄰關系,得到lncRNA的潛在靶標基因,對差異表達的lncRNA靶標基因進行功能注釋以及功能富集分析,如下是功能富集的GO的Barplot圖和差異lncRNA的Heatmap圖

                       
     

    ③研究lncRNA與mRNA的共表達網絡的拓撲學特性,基于度篩選網絡拓撲上重要的lncRNA,這些lncRNA極有可能是與研究背景相關的lncRNA,如下是重要lncRNA與mRNA的局部共表達子網絡

                 
     

     ④客戶提供研究背景相關一組基因,根據表達相關性可以找出與這組基因相關的lncRNA,從而構建出感興趣的共表達網絡。通過構建的共表達網絡能進一步找到感興趣的 hub  lncRNA。

     

    lncRNA深度挖掘分析

    一、差異lncRNA靶基因預測

    lncRNA的靶基因較為復雜,主要分為正式和反式兩種作用機制.lncRNA作用機制與miRNA類似,均可以通過調控相應的mRNA來行使功能,所以靶基因的預測在科學研究中都顯得非常必要。

    二、靶基因Gene Ontology分析
    我們將靶基因向gene ontology數據庫的各節點映射,計算每個節點的基因數目.

    三、靶基因Pathway分析

    信號通路分析需要完備的注釋信息支持,通過整合KEGG、Biocarta、Reactome等多個數據庫的信息可以精確檢驗來進行Pathway的顯著性分析。

    四、lncRNA與調控基因的表達機制

    通過整合lncRNA的信息和靶基因之間的關系,我們可以得到一個lncRNA與靶基因之間的調控網絡圖.

    五、 轉錄因子結合位點預測

    對于差異表達lncRNA,提取轉錄起始位點上下游序列,使用預測程序對其轉錄因子結合位點進行預測.

    六、基因關聯分析

    現在市面上的lncRNA芯片均含有mRNA的表達探針,通過將lncRNA的靶基因分析結果與芯片上mRNA的表達結果做關聯分析,可以更進一步的分析lncRNA的功能。

    七、信號通路調控網絡構建:

    實驗中基因同時參與了很多Pathway,通過構建信號通路調控網絡,從宏觀層面看到Pathway之間的信號傳遞關系,在多個顯著性Pathway中發現受實驗影響的核心Pathway,以及實驗影響的信號通路之間的調控機理。

    八、lncRNA的功能分析

    根據lncRNA最新的功能數據庫,利用生物信息學工具,做出Function-Tar-Net圖表,從而得出lncRNA與功能的關系

     

    lncRNA功能實驗

    1、LncRNA定量PCR

    2、LncRNA原位雜交

    3、5’-RACE, 3’-RACE實驗(lncRNA全長擴增實驗)

    4、lncRNA干擾實驗

    5、lncRNA過表達實驗

    需要先通過5’-RACE實驗找到lncRNA轉錄起始位點

    6、lncRNA細胞功能實驗

    細胞增殖、細胞凋亡、細胞周期、細胞遷移

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