smallRNA-seq技术及数据分析

（1）简介

小RNA测序技术（Small RNA-seq，sRNA-seq）是针对短链非编码RNA（non-coding RNA，ncRNA）的实验结合高通量测序技术，用于检测样本内部小RNA的表达水平。其实验部分主要包含小RNA的样本制备和深度测序（Deep Sequencing）两个部分。

1）小RNA提取的基本实验步骤

①小RNA条带的获得和cDNA制备；

②扩增后准备测序

2）深度测序部分

当我们准备好片段化的DNA样本后，需要通过专业的高通量reads测序仪进行碱基读取的步骤。之后把这些reads回贴到到已知的sRNA序列或参考染色体序列上从检测sRNA的表达水平以及对潜在的未知sRNA转录位置进行预测。

（2）sRNA-seq数据的生物信息学分析流程展示

sRNA-seq数据的生物信息学分析步骤包括：测序饱和度估计、测序后reads的质控和筛选、clean reads比对、基因表达水平计算、样本组间差异表达基因的检测、癌症样本RNA-seq数据的研究分析、个性化下游分析。

（3）用领域

（4）sRNA-seq数据分析在医学研究中的应用

通过对sRNA-seq数据进行系统化的生物信息学分析，我们能够获得如下结果：

1）观察疾病发生过程中病灶部位内部sRNA的表达异常，确定与疾病发生有关的sRNA；

2）基于未比对到已知小RNA和DNA重复序列的reads数据，预测病灶部位组织特异性的新小RNA并结合其他来源的公共数据进行验证，并研究该类小RNA在疾病部位的表达是否异常；

3）提取差异小RNA中的miRNA，对所有差异表达miRNA进行靶基因检索和靶基因功能富集分析，建立异常miRNA与疾病发生的联系；

4）结合转录组数据，确定病灶部位内部miRNA与靶基因对之间精确调控关系，缩小重点研究miRNA-mRNA对范围，分析这些作用在疾病发生过程中的影响。
（5）参考文献

1、Pasquinelli, A et al. MicroRNAs and their targets recognition, regulation and an emerging reciprocal relationship. Nature Reviews Genetics (2012) Vol. 13 (4) pp. 271-282

2、Boehm, J et al. Towards systematic functional characterization of cancer genomes. Nature Reviews Genetics (2011) Vol. 12 (7) pp. 487-498

3、Persson, H et al. Identification of new microRNAs in paired normal and tumor breast tissue suggests a dual role for the ERBB2 Her2. Cancer Research (2011) Vol. 71 (1) pp.78-86