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smallRNA-seq技术及数据分析
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条带的获得和cDNA制备;
②扩增后准备测序
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。
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
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
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生信分析