Method Article

برنامج تعليمي للتحليل الحسابي للحمض النووي الريبي الصغير غير المشفر الوهمي: مكتبات تسلسل الحمض النووي الريبي المستهدفة

DOI:

10.3791/65779

⸱

December 1st, 2023

 ,  ,  , 
1Department of Biological Chemistry, Johns Hopkins University School of Medicine, 2Solomon H. Snyder Department of Neuroscience, Johns Hopkins University School of Medicine

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

هنا ، نقدم بروتوكولا يوضح تركيب واستخدام خط أنابيب المعلوماتية الحيوية لتحليل بيانات تسلسل الحمض النووي الريبي الوهمي المستخدمة في دراسة تفاعلات الحمض النووي الريبي: الحمض النووي الريبي في الجسم الحي .

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم تطوير فهم التفاعلات التنظيمية الجينية في الجسم الحي للحمض النووي الريبي الصغير غير المشفر (sncRNAs) ، مثل microRNAs (miRNAs) ، مع الحمض النووي الريبي المستهدف في السنوات الأخيرة من خلال الأساليب الكيميائية الحيوية التي تستخدم الربط المتقاطع متبوعا بالربط لالتقاط sncRNA: تفاعلات الحمض النووي الريبي المستهدفة من خلال تكوين الحمض النووي الريبي الوهمي ومكتبات التسلسل اللاحقة. في حين أن مجموعات البيانات من تسلسل الحمض النووي الريبي الوهمي توفر مدخلات على مستوى الجينوم وأقل غموضا إلى حد كبير من برامج التنبؤ miRNA ، فإن تقطير هذه البيانات إلى معلومات ذات مغزى وقابلة للتنفيذ يتطلب تحليلات إضافية وقد يثني الباحثين الذين يفتقرون إلى خلفية حسابية. يقدم هذا التقرير برنامجا تعليميا لدعم علماء الأحياء الحاسوبية للمبتدئين في تثبيت وتطبيق أداة برمجية حديثة مفتوحة المصدر: خط أنابيب تحليل الحمض النووي الريبي الخيمري الصغير (SCRAP). يتم توفير متطلبات النظام الأساسي والتحديثات وشرح خطوات خط الأنابيب ومعالجة متغيرات إدخال المستخدم الرئيسية. إن تقليل الحاجز أمام علماء الأحياء لاكتساب رؤى من مناهج تسلسل الحمض النووي الريبي الوهمي لديه القدرة على بدء التحقيقات القائمة على الاكتشاف لتفاعلات الحمض النووي الريبي (sncRNA) التنظيمية: تفاعلات الحمض النووي الريبي المستهدفة في سياقات بيولوجية متعددة.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تمت دراسة الحمض النووي الريبي الصغير غير المشفر بدرجة عالية لأدوارها بعد النسخ في تنسيق التعبير من مجموعات الجينات في عمليات متنوعة مثل التمايز والتطوير ومعالجة الإشارات والمرض1،2،3. تعد القدرة على تحديد النصوص المستهدفة بدقة للحمض النووي الريبي الصغير غير المشفر (sncRNAs) ، بما في ذلك الحمض النووي الريبي الصغير (miRNAs) ، ذات أهمية لدراسات بيولوجيا الحمض النووي الريبي على المستويين الأساسي والانتقالي. تم استخدام خوارزميات المعلوماتية الحيوية التي تستغل التكامل المتوقع بين تسلسل بذور miRNA وأهدافه المحتملة بشكل متكرر للتنبؤ بتفاعلات miRNA: الحمض النووي الريبي المستهدف. في حين....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ملاحظة: سيبدأ البروتوكول بتنزيل وتثبيت البرامج المطلوبة لتحليل مكتبات تسلسل الحمض النووي الريبي الوهمي باستخدام SCRAP.

1. التثبيت

  1. قبل تثبيت SCRAP ، قم بتثبيت التبعيات Git و Miniconda على الجهاز المراد استخدامه في التحليلات. من المحتمل أن يكون Git مثبتا بالفعل. على نظام Mac OSX الأساسي ، على سبيل المثال ، تحقق من ذلك باستخدام أي بوابة لمعرفة أن الأداة المساعدة "git" موجودة ومثبتة في هذا الدليل. تحقق مما إذا تم تثبيت Miniconda باستخدام أي كوندا. إذا لم يتم إرجاع أي شيء ، فقم بتثبيت Miniconda. يتطلب Miniconda 400 ميغابايت من مساحة القرص للتثبيت.
    1. هناك عدة طرق لتثبيت Miniconda ،....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نتائج sncRNA: يظهر الحمض النووي الريبي المستهدف المكتشف بواسطة نسخة معدلة من SCRAP (إصدار SCRAP 2.0 ، الذي ينفذ تعديلات لتصفية rRNA) على مجموعات بيانات التسلسل المنشورة مسبقا والتي تم إعدادها باستخدام CLEAR-CLIP9 في الشكل 2 والجدول 1. يمكن للمستخدمين تقدير الانخفاض في تفاعلات miRNA للكسر النسبي مع مناطق intron والذي يحدث بعد عزل التفاعلات عالية الثقة عن طريق استدعاء الذروة في SCRAP. تتوفر أيضا بيانات إضافية من التحليلات باستخدام SCRAP في المنشور الأول.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم تصميم هذا البروتوكول الخاص باستخدام خط أنابيب SCRAP لتحليل تفاعلات sncRNA: RNA المستهدفة لمساعدة الباحثين الذين يدخلون في التحليل الحسابي. من المتوقع أن يؤدي إكمال البرنامج التعليمي إلى توجيه الباحثين ذوي الخبرة الحسابية للمبتدئين أو أكبر من خلال الخطوات المطلوبة لتثبيت واستخدام خط الأنابيب هذا وتطبيقه لتحليل البيانات المكتسبة من مكتبات تسلسل الحمض النووي الريبي الوهمية. تتضمن الخطوات الحاسمة لإكمال هذا البروتوكول التثبيت المرجعي الصحيح وتشغيل SCRAP ، والذي يمكن أن يستغرق وقتا طويلا ويمكن أن يكون مصدرا للأخطاء ، خاصة .......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نشكر أعضاء مختبر Meffert على المناقشات المفيدة ، بما في ذلك BH Powell و WT Mills IV ، على التعليقات النقدية حول وصف تركيب وتنفيذ خط الأنابيب. تم دعم هذا العمل من خلال جائزة مؤسسة Braude ، وبرنامج إطلاق صندوق أبحاث الخلايا الجذعية في ماريلاند ، وجائزة Blaustein Endowment for Pain Research and Education ، و NINDS RO1NS103974 و NIMH RO1MH129292 إلى M.K.M.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

متصفح ب 5.9)

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
الجينومUCSC GenomeN / Ahttps://genome.ucsc.edu/ أو https://www.ncbi.nlm.nih.gov/data-hub/genome/
LinuxLinuxUbuntu 20.04 أو 22.04 LTS الموصى
به MacAppleMac OSX (>11) إعداد
النظام الأساسيGitHubN / Ahttps://github.com/Meffert-Lab/SCRAP/blob/main/PLATFORM-SETUP.md]
خط أنابيب SCRAPGitHubN / Ahttps://github.com/Meffert-Lab/SCRAP
Unixshell Unix نظام التشغيلbash > = 5.0
Unix shellUnix نظام التشغيلzsh (يوصى
WindowsWindowsWSL Ubuntu 20.04 أو 22.04 LTS

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Morris, K. V., Mattick, J. S. The rise of regulatory RNA. Nature Reviews Genetics. 15 (6), 423-437 (2014).
  2. Li, X., Jin, D. S., Eadara, S., Caterina, M. J., Meffert, M. K. Regulation by noncoding RNAs of local translation, injury resp....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Chimeric RNA SequencingSmall Noncoding RNATarget RNA InteractionsComputational PipelineSCRAP SoftwarePeak CallingReference GenomeRNA Sequencing LibrariesmiRNA InteractionsGenomic Visualization

Related Articles