Method Article

Samouczek analizy obliczeniowej dla chimerycznego małego niekodującego RNA: docelowe biblioteki sekwencjonowania RNA

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

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

Tutaj prezentujemy protokół demonstrujący instalację i wykorzystanie potoku bioinformatycznego do analizy danych sekwencjonowania chimerycznego RNA używanych w badaniach in vivo interakcji RNA:RNA.

Abstract

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

Zrozumienie in vivo interakcji regulacyjnych genów małych niekodujących RNA (sncRNA), takich jak mikroRNA (miRNA), z ich docelowymi RNA, zostało w ostatnich latach rozwinięte dzięki metodom biochemicznym, które wykorzystują sieciowanie, a następnie ligację do wychwytywania interakcji sncRNA:docelowe RNA poprzez tworzenie chimerycznych RNA i późniejsze biblioteki sekwencjonowania. Podczas gdy zestawy danych z chimerycznego sekwencjonowania RNA dostarczają danych wejściowych obejmujących cały genom i są znacznie mniej niejednoznaczne niż oprogramowanie do przewidywania miRNA, przekształcenie tych danych w znaczące i użyteczne informacje wymaga dodatkowych analiz i może zniechęcić badaczy pozbawionych zaplecza obliczeniowego. Ten raport zawiera samouczek, który ma pomóc początkującym biologom obliczeniowym w instalowaniu i stosowaniu najnowszego narzędzia programowego typu open source: Small Chimeric RNA Analysis Pipeline (SCRAP). Przedstawiono wymagania dotyczące platformy, aktualizacje oraz wyjaśnienie kroków potoku i manipulowania kluczowymi zmiennymi wejściowymi użytkownika. Zmniejszenie bariery dla biologów w uzyskiwaniu wglądu w chimeryczne podejścia do sekwencjonowania RNA może potencjalnie stać się trampoliną do opartych na odkryciach badań nad interakcjami regulatorowymi sncRNA: docelowe RNA w wielu kontekstach biologicznych.

Introduction

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

Małe niekodujące RNA są dokładnie badane pod kątem ich potranskrypcyjnej roli w koordynowaniu ekspresji z zestawów genów w różnych procesach, takich jak różnicowanie i rozwój, przetwarzanie sygnałów i choroby1,2,3. Możliwość dokładnego określenia docelowych transkryptów małych niekodujących RNA (sncRNA) regulatorowych genowo, w tym mikroRNA (miRNA), ma znaczenie dla badań biologii RNA zarówno na poziomie podstawowym, jak i translacyjnym. Algorytmy bioinformatyczne, które wykorzystują przewidywaną komplementarność między sekwencją nasienną miRNA a jej potencjalnymi celami, był....

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

Protocol

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

UWAGA: Protokół rozpocznie się od pobrania i zainstalowania oprogramowania wymaganego do analizy chimerycznych bibliotek sekwencjonowania RNA za pomocą SCRAP.

1. Instalacja

  1. Przed zainstalowaniem SCRAP zainstaluj zależności Git i Miniconda na maszynie, która ma być używana do analiz. Prawdopodobnie usługa Git jest już zainstalowana. Na przykład na platformie Mac OSX sprawdź to za pomocą narzędzia which git, aby zobaczyć, czy narzędzie "git" jest obecne i zainstalowane w tym katalogu. Sprawdź, czy Miniconda jest zainstalowana przy użyciu której kondy. Jeśli nic nie zostanie zwróco....

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

Results

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

Wyniki dla sncRNA:docelowego RNA wykrytego przez zmodyfikowaną wersję SCRAP (SCRAP release 2.0, która implementuje modyfikacje do filtrowania rRNA) na wcześniej opublikowanych zestawach danych sekwencjonowania przygotowanych przy użyciu CLEAR-CLIP9 jest pokazane w Rysunek 2 i Tabela 1. Użytkownicy mogą docenić spadek względnych oddziaływań frakcji miRNA z regionami intronów, który następuje po wyizolowaniu interakcji o wysokim poziomie ufności przez w.......

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

Discussion

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

Ten protokół dotyczący wykorzystania potoku SCRAP do analizy interakcji sncRNA:target RNA ma na celu pomóc badaczom, którzy rozpoczynają analizę obliczeniową. Oczekuje się, że ukończenie samouczka poprowadzi badaczy z doświadczeniem obliczeniowym na poziomie podstawowym lub wyższym przez kroki wymagane do instalacji i użytkowania tego potoku i jego aplikacji do analizy danych uzyskanych z chimerycznych bibliotek sekwencjonowania RNA. Kroki kluczowe dla ukończenia tego protokołu obejmują poprawną instalację referencyjną i.......

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

Disclosures

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

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Acknowledgements

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

Dziękujemy członkom laboratorium Meffert za pomocne dyskusje, w tym BH Powellowi i WT Mills IV, za krytyczne opinie na temat opisu instalacji i realizacji rurociągu. Praca ta została wsparta nagrodą Fundacji Braude'a, programem uruchomienia funduszu badawczego komórek macierzystych w stanie Maryland, nagrodą Blaustein Endowment for Pain Research and Education oraz RO1MH129292 NINDS RO1NS103974 i NIMH dla M.K.M.

....

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

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
GenomesUCSC Przeglądarka genomuNie dotyczyhttps://genome.ucsc.edu/ lub https://www.ncbi.nlm.nih.gov/data-hub/genome/
LinuxLinux, Ubuntu 20.04 lub 22.04 LTS, zalecane
Mac,Apple,Mac OSX (>11)
Konfiguracja platformy: GitHubnie dotyczyhttps://github.com/Meffert-Lab/SCRAP/blob/main/PLATFORM-SETUP.md]
Potok ZŁOMUGitHubN/Ahttps://github.com/Meffert-Lab/SCRAP
Powłoka UnixSystem operacyjnyUnix bash >=5.0
Powłoka UnixSystem operacyjny Unixzsh (zalecane 5.9)
WindowsWindows WSL Ubuntu 20.04 lub 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