Method Article

Учебное пособие по вычислительному анализу химерных малых некодирующих РНК: библиотеки секвенирования целевых РНК

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

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

Здесь мы представляем протокол, демонстрирующий установку и использование биоинформатического конвейера для анализа данных секвенирования химерной РНК, используемых при изучении взаимодействий РНК:РНК in vivo .

Abstract

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

Понимание регуляторных взаимодействий генов in vivo малых некодирующих РНК (sncRNAs), таких как микроРНК (miRNAs), с их РНК-мишенями было продвинуто в последние годы благодаря биохимическим подходам, которые используют кросс-линкинг с последующим лигированием для захвата взаимодействий sncRNA:целевая РНК путем образования химерных РНК и последующих библиотек секвенирования. В то время как наборы данных, полученные при секвенировании химерной РНК, предоставляют полногеномные и значительно менее неоднозначные входные данные, чем программное обеспечение для прогнозирования микроРНК, преобразование этих данных в значимую и полезную информацию требует дополнительного анализа и может отпугнуть исследователей, не имеющих вычислительной подготовки. Этот отчет представляет собой учебное пособие для специалистов по вычислительной биологии начального уровня в установке и применении новейшего программного инструмента с открытым исходным кодом: Small Chimeric RNA Analysis Pipeline (SCRAP). Приведены требования к платформе, обновления, а также объяснение этапов конвейера и манипуляций с ключевыми переменными, вводимыми пользователем. Снижение барьера для биологов в получении информации от химерных подходов к секвенированию РНК может дать толчок к исследованиям регуляторных взаимодействий sncRNA:РНК-мишени в различных биологических контекстах, основанных на открытиях.

Introduction

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

Малые некодирующие РНК хорошо изучены на предмет их посттранскрипционной роли в координации экспрессии наборов генов в различных процессах, таких как дифференцировка и развитие, обработка сигналов и заболевания 1,2,3. Способность точно определять целевые транскрипты геннорегуляторных малых некодирующих РНК (sncRNAs), включая микроРНК (miRNAs), имеет важное значение для изучения биологии РНК как на базовом, так и на трансляционном уровнях. Биоинформатические алгоритмы, использующие ожидаемую комплементарность между семенной последовательностью микроРНК и ее потенциальными мише....

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

Protocol

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

ПРИМЕЧАНИЕ: Протокол начнется с загрузки и установки программного обеспечения, необходимого для анализа библиотек секвенирования химерной РНК с помощью SCRAP.

1. Установка

  1. Перед установкой SCRAP установите зависимости Git и Miniconda на компьютере, который будет использоваться для анализа. Скорее всего, Git уже установлен. Например, на платформе Mac OSX проверьте это с помощью какой команды git, чтобы убедиться, что утилита " git " присутствует и установлена в этом каталоге. Проверьте, установлена ли Miniconda с помощью каких conda. Если ничего не возвращается, установите Minicond....

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

Results

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

Результаты для sncRNA:target RNA, обнаруженной модифицированной версией SCRAP (SCRAP release 2.0, в которой реализованы модификации для фильтрации рРНК) на ранее опубликованных наборах данных секвенирования, подготовленных с использованием CLEAR-CLIP9 , показаны на рисунке 2 и в таблице 1. Пользователи могут оценить уменьшение относительной доли взаимодействия микроРНК с интронными областями, которое происходит после выделения высокодоверительных взаи.......

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

Discussion

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

Этот протокол по использованию конвейера SCRAP для анализа взаимодействий sncRNA:РНК-мишени предназначен для помощи исследователям, которые приступают к вычислительному анализу. Ожидается, что по завершении учебного пособия исследователи с опытом вычислений начального уровня или выше пройдут через шаги, необходимые для установки и использования этого конвейера и его применения для анализа данных, полученных из библиотек химерного секвенирования РНК. Шаги, критически важные для завершения этого протокола, включают правиль.......

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

Disclosures

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

Авторам нечего раскрывать.

Acknowledgements

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

Мы благодарим сотрудников лаборатории Мефферта за полезные обсуждения, в том числе Б.Х. Пауэлла и У.Т. Миллса IV, за критические отзывы об описании установки и реализации трубопровода. Эта работа была поддержана премией Фонда Брауде, программой запуска Фонда исследований стволовых клеток штата Мэриленд, премией Фонда Блаустейна за исследования и образование в области боли, а также RO1MH129292 NINDS RO1NS103974 и NIMH для 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 Genome браузерN/Ahttps://genome.ucsc.edu/ или https://www.ncbi.nlm.nih.gov/data-hub/genome/
LinuxUbuntu 20.04 или 22.04 LTS рекомендуется
MacAppleMac OSX (>11)
Настройка платформыGitHubN/Ahttps://github.com/Meffert-Lab/SCRAP/blob/main/PLATFORM-SETUP.md]
Конвейер SCRAPGitHubN/Ahttps://github.com/Meffert-Lab/SCRAP
оболочка Unixоперационная система Unixbash >=5.0
Оболочка Unixоперационная система Unixzsh (рекомендуется 5.9)
WindowsWindows WSLUbuntu 20.04 или 22.04 LTS
Linux

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