Name: mirMachine: Tesis miRNA Ek Açıklaması için Tek Noktadan Çalışan Bir Dükkan (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-05-01T13:30:00.000+00:00
Duration: 6 min 16 s
Description: Öğrenin, mirMachine ile bilinen ve yeni miRNA'ları yüksek duyarlılıkla tanımlamayı. Bu otomatik biyoinformatik ardışık düzen, miRDP2'den üstün performans göstererek genom çapında tahminler sunar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

1. Yazılım bağımlılıkları ve kurulumu
<ol><li>Yazılım bağımlılıklarını ana sitelerinden veya conda kullanarak yükleyin.<ol><li>Perl'i, henüz kurulmamışsa, ana sitesinden (https://www.perl.org/get.html) indirin ve yükleyin. NOT: Temsil edilen sonuçlar Perl v5.32.0 kullanılarak tahmin edilmiştir.</li>
		<li>Bir hizalama programı olan Blast+'ı ana sitesinden (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK279671/) yürütülebilir dosya ve kaynak kodu olarak indirin. NOT: Temsil edilen sonuçlar BLAST 2.6.0+ kullanılarak tahmin edilmiştir.</li>
		<li>Önceden derlenmiş RNAfold paketini https://www.tbi.univie.ac.at/RNA/ yükleyin.</li>
		<li>Alternatif olarak, aşağıdaki conda'yı kullanarak bu yazılımları yükleyin: i) conda install -c bioconda blast; ii) conda install -c bioconda viennarna.</li>
	</ol></li>
</ol>2. mirMachine kurulumu ve testi
<ol><li>GitHub'dan mirMachine betiklerinin ve mirMachine gönderme betiğinin en son sürümünü indirin https://github.com/hbusra/mirMachine.git ve ardından betiklerin yolunu PATH'e ayarlayın.</li>
	<li>MirMachine'in tüm bağımlılıklarıyla birlikte doğru indirildiğinden emin olmak için GitHub'da sağlanan test verilerini kullanın.</li>
	<li>mirMachine'i aşağıda gösterilen test verilerinde çalıştırın. bash mirMachine_submit.sh -f iwgsc_v2_chr5A.fasta -i mature_high_conf_v22_1.fa.filtered.fasta -n 10 NOT: Test verileri buğday genomunun yalnızca bir kromozomunu içerdiğinden -n seçeneğini 10 olarak ayarlayın. Varsayılan olarak, -n seçeneği 20 olarak ayarlanır.</li>
	<li>Tahmin edilen olgun miRNA'lar, tahmin edilen öncülleri ve kromozomlar üzerindeki konumları için hairpins.tbl.out.tbl çıkış dosyalarını kontrol edin.</li>
	<li>Program çıktıları ve uyarıları için günlük dosyalarını denetleyin.</li>
</ol>3. Homoloji tabanlı miRNA tanımlaması
<ol><li>Aşağıda gösterilen bash komut dosyasını kullanarak mirMachine'i çalıştırın: bash mirMachine_submit.sh -f $genome_file -i $input_file -m $mismatches -n $number_of_hits</li>
	<li>Tahmin edilen miRNA'ları kontrol edin. Tahmin edilen miRNA'lar için $input_file.results.tbl.hairpins.tbl.out.tbl adlı çıktı dosyasını bulun. Pre-miRNA FASTA dizileri için $input_file.results.tbl.hairpins.fsa adlı çıktı dosyasını bulun. Saç tokası günlük dosyası için $input_file.results.tbl.hairpins.log adlı çıktı dosyasını bulun.</li>
</ol>4. Yeni miRNA tanımlaması
<ol><li>sRNA-seq FASTQ dosyalarını uygun FASTA formatında önceden işleyin. Gerekirse adaptörleri kırpın. Düşük kaliteli okumaları kırpmayın; bunun yerine, bunları kaldırın. N içeren okumaları kaldırın. FASTQ dosyasını FASTA dosyasına ($input_file) dönüştürün.</li>
	<li>Aşağıda gösterilen bash betiğini kullanarak mirMachine'i çalıştırın. bash mirMachine_submit.sh -f $genome_file -i $input_file -n $number_of_hits -sRNAseq -lmax $lmax -lmin $lmin -rpm $rpm NOT: $mismatches , sRNA-seq tabanlı tahminler için 0 olarak ayarlanmıştır.</li>
	<li>Tahmin edilen miRNA'ları kontrol edin. Tahmin edilen miRNA'lar için $input_file.results.tbl.hairpins.tbl.out.tbl adlı çıktı dosyasını bulun. Pre-miRNA FASTA dizileri için $input_file.results.tbl.hairpins.fsa adlı çıktı dosyasını bulun. Saç tokası günlük dosyası için $input_file.results.tbl.hairpins.log adlı çıktı dosyasını bulun.</li>
</ol>5. Gelişmiş parametreler
NOT: Varsayılan değerler, genom dosyası ve giriş miRNA dosyası dışındaki tüm parametreler için tanımlanmıştır.
<ol><li>İşlem hattı içindeki bina başvuru veritabanını atlamak için -db seçeneğini bir blast veritabanına ayarlayın.</li>
	<li>-m seçeneğini izin verilen uyuşmazlık sayısına ayarlayın. NOT: Varsayılan olarak, -m seçeneği homoloji tabanlı tahminler için 1 ve sRNA seq tabanlı tahminler için 0 olarak ayarlanmıştır.</li>
	<li>-n'yi hizalamadan sonra ortadan kaldırılacak isabet sayısına ayarlayın (varsayılan değer 20'dir). Bunu türlere göre değiştirin.</li>
	<li>Şüpheli listesinin ikincil yapılarını değerlendirmek için -long komutunu kullanın.</li>
	<li>sRNA-seq verilerine dayanan yeni miRNA tahminini aktive etmek için -s'yi kullanın.</li>
	<li>-lmax seçeneğini, taramaya dahil edilecek sRNA-seq okumalarının maksimum uzunluğuna ayarlayın.</li>
	<li>-lmax seçeneğini, taramaya dahil edilecek sRNA-seq okumalarının minimum uzunluğuna ayarlayın.</li>
	<li>Milyon Başına Okuma (RPM) eşiğini ayarlamak için - rpm seçeneğini kullanın. NOT: Pri-miRNA'ların/pre-miRNA'ların uzunluğu gibi gelişmiş parametreler için, deneyimli kullanıcıların ilgilendikleri araştırmalar için komut dosyalarını değiştirmeleri önerilir. Ayrıca, kullanıcılar bazı adımları atlamak istiyorsa veya değiştirilmiş çıktıları kullanmayı tercih ediyorsa, gönderim komut dosyası, bu satırları atlamak için satırların başına # eklenerek değiştirilebilir.</li>
</ol>

<ol><li>Voinnet, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Origin%2C+biogenesis%2C+and+activity+of+plant+microRNAs%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Origin, biogenesis, and activity of plant microRNAs.</a> Cell. 136 (4), 669-687 (2009).</li>
<li>Budak, H., Akpinar, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plant+miRNAs%3A+biogenesis%2C+organization+and+origins%5BTitle%5D)+AND+%22Functional+%26+Integrative+Genomics%22%5BJournal%5D)">Plant miRNAs: biogenesis, organization and origins.</a> Functional & Integrative Genomics. 15 (5), 523-531 (2015).</li>
<li>Lee, R. C., Feinbaum, R. L., Ambros, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+C.+elegans+heterochronic+gene+lin-4+encodes+small+RNAs+with+antisense+complementarity+to+lin-14%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">The C. elegans heterochronic gene lin-4 encodes small RNAs with antisense complementarity to lin-14.</a> Cell. 75 (5), 843-854 (1993).</li>
<li>Zhang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exogenous+plant+MIR168a+specifically+targets+mammalian+LDLRAP1%3A+evidence+of+cross-kingdom+regulation+by+microRNA%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Research%22%5BJournal%5D)">Exogenous plant MIR168a specifically targets mammalian LDLRAP1: evidence of cross-kingdom regulation by microRNA.</a> Cell Research. 22 (1), 107-126 (2012).</li>
<li>Pang, K. C., Frith, M. C., Mattick, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+evolution+of+noncoding+RNAs%3A+Lack+of+conservation+does+not+mean+lack+of+function%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Genetics%22%5BJournal%5D)">Rapid evolution of noncoding RNAs: Lack of conservation does not mean lack of function.</a> Trends in Genetics. 22 (1), 1-5 (2006).</li>
<li>Guleria, P., Mahajan, M., Bhardwaj, J., Yadav, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plant+small+RNAs%3A+biogenesis%2C+mode+of+action+and+their+roles+in+abiotic+stresses%5BTitle%5D)+AND+%22Genomics%2C+Proteomics+and+Bioinformatics%22%5BJournal%5D)">Plant small RNAs: biogenesis, mode of action and their roles in abiotic stresses.</a> Genomics, Proteomics and Bioinformatics. 9 (6), 183-199 (2011).</li>
<li>Jones-Rhoades, M. W., Bartel, D. P., Bartel, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MicroRNAs+and+their+regulatory+roles+in+plants%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Plant+Biology%22%5BJournal%5D)">MicroRNAs and their regulatory roles in plants.</a> Annual Review of Plant Biology. 57, 19-53 (2006).</li>
<li>Singh, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plant+small+RNAs%3A+advancement+in+the+understanding+of+biogenesis+and+role+in+plant+development%5BTitle%5D)+AND+%22Planta%22%5BJournal%5D)">Plant small RNAs: advancement in the understanding of biogenesis and role in plant development.</a> Planta. 248 (3), 545-558 (2018).</li>
<li>Lucas, S. J., Budak, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sorting+the+wheat+from+the+chaff%3A+identifying+miRNAs+in+genomic+survey+sequences+of+Triticum+aestivum+chromosome+1AL%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+One%22%5BJournal%5D)">Sorting the wheat from the chaff: identifying miRNAs in genomic survey sequences of Triticum aestivum chromosome 1AL.</a> PloS One. 7 (7), 40859(2012).</li>
<li>Li, S., Castillo-González, C., Yu, B., Zhang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+functions+of+plant+small+RNAs+in+development+and+in+stress+responses%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Journal%22%5BJournal%5D)">The functions of plant small RNAs in development and in stress responses.</a> Plant Journal. 90 (4), 654-670 (2017).</li>
<li>Lee, Y., Jeon, K., Lee, J. T., Kim, S., Kim, V. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MicroRNA+maturation%3A+Stepwise+processing+and+subcellular+localization%5BTitle%5D)+AND+%22EMBO+Journal%22%5BJournal%5D)">MicroRNA maturation: Stepwise processing and subcellular localization.</a> EMBO Journal. 21 (17), 4663-4670 (2002).</li>
<li>Lee, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MicroRNA+genes+are+transcribed+by+RNA+polymerase+II%5BTitle%5D)+AND+%22EMBO+Journal%22%5BJournal%5D)">MicroRNA genes are transcribed by RNA polymerase II.</a> EMBO Journal. 23 (2), 4051-4060 (2004).</li>
<li>Bartel, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MicroRNAs%3A+Genomics%2C+biogenesis%2C+mechanism%2C+and+function%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">MicroRNAs: Genomics, biogenesis, mechanism, and function.</a> Cell. 116 (2), 281-297 (2004).</li>
<li>Lee, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+nuclear+RNase+III+Drosha+initiates+microRNA+processing%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">The nuclear RNase III Drosha initiates microRNA processing.</a> Nature. 425 (6956), 415-419 (2003).</li>
<li>Meyers, B. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Criteria+for+annotation+of+plant+microRNAs%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Cell%22%5BJournal%5D)">Criteria for annotation of plant microRNAs.</a> Plant Cell. 20 (12), 3186-3190 (2008).</li>
<li>Sanei, M., Chen, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+of+microRNA+turnover%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Plant+Biology%22%5BJournal%5D)">Mechanisms of microRNA turnover.</a> Current Opinion in Plant Biology. 27, 199-206 (2015).</li>
<li>Li, J., Yang, Z., Yu, B., Liu, J., Chen, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methylation+protects+miRNAs+and+siRNAs+from+a+3%E2%80%B2-end+uridylation+activity+in+Arabidopsis%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Biology%22%5BJournal%5D)">Methylation protects miRNAs and siRNAs from a 3′-end uridylation activity in Arabidopsis.</a> Current Biology. 15 (16), 1501-1507 (2005).</li>
<li>Rogers, K., Chen, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biogenesis%2C+turnover%2C+and+mode+of+action+of+plant+microRNAs%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Cell%22%5BJournal%5D)">Biogenesis, turnover, and mode of action of plant microRNAs.</a> Plant Cell. 25 (7), 2383-2399 (2013).</li>
<li>Axtell, M. J., Meyers, B. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Revisiting+criteria+for+plant+microRNA+annotation+in+the+Era+of+big+data%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Cell%22%5BJournal%5D)">Revisiting criteria for plant microRNA annotation in the Era of big data.</a> Plant Cell. 30 (2), 272-284 (2018).</li>
<li>Camacho, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((BLAST%2B%3A+architecture+and+applications%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Bioinformatics%22%5BJournal%5D)">BLAST+: architecture and applications.</a> BMC Bioinformatics. 10 (1), 421(2009).</li>
<li>Markham, N. R. N., Zuker, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((UNAFold%3A+Software+for+nucleic+acid+folding+and+hybridization%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+in+Molecular+Biology%22%5BJournal%5D)">UNAFold: Software for nucleic acid folding and hybridization.</a> Methods in Molecular Biology. 453, 3-31 (2008).</li>
<li>Alptekin, B., Akpinar, B. A., Budak, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comprehensive+prescription+for+plant+miRNA+identification%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Plant+Science%22%5BJournal%5D)">A comprehensive prescription for plant miRNA identification.</a> Frontiers in Plant Science. 7, 2058(2017).</li>
<li>Zhang, B., Pan, X., Cannon, C. H., Cobb, G. P., Anderson, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conservation+and+divergence+of+plant+microRNA+genes%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Journal%22%5BJournal%5D)">Conservation and divergence of plant microRNA genes.</a> Plant Journal. 46 (2), 243-259 (2006).</li>
<li>Appels, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Shifting+the+limits+in+wheat+research+and+breeding+using+a+fully+annotated+reference+genome%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Shifting the limits in wheat research and breeding using a fully annotated reference genome.</a> Science. 361 (6403), 7191(2018).</li>
<li>Wang, Y., Kuang, Z., Li, L., Yang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+bioinformatics+pipeline+to+accurately+and+efficiently+analyze+the+microRNA+transcriptomes+in+plants%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">A bioinformatics pipeline to accurately and efficiently analyze the microRNA transcriptomes in plants.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (155), e59864(2020).</li>
<li>Kozomara, A., Griffiths-Jones, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MiRBase%3A+Annotating+high+confidence+microRNAs+using+deep+sequencing+data%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Research%22%5BJournal%5D)">MiRBase: Annotating high confidence microRNAs using deep sequencing data.</a> Nucleic Acids Research. 42, 68-73 (2014).</li>
<li>Lorenz, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ViennaRNA+Package+2.0%5BTitle%5D)+AND+%22Algorithms+for+Molecular+Biology%22%5BJournal%5D)">ViennaRNA Package 2.0.</a> Algorithms for Molecular Biology. 6 (1), 26(2011).</li>
<li>Wicker, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+transposable+elements+on+genome+structure+and+evolution+in+bread+wheat%5BTitle%5D)+AND+%22Genome+Biology%22%5BJournal%5D)">Impact of transposable elements on genome structure and evolution in bread wheat.</a> Genome Biology. 19 (1), 103(2018).</li>
<li>Flavell, R. B., Bennett, M. D., Smith, J. B., Smith, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genome+size+and+the+proportion+of+repeated+nucleotide+sequence+DNA+in+plants%5BTitle%5D)+AND+%22Biochemical+Genetics%22%5BJournal%5D)">Genome size and the proportion of repeated nucleotide sequence DNA in plants.</a> Biochemical Genetics. 12 (4), 257-269 (1974).</li>
<li>Wicker, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+repetitive+landscape+of+the+5100+Mbp+barley+genome%5BTitle%5D)+AND+%22Mobile+DNA%22%5BJournal%5D)">The repetitive landscape of the 5100 Mbp barley genome.</a> Mobile DNA. 8, 22(2017).</li>
<li>Yang, Q., Ye, Q. A., Liu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanism+of+siRNA+production+from+repetitive+DNA%5BTitle%5D)+AND+%22Genes+and+Development%22%5BJournal%5D)">Mechanism of siRNA production from repetitive DNA.</a> Genes and Development. 29 (5), 526-537 (2015).</li>
<li>Lam, J. K. W., Chow, M. Y. T., Zhang, Y., Leung, S. W. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((siRNA+versus+miRNA+as+therapeutics+for+gene+silencing%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Therapy.+Nucleic+Acids%22%5BJournal%5D)">siRNA versus miRNA as therapeutics for gene silencing.</a> Molecular Therapy. Nucleic Acids. 4 (9), 252(2015).</li>
<li>Bartel, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MicroRNAs+directing+siRNA+biogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Structural+and+Molecular+Biology%22%5BJournal%5D)">MicroRNAs directing siRNA biogenesis.</a> Nature Structural and Molecular Biology. 12 (7), 569-571 (2005).</li>
<li>Meng, Y., Shao, C., Wang, H., Chen, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Are+all+the+miRBase-registered+microRNAs+true%3F+A+structure-+and+expression-based+re-examination+in+plants%5BTitle%5D)+AND+%22RNA+Biology%22%5BJournal%5D)">Are all the miRBase-registered microRNAs true? A structure- and expression-based re-examination in plants.</a> RNA Biology. 9 (3), 249-253 (2012).</li>
<li>Berezikov, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evolutionary+flux+of+canonical+microRNAs+and+mirtrons+in+Drosophila%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Genetics%22%5BJournal%5D)">Evolutionary flux of canonical microRNAs and mirtrons in Drosophila.</a> Nature Genetics. 42 (1), author reply 9-10 6-9 (2010).</li>
</ol>

MiRNA boru hattımız SUmir, son on yıldır birçok bitki miRNA'sının tanımlanması için kullanılmaktadır. Burada, yeni, tam otomatik ve serbestçe kullanılabilen bir miRNA tanımlama ve ek açıklama boru hattı olan mirMachine'i geliştirdik. Ayrıca, önceki boru hattı da dahil ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere bir dizi miRNA tanımlama boru hattı, bir zamanlar serbestçe kullanılabilir olmasına rağmen, zamanla ticari bir yazılım haline gelen UNAfold yazılımı21'e bağımlıydı. Bu yeni ve tam otomatik mirMach...

Yeni nesil dizileme teknolojilerindeki ilerlemeler, RNA yapılarının ve düzenleyici elementlerin anlaşılmasını genişletmiş ve işlevsel olarak önemli kodlamayan RNA'ları (ncRNA'lar) ortaya çıkarmıştır. Farklı ncRNA tipleri arasında, mikroRNA'lar (miRNA'lar), bitkilerde 1,2 nükleotid arasında bir uzunluğa sahip küçük RNA'ların temel bir düzenleyici sınıfını oluşturur 1,2. Nematodda Caenorhabditis elegans3'te ilk miRNA'nın keşfedilmesinden bu yana, miRNA'ların varlığı ve işlevleri hayvan ve bitki genomlarında da 4,5,6 kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. miRNA'lar, bölünme veya translasyonel baskı için mRNA'ları hedefleyerek işlev görür7. Biriken kanıtlar ayrıca miRNA'ların bitkilerde büyüme ve gelişme8, kendi kendine biyogenez9 ve çeşitli biyotik ve abiyotik stres yanıtları10 dahil olmak üzere çok çeşitli biyolojik süreçlerde yer aldığını göstermiştir.
Bitkilerde, miRNA'lar başlangıçta pri-miRNA'lar11 adı verilen uzun birincil transkriptlerden işlenir. Çekirdeğin içindeki RNA polimeraz II tarafından üretilen bu pri-miRNA'lar, kusurlu bir katlanır arka yapı oluşturan uzun transkriptlerdir12. Pri-miRNA'lar daha sonra pre-miRNA'lar11 olarak adlandırılan miRNA'ların endojen tek iplikçikli (ss) saç tokası öncüllerini üretmek için bir bölünme işlemine tabi tutulur. Pre-miRNA, bir miRNA dubleksini (miRNA / miRNA *) çıkarmak için tek bir ipliğin çift sarmallı bir yapıya katlandığı saç tokası benzeri bir yapı oluşturur13. Dicer benzeri protein, miRNA / miRNA * dubleksin her iki ipliğini de keser ve 2-nükleotid 3'-çıkıntıları14,15 bırakır. MiRNA dubleksi, miRNA'nın 3'-ucunu bozunma ve idrar aktivitesinden koruyan çekirdeğin içinde metillenir16,17. Bir helikaz, ihracattan sonra metillenmiş miRNA dubleksini çözer ve olgun miRNA'yı sitosol18'deki RNA kaynaklı susturma kompleksine (RISC) maruz bırakır. Dupleksiyonun bir ipliği RISC'ye dahil edilmiş olgun miRNA'dır, diğer iplikçik ise miRNA * bozulur. MiRNA-RISC kompleksi hedef diziye bağlanır ve tam tamamlayıcılık durumunda mRNA bozunmasına veya kısmi tamamlayıcılık durumunda translasyonel baskıya yol açar13.
İfade ve biyogenez özelliklerine dayanarak, miRNA ek açıklaması için kılavuzlar15,19 olarak tanımlanmıştır. Tanımlanan kılavuzlarla Lucas ve Budak, 9 numaralı bitkilerde homoloji tabanlı bir in silico miRNA tanımlaması gerçekleştirmek için SUmir boru hattını geliştirdi. SUmir boru hattı iki komut dosyasından oluşuyordu: SUmirFind ve SUmirFold. SUmirFind, Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi (NCBI) Temel Yerel Hizalama Arama Aracı (BLAST) taraması yoluyla, yalnızca 2 veya daha az uyumsuzluğa sahip isabetleri içerecek ve daha kısa isabetlere (blastn-short -ungapped -penalty -1 -reward 1) yönelik önyargıyı önlemek için değiştirilmiş parametrelerle bilinen miRNA veri kümelerine karşı benzerlik aramaları gerçekleştirir. SUmirFold, UNAfold21 kullanarak BLAST20 sonuçlarından varsayılan miRNA dizilerinin ikincil yapısını değerlendirir. SUmirFold, saç tokası yapısının özelliklerini tanımlayarak miRNA'ları küçük müdahale eden RNA'lardan ayırır. Ayrıca, miRNA'ları tRNA ve rRNA gibi diğer ssRNA'lardan parametreleri, minimum katlama enerjisi indeksi > 0.67 ve GC içeriği% 24-71 ile ayırır. Bu boru hattı yakın zamanda (i) duyarlılığı artırmak, (ii) ek açıklama doğruluğunu artırmak ve (iii) öngörülen miRNA genlerinin genomik dağılımını sağlamak için iki ek adım eklenerek güncellendi22. Bitki miRNA dizilerinin23 yüksek korunumu göz önüne alındığında, bu boru hattı başlangıçta homoloji tabanlı miRNA tahmini için tasarlanmıştır. Bununla birlikte, yeni miRNA'lar, yakından ilişkili türler arasındaki miRNA'ların dizi korunumuna büyük ölçüde dayandığı için bu biyoinformatik analizle doğru bir şekilde tanımlanamamıştır.
Bu makale, 1) bilinen ve yeni miRNA'ları daha doğru bir şekilde tanımlayabilen (örneğin, boru hattı artık sRNA-seq tabanlı yeni miRNA tahminlerinin yanı sıra homoloji tabanlı miRNA tanımlamasını da kullanıyor) ve 2) tamamen otomatik ve serbestçe kullanılabilen yeni ve tam otomatik bir miRNA boru hattı olan mirMachine'i sunmaktadır. Çıktılar ayrıca tahmin edilen miRNA'ların genomik dağılımlarını da içermektedir. mirMachine, buğday ve Arabidopsis genomlarında hem homoloji tabanlı hem de sRNA-seq tabanlı tahminler için test edildi. Başlangıçta özgür yazılım olarak piyasaya sürülmesine rağmen, UNAfold son on yılda ticari bir yazılım haline geldi. Bu yükseltmeyle, ikincil yapı tahmin aracı UNAfold'dan RNAfold'a değiştirildi, böylece mirMachine serbestçe kullanılabilir. Kullanıcılar artık tam otomatik mirMachine işlem hattını çalıştırmak için kısa bir gönderme komut dosyası yürütebilir (örnekler https://github.com/hbusra/mirMachine.git verilmiştir).

<table><tbody><tr><td>https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK279671/</td><td></td><td></td> <td>Blast+</td></tr><tr><td>https://github.com/hbusra/mirMachine.git</td><td></td><td></td><td>mirMachine gönderim komut dosyası</td></tr><tr><td>https://www.perl.org/get.html</td><td></td><td></td><td>Perl</td></tr><tr><td>https://www.tbi.univie.ac.at/RNA/</td><td></td><td></td> <td>RNAfold</td></tr><tr><td>Arabidopsis TAIR10<</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>em>Triticum aestivum (buğday, IWGSC RefSeq v2)</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

mirmachine: tesis mirna ek açıklaması için tek noktadan Çalışan bir dükkan

mirMachine: A One-Stop Shop for Plant miRNA Annotation

Farklı tipte kodlamayan RNA'lardan, mikroRNA'lar (miRNA'lar) son on yılda tartışmasız bir şekilde spot ışığında olmuştur. Gen ekspresyonunun transkripsiyon sonrası düzenleyicileri olarak, miRNA'lar, kuraklık ve hastalıklar gibi a / biyotik strese hem gelişim hem de yanıt dahil olmak üzere çeşitli hücresel yollarda kilit roller oynamaktadır. Yüksek kaliteli referans genom dizilerine sahip olmak, miRNA dizilerinin yüksek oranda korunduğu çeşitli bitki türlerinde miRNA'ların tanımlanmasını ve ek açıklamasını mümkün kılmıştır. Hesaplamalı miRNA tanımlama ve ek açıklama süreçleri çoğunlukla hataya eğilimli süreçler olduğundan, homoloji tabanlı tahminler tahmin doğruluğunu arttırır. Son on yılda, o zamandan beri çeşitli bitki genomları için kullanılan miRNA ek açıklama boru hattı SUmir'i geliştirdik ve geliştirdik. 
Bu çalışma, (i) ikincil yapı tahminlerine ek bir filtreleme adımı ekleyerek, (ii) tamamen otomatik hale getirerek ve (iii) homolojiye dayalı bilinen miRNA'yı veya önceki boru hattını kullanarak küçük RNA dizileme okumalarına dayanan yeni miRNA'ları tahmin etmek için yeni seçenekler sunarak tam otomatik, yeni bir miRNA boru hattı olan mirMachine (miRNA Makinesi) sunmaktadır. Yeni miRNA boru hattı mirMachine, Arabidopsis Bilgi Kaynağı, TAIR10, Arabidopsis genomunun salınması ve Uluslararası Buğday Genomu Dizileme Konsorsiyumu (IWGSC) buğday referans genomu v2 kullanılarak test edildi.

Yukarıda açıklanan miRNA boru hattı, mirMachine, boru hattının performansının hızlı bir şekilde değerlendirilmesi için test verilerine uygulanmıştır. Sadece miRBase v22.1'de biriken yüksek güvenilirlikli bitki miRNA'ları, IWGSC buğday RefSeq genomu v224'ün kromozom 5A'sına karşı tarandı. mirMachine_find, maksimum 1 uyumsuzluğa izin verilen 189 yüksek güvenilirlikli miRNA'nın gereksiz listesi için 312 isabet döndürdü (Tablo 1). mirMachine_fold 49 tanesini ikincil yapı değerlendirme...

Burada, 1) bilinen ve yeni miRNA'ları daha doğru bir şekilde tanımlayabilen ve 2) tam otomatik ve serbestçe kullanılabilen yeni ve tam otomatik bir miRNA boru hattı olan mirMachine'i sunuyoruz. Kullanıcılar artık tam otomatik mirMachine işlem hattını çalıştırmak için kısa bir gönderme komut dosyası yürütebilir.

mirMachine: Tesis miRNA Ek Açıklaması için Tek Noktadan Çalışan Bir Dükkan

Of different types of noncoding RNAs, microRNAs (miRNAs) have arguably been in the spotlight over the last decade. As post-transcriptional regulators of ...

Mikro RNA'nın hesaplamalı olarak tanımlanması, yüksek yanlış pozitif tahminler verir. Son güncellemelerle mirMachine, bilinen ve yeni mikro RNA tahminlerinde yüksek hassasiyet ve özgüllük sağlar. MirMachine'in hassasiyet açısından en yeni mikro RNA algoritmalarından üstün olduğu kanıtlanmıştır ve mirMachine artık tamamen otomatik ve serbestçe kullanılabilir, böylece herkes verilen talimatlarla kullanabilir.MirMachine, varsayılan mikro RNA'ların genom çapında dağılımını, dokulara ve koşullara özgü verileri sınırlamadan tahmin edebilir. msRNA dizileme deneyinden önce ön verilerin mevcudiyeti, önemli mikro RNA genleri için doğrulama sürecini hızlandıracaktır. Makineyi kurmadan önce, metin makalesindeki bağlantıları kullanarak ilgili ev sitelerinden yazılım bağımlılıklarını indirin ve yükleyin.Alternatif olarak, yazılım bağımlılıklarını yüklemenin daha kolay ve hızlı bir yolu, metin makalesinde sağlanan komutları kullanarak davranış kullanmaktır. GitHub'dan yalnızca makine gönderme betiği olan mirMachine betiklerinin en son sürümünü indirin. Ardından komut dosyalarının yolunu yol sekmesine ayarlayın.MirMachine'i GitHub'daki test verilerinde çalıştırarak mirMachine ve bağımlılıklarının doğru indirildiğinden emin olun. Standart çıkış akışıyla ekrandaki iş durumunu kontrol edin. Tüm bitmiş metinler göründüğünde, çıktı dosyalarını kontrol edin.Saç tokalarını kontrol edin nokta TBL nokta çıkış nokta TBL çıktı dosyaları. Olgun miRNA pre miRNA ve miRNA'ların ikinci, üçüncü ve altıncı sütunlardaki yıldız dizilerine dikkat edin. Her çizginin sonundaki kromozomlar üzerinde tahmin edilen miRNA'ların yerini bulun.Ardından, program çıktıları ve uyarıları için günlük dosyalarını kontrol edin. Homoloji tabanlı tanımlama için bash betiğini kullanarak mirMachine'i çalıştırın ve tahmin edilen mRNA'ları kontrol edin. Olgun miRNA'lar ve pre miRNA en hızlı dizileri için çıktı dosyasını ve saç tokası günlük dosyası için çıktı dosyasını bulun.Yeni miRNA tanımlaması için sRNA-seq Fast Q dosyalarını uygun FASTA formatına önceden işleyin. Adaptörleri kırpın ve sRNA-seq okumaları için ön işleme mirMachine'in bir parçası olmadığından N içerenler gibi düşük kaliteli okumaları kaldırın. Gönderilen veriler için kararlı bir kırpma aracı ve kırpma parametreleri seçin.FASTQ dosyasını giriş dosyası olarak FASTA dosyasına dönüştürün. Bol miktarda tablo dosyası sağlanmışsa, tablo dosyasını uygun bir FASTA girişine dönüştürmek için mirMachine komut dosyalarıyla birlikte sağlanan değişiklik komut dosyasını kullanın. Ardından bash betiğini kullanarak mirMachine'i çalıştırın.Tahmin edilen miRNA'ları kontrol edin. Tahmin edilen mRNA'lar ve prem miRNA FASTA dizileri için çıktı dosyasını ve saç tokası günlük dosyası için çıktı dosyasını bulun. İşlem hattı içindeki bina başvuru veritabanını atlamak için çizgi veritabanı seçeneğini bir blast veritabanına ayarlayın.M tire seçeneğini izin verilen uyuşmazlık sayısına ve N çizgisini hizalamadan sonra ortadan kaldırılacak isabet sayısına ayarlayın. Bunu türlere göre değiştirin. Şüpheli listesinin ikincil yapılarını değerlendirmek için uzun çizgi ve sRNA-seq verilerine dayanan yeni miRNA tahminini etkinleştirmek için tire uzunluğunu kullanın.Dash L max seçeneğini, taramaya dahil edilecek S RNA-seq okumalarının maksimum uzunluğuna ve dash L min seçeneğini, taramada sahip olunacak sRNA-seq okumalarının minimum uzunluğuna ayarlayın. Milyon başına okuma eşiğini ayarlamak için tire RPM seçeneğini kullanın. Temsili analizde.IWGSC Buğdayının beş A kromozomundan mRNA ailelerinin dağılımı görüntülenir. En yüksek temsil edilen mRNA grubu, 18 tanımlanmış miRNA ile miR9666 idi. MirMachine'in Arabidopsis thaliana ve buğday türleri üzerindeki performansı miRDP2 ile karşılaştırıldığında.Duyarlılık ve iki numaralı pozitiflerin karşılaştırılması, mirMachine'in Arabidopsis verilerinde miRDP2'den daha iyi performans gösterdiğini göstermiştir. Buğday verileri için mirMachine homolojisine dayalı tahmin ve ekspresyon kanıtları ile miRDP2'den daha iyi hassasiyet sağlamıştır. Her iki genom için de miRDP2, sRNA'lar-seq ve homolojiye dayalı tahminlerden daha fazla sayıda gerçek pozitif öngördü.Gerekli uygulamayı ayarlamak, deneyimsiz kullanıcı için külfetli olabilir. Bu video eğitimini takip etmek yardımcı olacaktır. Kurulum sürecinin görselleştirilmesi, hesaplamalı olmayan araştırmacıları bazı temel bilgisayarlara girmeye teşvik edecektir.Ek olarak, videodaki çıktı dosyalarını araştırmak, kullanıcıların sonuçlarını yorumlamalarına kesinlikle yardımcı olacaktır.

mirmachine-a-one-stop-shop-for-plant-mirna-annotation

Research

JoVE Journal

Biology

Biyoloji

Özel microRNA mikroarray deneyler basit bir prosedür açıklanmıştır. Adımlar, RNA, etiketleme RNA ve referans DNA izole mikroarray'ler için örnekleri literatürde, mikroarray'ler tarama ve niceleme hibridizasyon sinyalleri analiz içerir.

Özel MicroRNA Mikroarray deneyler gerçekleştirme

Bu makalede tanımlama ve asma Arabidopsis Tóxicos Levadura içinde (ATL) E3 Ubikuitin ligazlar aile için uygulanan bir gen aile karakterizasyonu için yordam açıklanır.

Genom kapsamındaki bir tanımlama ve ifade Meta-Analizi ATL E3 Ubikuitin ligaz gen ailesinin asma için kapsamlı iş akışı

Burada verimli bir şekilde homo - heterografts karpuz ve kabak şişe, yanı sıra soğuk duyarlı mikroRNA'lar incelenmesi için doku örnekleme, veri oluşturma ve veri analizi yöntemleri arasında hazırlamak için ayrıntılı bir iletişim kuralı mevcut.

Homo - ve Heterografts arasında karpuz ve kabak şişe soğuk duyarlı mikroRNA'lar çalışma için oluşturma

Bir biyoinformatik boru hattı, yani miRDeep-P2 (kısaca miRDP2), güncellenmiş bitki miRNA kriterleri ve elden algoritması ile, doğru ve verimli bitkilerde mikroRNA transkripsiyon analiz edebilir, özellikle karmaşık ve büyük genomları olan türler için.

Bitkilerdeki MikroRNA Transkripsiyonlarını Doğru ve Verimli Bir Şekilde Analiz Eden Bir Biyoinformatik Boru Hattı

Burada, küçük RNA'ları yalıtmak, mikroRNA'lar için zenginleştirmek ve yüksek iş elde etme sıralaması için numune hazırlamak için adım adım bir strateji tanımlıyoruz. Daha sonra açık kaynak araçlarını kullanarak sıra okumaları nasıl işleyip mikroRNA'lara hizalayan açıklarız.

MikroRNA'ları Yalıtmak ve Sıralamak ve Açık Kaynak Araçlarını Kullanarak Analiz Etmek Için Komple Bir Boru Hattı

Standart yöntemlere göre daha az önyargılı ve 2'-O-metil RNA'lar için artan hassasiyetiçeren ayrıntılı bir küçük RNA kütüphane telafi protokolü saiyoruz. Bu protokol maliyet tasarrufu veya kolaylık sağlamak için kitleri kullanarak ev yapımı reaktifler kullanılarak izlenebilir.

Küçük RNA-seq iyileştirilmesi: Daha Az Önyargı ve 2'-O-Metil RNA'ların Daha İyi Tespiti

Burada tanımlanan biyolojik sinerjik miRNA'ların modüllerini ve bunların kısa transgenlere dönüştürülmesiiçin bir protokoldür, bu da gen terapisi uygulamaları için eşzamanlı aşırı ekspresyon sağlar.

Glioblastoma'da İşlevsel İlişkili MiRNA'ların Ve Bunların Mühendisliğinin Gen Tedavisi İçin Yapay Kümelere Dönüştürülmesi

Bu yöntem, toplam RNA ekstresinden miRNA'ları tespit etmek için kuzey hibridizasyon tekniğinin kullanımını göstermektedir.

Bitki MikroRNAlarının Saptanması ve Ölçülmesi için RNA Leke Analizi

Dört plazmidli in vitro hücrelerde kullanılmak üzere bir intronic mikroRNA biyogenez muhabir testi geliştirdik: biri intronic miRNA ile, biri hedefli, biri düzenleyici bir proteini aşırı eksprese etmek ve biri Renilla lusiferaz için. MiRNA işlendi ve hedef diziye bağlanarak lusiferaz ekspresyonunu kontrol edebildi.

Memeli Hücrelerinde Intronic mikroRNA Olgunlaşmasını Analiz Etmek İçin Bir Muhabir Testi

Bu protokol, mikroRNA küme ağ analizi için düzenli aralıklarla aralıklı kısa palindromik tekrarlar (CRISPR) gen düzenleme iş akışını tanımlayan yüksek verimli bir kümelenmiş ve tek bir deneyde 35 kb kadar büyük benzersiz miRNA kümesi üyesi delesyon kombinasyonları taşıyan genetiği değiştirilmiş hücre hatlarından oluşan bir panelin hızlı bir şekilde üretilmesini sağlar.

MicroRNA Küme Ağ Analizi için CRISPR Gen Düzenleme Aracı

Protokol, mikroRNA ve çoğullanmış proteinleri aynı anda tespit etmek ve ölçmek için formalinle sabitlenmiş parafine gömülü doku ile tandem bir immünofloresan hibridizasyon testini tanımlar.

Yeni Bir Tespit ve Miktar Belirleme Yöntemi Olarak Kilitli Nükleik Asit Yerinde Hibridizasyon Yoluyla MikroRNA Amplifikasyonu ve Tanınması

Öğrenin, mirMachine ile bilinen ve yeni miRNA'ları yüksek duyarlılıkla tanımlamayı. Bu otomatik biyoinformatik ardışık düzen, miRDP2'den üstün performans göstererek genom çapında tahminler sunar.

mirMachine: Tesis miRNA Ek Açıklaması için Tek Noktadan Çalışan Bir Dükkan

Daha fazla video keşfet