調(diào)控表達(dá)中相關(guān)的lncRNA，miRNA，TF應(yīng)該如何去研究，今天在這分享一點思路。

1.lncRNA的研究思路

首先介紹lncRNA的研究思路，目前l(fā)ncRNA的研究方法基本基于它的作用機(jī)制，那lncRNA的作用機(jī)制有哪些呢？

• 調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄
• 介導(dǎo)染色質(zhì)重構(gòu)和組蛋白修飾
• 調(diào)節(jié)mRNA的剪接方式
• 產(chǎn)生內(nèi)源性siRNAs
• 調(diào)節(jié)蛋白活性
• 核酸蛋白復(fù)合物的結(jié)構(gòu)組分
• 調(diào)節(jié)蛋白細(xì)胞定位
• 小分子RNA的前體

那從生物信息學(xué)的角度如果去切入呢？

基因組位置分析

lncRNA的一大功能在于轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)，其與編碼基因的關(guān)系可分為上游，下游，或與編碼基因正義鏈和反義鏈有部分重疊，所以我們可以利用lncRNA的基因組定位法去查詢他的上下游及正反義鏈有哪些編碼基因，從而推測其可能作用的靶基因。

共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)

除了基因組定位，我們也可以通過lncRNA和mRNA兩者之間的表達(dá)豐度的相關(guān)性來推測lncRNA可能的功能。那怎樣才能挑選出潛力lncRNA呢？有三招，第一招，看degree，其大小可以衡量lncRNA的核心程度。第二招，看P值，Q值及Fold change，通過差異結(jié)果進(jìn)一步篩選目標(biāo)lncRNA。最后一招，看相關(guān)的編碼基因功能，從而推測lncRNA可能的功能。是不是很簡單？

大家在做研究的時候也可以借鑒下面這篇文章，它就完美的體現(xiàn)了上面提到的三大招，作者首先篩選出來lncRNA-HEIH,再依次找到了與之相關(guān)的18個基因，圖中綠色的基因是與腫瘤生長和耐藥性相關(guān)，所以作者推測lncRNA-HEIH也與腫瘤生長和耐藥性相關(guān)。

在分析過程中，常用的lncRNA數(shù)據(jù)庫有NCBI，ENSEMBL，lncRNAdb，NONCODE，lncRNADisease，Sanger Institute，ncRNA Expression Database 。比較常用和權(quán)威的就是NCBI，ENSEMBL，大家可以自己實踐操作一下看看各數(shù)據(jù)庫的功能和特點。

2.ceRNA研究思路

ceRNA,全稱competing endogenous RNAs，競爭性內(nèi)源RNA，其實是幾類RNA的總稱，泛指可以競爭結(jié)合microRNA的mRNA，假基因轉(zhuǎn)錄物和lncRNA，是一種全新的基因調(diào)控模式。涉及這么多不同種類的RNA，從何下手呢？

毛主席有一句至理名言，啥，事物要抓主要矛盾啊。從ceRNA的定義中我們就可以看到樞紐在哪，在microRNA啊。思路有了沒？我們先通過靶向預(yù)測數(shù)據(jù)庫預(yù)測mRNA-microRNA，lncRNA-microRNA對應(yīng)的靶向關(guān)系，再通過MREs數(shù)量和結(jié)合分值評判結(jié)合相同的microRNA的ceRNA的競爭能力，最后通過表達(dá)數(shù)據(jù)的計算來分析mRNA和lncRNA的調(diào)控關(guān)系。

下面這篇文章的思路和上面的很類似，大家有時間可以自己去研究一下。

3.microRNA的研究思路

microRNA的研究思路和lncRNA其實有相似之處，都是先通過高通量檢測，再根據(jù)差異表達(dá)及靶基因功能來篩選，只是這里的對象換成了 microRNA而已。在這里就不多介紹了，想要更詳細(xì)的可以戳視頻。

下面重點介紹一下microRNA常用的數(shù)據(jù)庫，miRBase是基本庫，做芯片和小RNA測序都會選其作為注釋庫。miRTarBase數(shù)據(jù)庫特別的是有得到靶基因驗證的microRNA。下圖中3-7數(shù)據(jù)庫的功能基本是進(jìn)行靶基因預(yù)測，最后的ceRDB主要是ceRNA的數(shù)據(jù)庫，可在其尋找microRNA，lncRNA和mRNA三者之間的關(guān)系。

4.TF的研究思路

最后來聊聊轉(zhuǎn)錄因子。怎么把轉(zhuǎn)錄因子研究出新意呢？轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄，那我們是不是可以把轉(zhuǎn)錄因子和mRNA，microRNA及l(fā)ncRNA相結(jié)合呢？利用前饋環(huán)，我們可以很好的構(gòu)建這四者的關(guān)系模型。通過預(yù)測或者計算我們可以將轉(zhuǎn)錄因子、mRNA，microRNA或lncRNA聯(lián)成一個閉環(huán)的合路，如下圖示例。

在下圖中，mmu-miR-3069-3p靶向Sept6這個基因，它倆同時預(yù)測到Ahr這個轉(zhuǎn)錄因子，我們推測他們就存在這種前饋環(huán)的調(diào)節(jié)機(jī)制。

轉(zhuǎn)錄因子常用的數(shù)據(jù)庫如下所示，第一個需要收費，其他免費，大家可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇。

更詳細(xì)的教程請戳視頻。