CN114566218A - 快速筛选人源hsa-miR-576-3p与启动子结合靶点的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种快速筛选人源hsa‑miR‑576‑3p与启动子结合靶点的方法，包括如下步骤：下载人类最新基因组序列和对应的注释文件，以及人源hsa‑miR‑576‑3p序列文件；从下载的人类最新基因组序列中提取人类最新基因组序列的染色体长度，并由此从人类最新基因组序列和对应的注释文件中提取启动子的序列；通过seedVicious软件筛选人源hsa‑miR‑576‑3p序列与S2提取的启动子序列，保留与miRNA种子序列完全匹配靶标的种类，获得mmu‑miR‑25‑3p与启动子靶标的预测结果。本发明利用现有数据和软件，在计算机上实现快速对人源hsa‑miR‑576‑3p与启动子结合靶点的筛选。
Description
技术领域
本发明属于生物医学技术领域，具体设涉及一种快速筛选人源hsa-miR-576-3p与启动子结合靶点的方法。
背景技术
microRNAs(miRNAs)是一种小的，类似于siRNA的分子，由高等真核生物基因组编码，miRNA通过和靶基因mRNA碱基配对引导沉默复合体(RISC)降解mRNA或阻碍其翻译。miRNAs在物种进化中相当保守，在植物、动物和真菌中发现的miRNAs只在特定的组织和发育阶段表达，miRNA组织特异性和时序性，决定组织和细胞的功能特异性，表明miRNA在细胞生长和发育过程的调节过程中起多种作用。目前对于microRNAs的研究越来越被重视，其对于很多疾病的诊断有着重大价值。
启动子是一段位于结构基因5'端上游区的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之与模板DNA准确地相结合并具有转录起始的特异性。因为基因的特异性，转录取决于酶与启动子能否有效地形成二元复合物，故RNA聚合酶如何有效地找到启动子并与之相结合是转录起始过程中首先要解决的问题。有实验表明，对许多启动子来说，RNA聚合酶与之相结合的速率至少比布朗运动中的随机碰撞高100倍。
miRNA是转录和转录后水平的重要调节因子，经典miRNA研究内容是通过整合到RNA诱导的沉默复合物(RISC)中，随后miRNA的种子序列与3'UTR区域中的靶基因mRNA碱基配对，抑制靶基因的表达。非经典研究包括miRNA与启动子靶点结合促进核激活的研究。然而，现有的技术方案无法直接用于miRNA与启动子靶点的结合，现有预测软件和网站均无维护或无法实现这一功能，急需一种快速筛选人源hsa-miR-576与启动子靶点结合的方法，用于非经典研究。
发明内容
发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种快速筛选人源hsa-miR-576-3p与启动子结合靶点的方法。
技术方案：本发明所述快速筛选人源hsa-miR-576-3p与启动子结合靶点的方法，包括如下步骤：
S1、下载人类最新基因组序列和对应的注释文件，以及人源hsa-miR-576-3p序列文件；
S2、在计算机中，将人类最新基因组序列对应的注释文件由gff格式转换为bed格式；从下载的人类最新基因组序列中提取人类最新基因组序列的染色体长度，并由此从人类最新基因组序列和对应的注释文件中提取启动子的序列；
S3、通过seedVicious软件筛选人源hsa-miR-576-3p序列与S2提取的启动子序列，保留与miRNA种子序列完全匹配靶标的种类，获得mmu-miR-25-3p与启动子靶标的预测结果。
本发明进一步优选地技术方案为，在步骤S1中从GENCODE数据库中下载人类最新基因组序列fasta和对应的注释文件gff，从miRBase数据库中下载人源hsa-miR-576-3p序列fasta文件。
作为优选地，步骤S2中在对基因组序列和注释文件进行处理前，先通过计算机的终端平台将下载的文件解压。
优选地，步骤S2中通过samtools软件提取人类最新基因组序列的染色体长度。
优选地，步骤S2中通过bedtools软件提取启动子序列。
有益效果：本发明利用现有数据和软件，在计算机上实现快速对人源hsa-miR-576-3p与启动子结合靶点的筛选，避开了很多前人开发的工作无法直接使用或软件不再维护的问题，方便后续非经典研究使用。
具体实施方式
下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例：一种快速筛选人源hsa-miR-576-3p与启动子结合靶点的方法，以下步骤全部在计算机的终端上完成，具体如下：
S1、下载安装samtools、bedtools、bedops和seedVicious软件：
下载安装samtools
https://github.com/samtools/samtools/releases/download/1.14/samtools-1.14.tar.bz2
放置在soft文件夹中。
>tar-jxvfsamtools-1.14.tar.bz2
>cd/Users/Documents/soft/samtools-1.14
>./configure--prefix＝/Users/Documents/soft/samtools-1.14
>make
>make install
>echo‘export PATH＝$PATH:～/Users/Documents/soft/samtools-1.14’>>～/.bashrc
>source～/.bashrc
下载安装bedtools
>cd～/Users/Documents/soft
>wget
https://github.com/arq5x/bedtools2/releases/download/v2.29.1/bedtools-2.29.1.tar.gz
>tar-zxvfbedtools-2.29.1.tar.gz
>cdbedtools2
>make
>echo'export PATH＝$PATH:～/Users/Documents/soft/bedtools2'>>～/.bashrc
>source～/.bashrc
下载安装bedops
根据计算机系统，下载最新bedops进行安装https://bedops.readthedocs.io/en/latest/。
下载安装seedVicious
>cd～/Users/Documents/soft
>curl-O https://seedvicious.essex.ac.uk/seedVicious_v1.3_x64.tar.gz
tar-xvfseedVicious_v1.3_x64.tar.gz
>echo'export PATH＝$PATH:～/Users/Documents/soft/seedVicious_v1.3_x64'>>～/.bashrc
>source～/.bashrc
>seedViciousTest
>seedVicious–help
S2、下载人类最新基因组序列和对应的注释文件，以及人源hsa-miR-576-3p序列文件：
下载GENCODE数据库中人类最新基因组序列fasta和注释文件gff。
https://ftp.ebi.ac.uk/pub/databases/gencode/Gencode_human/release_39/GRCh38.p13.genome.fa.gz
https://ftp.ebi.ac.uk/pub/databases/gencode/Gencode_human/release_39/
gencode.v39.chr_patch_hapl_scaff.annotation.gff3.gz
下载miRBase数据库中人源hsa-miR-576-3p序列fasta文件，并命名为mmu_miR_25_3p.fa，具体序列如下：
>hsa-miR-576-3p MIMAT0004796
AAGAUGUGGAAAAAUUGGAAUC
S3、数据整理，在计算机中，将人类最新基因组序列对应的注释文件由gff格式转换为bed格式；从下载的人类最新基因组序列中提取人类最新基因组序列的染色体长度，并由此从人类最新基因组序列和对应的注释文件中提取启动子的序列：
打开终端terminal
解压gencode.v39.chr_patch_hapl_scaff.annotation.gff3.gz
>gzip-d gencode.v39.chr_patch_hapl_scaff.annotation.gff3.gz
提取gff文件的所有基因位置，转换成bed格式
>awk'{if($3～/^gene$/)print}'gencode.v39.annotation.gff3>hsgenes39.gff
>gff2bed<hsgenes39.gff>hsgenes39.bed
提取染色体长度
>gzip-d GRCh38.p13.genome.fa.gz
>samtools faidx GRCh38.p13.genome.fa
>cut-f 1,2GRCh38.p13.genome.fa.fai>length.chr
提取启动子promoter的序列
>bedtools flank-i hsgenes39.bed-g length.chr-l 3000-r 2000-s>promoter5000.bed
>bedtools getfasta-s-fi GRCh38.p13.genome.fa-bed promoter5000.bed-fopromoter5000.fa-name
S4、通过seedVicious软件筛选人源hsa-miR-576-3p序列与S2提取的启动子序列，保留与miRNA种子序列完全匹配靶标的种类，获得mmu-miR-25-3p与启动子靶标的预测结果：
>cd human
>seedVicious-i promoter5000.fa-m hsa_miR_576_3p.fa-ve-ohsamiR576promoter_ve.txt
>seedVicious-i promoter5000.fa-m hsa_miR_576_3p.fa-e-ohsamiR576promoter_e.txt
保留与miRNA种子序列(seed sequence)完全匹配靶标的种类，即hsamiR576promoter_e.txt表中第四列type的8mer，获得4877个hsa-miR-576-3p与启动子靶标的预测结果。hsa-miR-576-3p与某基因启动子靶标的具体位置图可以参考hsamiR576promoter_ve.txt。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
Claims (5)
1.一种快速筛选人源hsa-miR-576-3p与启动子结合靶点的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、下载人类最新基因组序列和对应的注释文件，以及人源hsa-miR-576-3p序列文件；
S2、在计算机中，将人类最新基因组序列对应的注释文件由gff格式转换为bed格式；从下载的人类最新基因组序列中提取人类最新基因组序列的染色体长度，并由此从人类最新基因组序列和对应的注释文件中提取启动子的序列；
S3、通过seedVicious软件筛选人源hsa-miR-576-3p序列与S2提取的启动子序列，保留与miRNA种子序列完全匹配靶标的种类，获得mmu-miR-25-3p与启动子靶标的预测结果。
2.根据权利要求1所述的快速筛选人源hsa-miR-576-3p与启动子结合靶点的方法，其特征在于，在步骤S1中从GENCODE数据库中下载人类最新基因组序列fasta和对应的注释文件gff，从miRBase数据库中下载人源hsa-miR-576-3p序列fasta文件。
3.根据权利要求2所述的快速筛选人源hsa-miR-576-3p与启动子结合靶点的方法，其特征在于，步骤S2中在对基因组序列和注释文件进行处理前，先通过计算机的终端平台将下载的文件解压。
4.根据权利要求3所述的快速筛选人源hsa-miR-576-3p与启动子结合靶点的方法，其特征在于，步骤S2中通过samtools软件提取人类最新基因组序列的染色体长度。
5.根据权利要求4所述的快速筛选人源hsa-miR-576-3p与启动子结合靶点的方法，其特征在于，步骤S2中通过bedtools软件提取启动子序列。
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| GR01 | Patent grant | ||
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