可变剪接分析
可变剪接分析综述
可变剪接的分析主要包括剪接体序列的 校正，剪接体之间的比较，以及剪接机 制的探索。
剪接体序列的校正
克隆试验得到的mRNA 往往不是全长， 测序反应也不能保证100%的正确，所以 拿到一条序列首先要对其进行校正，尽 可能保证使全长序列且无错误。 校正可以通过剪接体序列与EST数据及 基因组的比对进行。
Details 结果
图中显示有四个block, 即提交序列可以分为四个区段 与染色体上四个区域对应，即有四个外显子。蓝色区 域为完全匹配，浅蓝色为比对区域的边缘序列，可以 理解为外显子边界
Details 结果
点击每个block 可以看到对应的外显子序列， block之间可以认为是内含子序列,可以观察是否 符合GT-AG 或是GC-AG模式
可变剪接示意图
可变剪接是生物多样性的重要成因
高等生物与低等生物的基因数量并没有特别显著 的差别，如人的基因估计约30000-40000，小鼠 的基因也为30000左右，而且人鼠基因有很多存 在有很高的相似性。果蝇、线虫等基因约为 15000，基因数量的差别不足以解释以上物种间 存在的显著差异。
可变剪接与蛋白质组
Spliced EST
Total ESTs
EST 数据选择
整条序列在染色体上以单外显子形式出 现很可能是染色体污染。一般优先看已 剪接EST数据对基因的支持情况，如数 量不足再看包含未剪接EST的所有EST 集合
改变查看区域
在browser 里可以任意移动查看，改变位 置的方法有两种，一是直接输入定位数字， 二是通过窗口下方的方向箭头移动。
SR蛋白主要与外显子剪接增强元件ESE结合， 通过直接招募剪接体蛋白或是拮抗剪接抑制因 子的作用来发挥作用。 SR蛋白主要对5’位点的选择起作用： 通过招募剪接体蛋白如U2AF或是U1-70K，在 pre-mRNA的两个或多个5’可变剪接位点中促 进选择使用距内含子3’端较近的5’位点。
利用转录组测序数据分析可变剪接的方法
利用转录组测序数据分析可变剪接的方法可变剪接（alternative splicing）是指在基因转录过程中，由于RNA的剪接方式的改变，导致最终产生的mRNA分子中不同的外显子结合模式，从而编码不同的蛋白质。
可变剪接是真核生物基因表达的重要调控机制之一，能够增加基因的功能复杂性和多样性。
然而，异常的可变剪接事件与多种疾病的发生和发展密切相关，因此对可变剪接事件进行准确的鉴定和分析对于揭示其生物学功能和研究疾病机制具有重要意义。
近年来，随着高通量测序技术的快速发展，转录组测序数据已成为可变剪接分析的重要数据源。
下面将介绍基于转录组测序数据分析可变剪接事件的方法。
首先，可变剪接事件的鉴定是可变剪接分析的基础。
对于每个基因，可变剪接事件主要包括外显子跳跃（exon skipping）、选择性包含（inclusion）、选择性起始/终止位点（alternative start/stop site）等。
通过比对RNA-seq数据到基因组参考序列，可以识别出转录组中的外显子覆盖情况，并进一步分析不同外显子组合的比例，从而鉴定可变剪接事件。
其次，可变剪接事件的定量分析是研究其生物学功能的关键。
对于定量分析，可以使用RPKM（reads per kilobase of exon model permillion mapped reads）或FPKM（fragments per kilobase of exon model per million mapped fragments）等方法计算各个外显子或外显子组合的表达量。
通过比较不同样本或不同组织中可变剪接事件的表达差异，可以筛选出与特定生物过程或疾病相关的事件。
然而，由于RNA-seq数据的获取和分析过程存在一定的偏差和误差，因此需要对可变剪接事件进行验证和筛选。
传统的PCR和RT-PCR技术可以用于验证一些特定可变剪接事件的存在和表达水平，而新兴的第三代测序技术，如PacBio和Oxford Nanopore，能够提供更长的读长和更准确的测序结果，有助于验证和鉴定具有低表达量或短外显子的可变剪接事件。
《肺腺癌特异性可变剪接事件的识别与分析》范文
《肺腺癌特异性可变剪接事件的识别与分析》篇一一、引言肺腺癌是一种常见的肺癌类型，其发病率和死亡率均居高不下。
近年来，随着基因组学和生物信息学技术的快速发展，对于肺腺癌的研究已经从传统的组织病理学研究逐渐转向了分子层面。
在肺腺癌的研究中，基因的异常表达和剪接变异成为了一个重要的研究方向。
其中，可变剪接事件是导致基因表达多样性的重要原因之一。
因此，对肺腺癌特异性可变剪接事件的识别与分析，对于深入了解肺腺癌的发病机制、诊断和治疗具有重要意义。
二、材料与方法（一）材料本研究选取了肺腺癌组织样本及正常肺组织样本，通过高通量测序技术获取了样本的基因表达数据。
（二）方法1. 数据预处理：对基因表达数据进行质量控制和标准化处理。
2. 可变剪接事件识别：利用生物信息学分析工具，对标准化处理后的数据进行可变剪接事件的识别。
3. 事件分类与筛选：根据可变剪接事件的类型和表达水平，进行事件分类与筛选，确定肺腺癌特异性可变剪接事件。
4. 统计分析：对筛选出的肺腺癌特异性可变剪接事件进行统计分析，分析其在肺腺癌发生、发展中的作用。
三、结果（一）可变剪接事件识别结果通过生物信息学分析，我们成功识别了大量可变剪接事件。
这些事件包括外显子跳跃、内含子保留、选择性5'剪接位点和选择性3'剪接位点等类型。
（二）肺腺癌特异性可变剪接事件筛选结果在所有识别出的可变剪接事件中，我们筛选出了一批在肺腺癌组织中特异性表达的剪接事件。
这些事件主要涉及一些与肺癌发生、发展相关的基因，如TP53、KRAS、EGFR等。
（三）统计分析结果通过对筛选出的肺腺癌特异性可变剪接事件进行统计分析，我们发现这些事件在肺腺癌组织中的表达水平与正常肺组织相比存在显著差异。
进一步分析表明，这些事件在肺腺癌的发生、发展过程中可能起着重要的调控作用。
四、讨论本研究通过高通量测序技术和生物信息学分析，成功识别了肺腺癌特异性可变剪接事件。
这些事件主要涉及一些与肺癌发生、发展相关的基因，表明可变剪接在肺腺癌的发病机制中起着重要作用。
《肺腺癌特异性可变剪接事件的识别与分析》范文
《肺腺癌特异性可变剪接事件的识别与分析》篇一一、引言肺腺癌是肺癌的主要亚型之一，具有高度异质性和复杂的遗传背景。
近年来，随着基因组学和生物信息学技术的不断发展，可变剪接事件在肺腺癌发生发展中的作用逐渐受到关注。
可变剪接是一种重要的转录后修饰过程，能够产生多种剪接异构体，从而影响基因的表达和功能。
因此，识别和分析肺腺癌特异性可变剪接事件对于深入了解肺腺癌的发病机制、诊断和治疗具有重要意义。
本文旨在通过生物信息学方法，对肺腺癌特异性可变剪接事件进行识别和分析，以期为肺腺癌的研究提供新的思路和方法。
二、材料与方法1. 数据来源本研究使用的肺腺癌基因表达数据和可变剪接事件数据来自公共数据库（如TCGA、GEO等）。
2. 生物信息学分析方法（1）基因表达谱分析：利用R语言和相关生物信息学软件，对肺腺癌基因表达数据进行预处理、标准化和差异表达分析，筛选出与肺腺癌相关的基因。
（2）可变剪接事件识别：采用已知的可变剪接事件数据库和新一代测序技术，对肺腺癌样本进行可变剪接事件的检测和识别。
（3）特异性可变剪接事件分析：结合基因表达谱分析和可变剪接事件识别结果，筛选出肺腺癌特异性可变剪接事件，并进行功能注释和通路分析。
（4）验证实验：通过RT-PCR、Western blot等实验方法，对部分关键可变剪接事件进行验证。
三、结果1. 基因表达谱分析结果通过对肺腺癌基因表达数据进行差异表达分析，我们筛选出了一批与肺腺癌相关的基因。
这些基因在肺腺癌组织中的表达水平与正常组织相比存在显著差异，可能参与了肺腺癌的发生发展过程。
2. 可变剪接事件识别结果通过新一代测序技术和已知的可变剪接事件数据库，我们检测和识别了大量的可变剪接事件。
这些事件涉及到的基因涵盖了多种生物学功能，包括细胞增殖、凋亡、侵袭和转移等。
3. 肺腺癌特异性可变剪接事件分析结果结合基因表达谱分析和可变剪接事件识别结果，我们筛选出了一批肺腺癌特异性可变剪接事件。
可变剪接的生物信息数据分析综述
可变剪接的生物信息数据分析综述章天骄【摘要】前体mRNA的可变剪接是扩大真核生物蛋白质组多样性的重要基因调控机制.可变剪接的错误调节可以引起多种人类疾病.由于高通量技术的发展,生物信息学成为可变剪接研究的主要手段.本文总结了可变剪接在生物信息学领域的研究方法,同时也分析并预测了可变剪接的发展方向.%Alternative pre - mRNA splicing is an important gene regulation mechanism for expanding proteomic diversity in higher eukaryotes. The misregulation of alternative splicing underlies many human diseases. With the development of high - throughput technology, bioinformatics becomes to the main method in study of alternative splicing. This article summarizes the bioinformatics methods in alternative splicing research, as well as analyzes and predicts the direction of alternative splicing.【期刊名称】《生物信息学》【年(卷),期】2012(010)001【总页数】4页(P61-64)【关键词】可变剪接;高通量技术;生物信息学【作者】章天骄【作者单位】哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院,哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】Q811可变剪接是指一个前体mRNA通过不同的剪接方式(选择不同的剪接位点组合)产生不同mRNA剪接异构体的过程。
RNA可变剪接谱图分析的步骤与实践指南
RNA可变剪接谱图分析的步骤与实践指南RNA可变剪接（RNA alternative splicing）是一种在转录过程中产生不同mRNA isoform的机制，可显著增加一个基因所编码的蛋白质的多样性。
通过可变剪接，一个基因可以产生多种不同结构和功能的蛋白质，从而增强了生物体对环境变化的适应能力。
在研究中，了解RNA可变剪接的谱图分析步骤和实践指南是非常重要的。
一、分析步骤:1. 数据预处理：从高通量测序数据中提取出RNA可变剪接信息是分析的第一步。
这个过程通常包括测序数据的质量控制、去除低质量的序列、剪切适配器的剪除等。
2. 剪接位点的标定：下一步是找出RNA可变剪接的剪接位点。
常用的方法是使用剪接位点标定工具，如SUPPA、DASPER和Whippet等。
这些工具可以根据测序数据和已知的基因组注释信息确定剪接位点。
3. 剪接事件的分类：基于剪接位点的信息，可以将剪接事件分为多种类型，如剪接外显子（exon skipping）、剪接边界改变（alt-3' or alt-5' splice site）、可变剪接弯曲（intron retention）等。
这个步骤可以使用软件工具，如rMATS、MAJIQ和Whippet等进行分类和注释。
4. 剪接事件的定量分析：定量分析是了解不同可变剪接事件在不同条件下的表达差异的关键步骤。
这个过程可以使用计数矩阵进行，这个矩阵记录了每个可变剪接事件在不同样本中的剪接事件计数。
常用的统计学方法如DESeq2、edgeR和limma等可以用于分析这个计数矩阵，确定不同可变剪接事件的显著差异。
5. 功能注释和富集分析：对于得到的显著差异的可变剪接事件，功能注释和富集分析可以帮助我们了解这些可变剪接事件所参与的功能通路或生物学过程。
这个步骤可以使用GO（Gene Ontology）富集分析、KEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）富集分析或基于其他数据库的功能注释工具进行。
可变剪接分析PPT课件
05
可变剪接的调控与干预
基因编辑技术
基因编辑技术是一种强大的工具，可用于直接修改基因序列，从而调控可变剪接事件。CRISPR-Cas9系 统是目前最常用的基因编辑技术，通过设计特定的sgRNA，可以精确定位并切割DNA，随后通过同源重 组或非同源末端连接修复机制进行基因敲除或基因修复。
加强数据解读和挖掘
针对数据解读难度大的问题，需要加强算法和计 算平台的建设，提高数据的解读能力和挖掘深度。
3
推进标准化和规范化
为了提高不同实验室之间的结果可比性，需要推 进可变剪接分析的标准化和规范化，制定相应的 标准和规范。
THANKS
感谢观看
剪接因子的识别
剪接因子的组装
剪接因子能够识别内含子和外显子，确保 剪接反应的准确性。
在剪接反应开始前，多种剪接因子需要组 装成一个完整的剪接体。
剪接反应的进行
剪接产物的加工和修饰
在剪接因子的作用下，内含子被切除，外 显子被连接起来，形成一个完整的mRNA 分子。
在mRNA合成过程中，还需要进行后加工 和修饰，以确保mRNA的稳定性和翻译效 率。
可变剪接分析ppt课件
• 可变剪接概述 • 可变剪接的分子机制 • 可变剪接的研究方法 • 可变剪接与疾病 • 可变剪接的调控与干预 • 展望与未来研究方向
01
可变剪接概述
可变剪接的定义
总结词
可变剪接是一种基因表达的调控机制，通过选择性剪接，产生不同的转录本。
详细描述
可变剪接是指从一个多外显子基因中产生多个转录本的过程，这些转录本在剪 接方式、拼接位点等方面存在差异，从而产生不同的蛋白质或RNA分子。
03
可变剪接分析
Genome Browser 使用
Genome Browser提供一个与基因组比对 的程序blat, 用户可以提交序列用blat进行 基因组定位。
Blat 提交界面
可以从下拉菜单中选择不同基因组
Blat 结果
可以看到QUERY AY174119为用户提交序列，比 对得分为742, 提交序列全长774，其中4-755的序 列可以匹配在16号染色体正链区域（66377）， 有99.6%的匹配序列与提交序列完全相同。 “details”为比对的文本显示，“browser”为 在Genome Browser中查看结果
(1) 寻找潜在的启动子
Cold Spring Harbor的Michael Zhang 小组开发 的FirstEF程序针对第一外显子和启动子的预测， 其准确度在同类软件中较高，因此选用该程序对 我们序列进行预测。实际上在genome browser 中也包括firstexon 预测结果。 该软件网址/tools/FirstEF/
•外显子的跳越现象。3，4，5，6外显子均存在被 切除的现象。
•剪接位点的偏移。在同一外显子区域，外显子的 大小不同（对应方块的大小不同），可能是由于 内含子内存在多个相邻的剪接信号，导致不同的 剪接结果。
查看EST支持
Genome Browser 提供的一个重要资源 是EST在染色体上的定位信息，其基本 做法是把EST数据与基因组作比对后， 按照最好的匹配结果将EST唯一的定位 到基因组上。
1.3 可变剪接的调控
可变剪接的调控机制目前还不清楚。但 越来越多的研究表明，可变剪接的调控 是通过基因序列上的顺式作用元件和核 内反式作用分子的相互作用进行的。
可变剪接的调控
主要的顺式作用元件有：
绵羊不同发育阶段背最长肌组织中可变剪接的鉴定与分析
Identification and Analysis of Alternative Splicing in Longissimus dorsi
·研究报告·
生物技术通报
BIOTECHNOLOGY BULLETIN
2019, 35(7):32-38
绵羊不同发育阶段背最长肌组织中可变剪接的鉴定与 分析
鲍晶晶 浦亚斌 马月辉 赵倩君
（中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，北京 100193）
摘 要 ： 可变剪接（Alternative splicing，AS）是动植物体内蛋白质多样性和遗传多样性的重要调控机制。为鉴定和分析绵 羊不同发育阶段背最长肌组织中可变剪接，对多浪绵羊妊娠 90 日龄胎儿（F90）、出生后 30 日龄羔羊（L30）和成年 3 岁羊（A3Y） 的背最长肌组织进行转录组测序，利用 rMATS 软件鉴定样品中的可变剪接事件和差异剪接基因（Differential splicing gene，DSG）， 并对 DSG 进行 GO 和 KEGG 功能富集分析。结果表明，绵羊背最长肌组织在 F90、L30 和 A3Y4 个可变剪接事件，其中外显子跳跃（Skipped exons，SE）的比例最高，约为 70.69%，5' 端可变剪接位点（Alternative 5' splice sites，A5SS）、3' 端可变剪接位点（Alternative 3'splice sites，A3SS）、互斥外显子（Mutually exclusive exons，MXE）和内含子 保留（Retained introns，RI）的比例分别约为 7.28%、11.18%、5.96% 和 4.84%。在 F90_vs_L30、F90_vs_A3Y 和 L30_vs_A3Y 比较 组中分别鉴定到 2 545、2 689 和 1 701 个显著的差异剪接基因（P<0.05）。GO 和 KEGG 功能富集分析显示，差异剪接基因显著富集 到横纹肌发育、肌肉结构发育、肌细胞分化、肌膜、胰岛素信号通路、Wnt 信号通路、MAPK 信号通路等与肌肉发育密切相关的 通路上。上述结果表明可变剪接在背最长肌发育中发挥重要作用。
可变剪接因子结合位点预测
可变剪接因子结合位点预测可变剪接是一种重要的基因表达调控机制，其中转录因子对可变剪接事件的发生具有重要影响。
本文将介绍可变剪接因子结合位点预测的相关内容，包括转录因子识别、结合位点预测、可变剪接事件预测和综合分析等方面。
1.转录因子识别转录因子是调控基因表达的重要分子，它们可以与DNA序列中的特定区域结合，从而影响基因的转录和表达。
在可变剪接因子结合位点预测中，首先需要对转录因子进行识别。
常用的方法包括基于序列特征的方法、基于机器学习的方法和基于深度学习的方法等。
2.结合位点预测在识别出转录因子之后，需要进一步预测转录因子与DNA序列中的结合位点。
结合位点是转录因子与DNA序列相互作用的关键区域，它们的预测有助于揭示转录因子对可变剪接事件的影响。
结合位点预测的方法包括基于PWM模型的方法、基于神经网络的方法和基于深度学习的方法等。
3.可变剪接事件预测可变剪接事件是指同一基因的不同转录本之间由于外显子选择的不同而产生的差异。
预测可变剪接事件对于揭示基因的表达模式和功能具有重要意义。
可变剪接事件的预测方法包括基于基因组注释的方法、基于机器学习的方法和基于深度学习的方法等。
4.综合分析综合分析是对可变剪接因子结合位点预测的进一步深化和拓展。
通过对转录因子识别、结合位点预测和可变剪接事件预测的结果进行综合分析，可以更全面地揭示转录因子对可变剪接事件的影响机制。
综合分析的方法包括基因组学分析、生物信息学分析和系统生物学分析等。
总之，可变剪接因子结合位点预测是研究可变剪接事件的重要手段之一。
通过对转录因子识别、结合位点预测和可变剪接事件预测等方面的研究，可以深入了解可变剪接事件的调控机制，为揭示基因表达模式和功能提供有力支持。
同时，综合分析有助于将不同层次的研究结果进行整合，从而更全面地揭示转录因子对可变剪接事件的影响机制。
利用转录组测序数据分析可变剪接的方法
图1 生物体内发生的主要可变剪接类型目前大量数据研究结果表明，可变剪接主要包括五种形式（图1），分别为外显子跳跃（Skipped Exon，SE），可变5′剪接位点（Alternative 5′ Splice Site，A5SS），可变3′剪接位点（Alternative 3′ Splice Site，A3SS），互斥外显子（Mutually Exclusive Exons，MXE）和内含子保留（Retained Intron，RI）。
此外还有两种不常见的形式：可变的第一个外图2 Exon Inclusion or Skipping event示意图Exon Skipping Isoform为Upstream exon 和Downstream exon直接连接形Exon Inclusion Isoform为Upstream exon, Alternative exon和Downstream 连接形成。
该模型以Likelihood-ratio test计算p值，大大提升了计算速度。
rMATS支持多线程运行且支持两种输入格式：Fastq或者Bam。
根据计算时用到的reads差别，最后会得到两组结果，一种是只用到跨Junction的reads；另一种是比对到剪接位点上的所reads。
rMATS是目前在RNA-seq数据领域应用最多的分析可变剪接的工具。
图3 DARTS工作流程DARTS BHT（flat）进行常规分析大规模RNA-seq数据中的可变剪接事件，创建带标签的训练数据，用于训练 DNN模型；新的特定RNA-seq经DNN 模型预测作为贝叶斯模型的先验（DARTS BHT（info））；用户的RNA-seq数据则是用于更新先验概率形成后验概率。
顺式序列特征（Cis-sequence）和反式RBP的mRNA水平（Trans-RBP）：DARTS DNN预测差异可变剪接的两个因素。
先验信息（Prior）：DARTS DNN预测的结果。
可变剪接的鉴定
可变剪接的鉴定：揭示基因表达的奥秘在生命科学领域，基因的表达调控是一个复杂而有趣的话题。
其中，可变剪接作为一种重要的基因表达调控方式，引起了科学家们的广泛关注。
本文将探讨可变剪接的鉴定方法，以期为深入了解基因表达的奥秘提供思路。
一、可变剪接概述可变剪接是指在基因转录过程中，由于外显子选择、跳跃、重叠或组合的差异，导致同一基因产生多种不同的转录本。
这些转录本在细胞、组织或个体发育过程中表达，从而影响生物体的表型和功能。
可变剪接的异常与多种疾病的发生发展密切相关，因此对可变剪接的鉴定具有重要的生物学意义。
二、可变剪接的鉴定方法1.基因组学方法基因组学方法是通过比较不同物种或同一物种不同发育阶段的基因组序列，寻找可变剪接位点。
随着新一代测序技术的发展，全基因组测序和转录组测序已成为鉴定可变剪接的主要手段。
通过对测序数据进行深入分析，可以发现不同转录本的表达模式，进而揭示可变剪接的规律。
2.生物信息学方法生物信息学方法是通过分析基因表达谱、转录组数据等大规模生物数据，挖掘可变剪接事件。
常用的生物信息学工具有：ASprofile、ASPIRE、DEXSeq等。
这些工具可以帮助研究人员快速准确地鉴定可变剪接事件，并对其功能进行预测和分析。
3.实验验证方法实验验证是鉴定可变剪接的可靠手段。
通过实时荧光定量PCR、Northern blot、Western blot等技术，可以检测不同转录本在特定组织或发育阶段的表达情况。
此外，利用细胞和分子生物学技术，可以进一步研究可变剪接对蛋白质功能的影响。
例如，通过蛋白质相互作用实验、亚细胞定位等手段，可以揭示可变剪接对蛋白质功能的影响。
三、可变剪接的生物学意义1.促进物种多样性可变剪接作为一种重要的基因表达调控方式，在物种进化过程中发挥了重要作用。
通过可变剪接，同一基因可以产生多种不同的转录本，从而增加物种的多样性。
研究表明，可变剪接在不同物种间具有保守性，但也存在一定程度的变异。
RNA可变剪接分析的常用方法与流程
RNA可变剪接分析的常用方法与流程随着RNA测序技术的发展，研究者们可以获得大量的RNA序列数据，从而揭示基因表达的复杂性和多样性。
其中，RNA可变剪接是一种重要的基因调控机制，可以在转录过程中产生不同的mRNA剪接体，进而编码多种蛋白质亚型。
正确地进行可变剪接分析可以帮助我们理解基因功能的多样性及其在不同生物进程中的作用。
本文将介绍RNA可变剪接分析的常用方法与流程。
一、生物信息学预测对于已经注释的基因组，我们可以利用基因组注释文件及相应的RNA测序数据，进行生物信息学预测来分析RNA的可变剪接。
常用的预测软件包括Cufflinks、StringTie和MISO等。
首先，我们可以对RNA测序数据进行拼接，利用比对算法将reads与参考基因组比对。
然后，基于比对数据，我们可以确定每个剪接位点的比对 reads 数量，进一步得到受该剪接位点调控的剪接事件。
二、剪接事件的分类与可视化在生物信息学预测的基础上，我们需要将剪接事件进行分类和可视化，以便更好地理解和分析。
根据可变剪接的模式，常见的剪接事件包括外显子跳跃剪接、替代剪接以及内含子保留等。
我们可以利用软件包如ASpli、JuncBASE和MAJIQ等，对剪接事件进行注释、分类和可视化。
三、差异剪接分析差异剪接可能在不同条件下发生，用以产生不同的mRNA剪接体。
对于差异剪接的分析，我们可以使用不同的差异剪接分析工具。
比较流行的方法有rMATS和DEXSeq等。
这些工具可以用于检测和定量差异剪接事件，进而帮助我们找到与特定生物进程或疾病相关的剪接事件。
四、功能分析在差异剪接分析之后，我们通常会对差异剪接事件进行功能分析，以了解这些剪接事件与基因功能的相关性。
功能分析一般包括基因本体论（Gene Ontology）分析和富集分析。
基因本体论分析可以将差异剪接事件的基因ID映射到相应的生物学过程、细胞组分和分子功能。
而富集分析可以帮助我们找到与差异剪接事件相关的已知通路、信号和功能等。
《2024年肺腺癌特异性可变剪接事件的识别与分析》范文
《肺腺癌特异性可变剪接事件的识别与分析》篇一一、引言肺腺癌是肺癌的主要亚型之一，具有高发病率和高死亡率的特点。
近年来，随着基因组学和生物信息学技术的快速发展，人们对于肺腺癌的研究已经从传统的病理形态学研究逐渐转向了基因组层面的研究。
可变剪接是基因表达过程中一个重要的生物学现象，通过改变基因的剪接方式，生成多种不同的mRNA剪接异构体，进而影响蛋白质的种类和功能。
本文旨在通过对肺腺癌中特异性可变剪接事件的识别与分析，探讨其在肺腺癌发生、发展及治疗中的潜在作用。
二、材料与方法（一）样本收集本研究共收集了50例肺腺癌患者的肿瘤组织样本及配对正常肺组织样本。
所有样本均经过病理学检查确认，并获得了患者或其家属的知情同意。
（二）实验方法1. RNA提取及cDNA文库构建对所有样本进行RNA提取，并构建cDNA文库。
采用二代测序技术对cDNA文库进行测序。
2. 可变剪接事件分析利用生物信息学软件对测序数据进行可变剪接事件的分析，包括可变外显子剪接、可变5'或3'剪接位点等。
（三）数据分析采用统计学方法对可变剪接事件进行分析，包括差异表达分析、基因富集分析等。
三、结果（一）可变剪接事件总体情况通过对测序数据的分析，我们共发现了数百个可变剪接事件，包括可变外显子剪接、可变5'或3'剪接位点等。
这些事件在肺腺癌组织及配对正常肺组织中存在明显的差异。
（二）肺腺癌特异性可变剪接事件的识别通过对比分析，我们发现了数十个在肺腺癌组织中特异性表达的可变剪接事件。
这些事件主要涉及一些与肿瘤发生、发展及治疗相关的基因，如TP53、KRAS等。
这些基因的异常剪接可能导致蛋白质功能的改变，从而影响肿瘤的生物学行为。
（三）差异表达分析我们对这些肺腺癌特异性可变剪接事件进行了差异表达分析。
结果表明，在肺腺癌组织中，某些可变剪接事件的表达水平明显高于配对正常肺组织，而另一些事件的表达水平则明显降低。
这些差异表达的可变剪接事件可能与肺腺癌的发生、发展及治疗密切相关。
RNA可变剪接谱图分析的步骤与实践指南
RNA可变剪接谱图分析的步骤与实践指南RNA可变剪接是一种重要的转录后调控机制，它通过剪接酶切除RNA转录产物的部分区域，从而产生不同的mRNA剪接异构体，进而产生多样化的蛋白质。
对于研究者来说，了解RNA可变剪接谱图的分析步骤与实践指南至关重要。
一、RNA可变剪接谱图分析的基本步骤1. 数据库搜索：首先，需要根据研究目的在公开数据库中搜索与感兴趣的基因的剪接变异相关的信息。
常用的数据库包括Ensembl、UCSC、NCBI等。
根据数据库提供的注释信息，可以获取基因的可变剪接事件及其剪接异构体的基本信息。
2. 数据预处理：对于获取的原始数据，需要进行一系列的预处理步骤，包括去除低质量序列、去除接头序列、去除重复序列等。
这些步骤可以提高数据的质量和准确性。
3. 剪接事件的筛选：根据预处理后的数据，利用可变剪接分析工具（如RASflow、MISO等），对数据进行筛选，得到感兴趣的剪接事件及其相关信息。
4. 剪接异构体的注释：根据筛选得到的剪接事件，对剪接异构体进行进一步的注释，包括外显子与内含子的边界位置、剪接剂和剪接受体的序列等。
5. 可变剪接谱图的绘制：根据注释信息，可以利用数据可视化工具（如ASpli、JuncBASE等），绘制出RNA可变剪接谱图。
谱图中横轴表示外显子的序列，纵轴表示对应剪接事件的读数或比例，不同颜色/形状的点表示不同的剪接异构体。
6. 统计分析与结果解读：对于绘制的可变剪接谱图，可以进行统计分析，计算剪接异构体的丰度差异、富集程度等指标。
结合研究目的，对结果进行解读与讨论。
二、RNA可变剪接谱图分析的实践指南1. 数据质量控制：在进行RNA可变剪接谱图分析之前，要确保所使用的数据具有较高的质量。
注意检查数据的质量评估报告，对于低质量序列进行过滤和修剪，以提高数据的准确性和可信度。
2. 工具选择：根据研究目的和数据的特点，选择合适的可变剪接分析工具。
不同的工具可能有不同的功能和参数设置，需要根据具体情况进行选择。
四类内含子的剪接机制
四类内含子的剪接机制
1. 选择性内含子的剪接机制：在某些基因组中，存在多个内含子，但只有部分内含子会被剪接出来。
这种剪接机制被称为选择性内含子的剪接。
它可以使得同一个前体mRNA在不同组
织或发育阶段中产生不同的成熟mRNA产物，从而调控基因
表达。
2. 可变剪接（alternative splicing）：可变剪接是一种特殊的内
含子剪接机制，它可以产生多个不同的mRNA转录本，从而
使一个基因编码多种不同的蛋白质。
可变剪接在真核生物中普遍存在，可以增加基因的功能多样性。
3. 保留内含子（retained intron）的剪接机制：保留内含子是指
在剪接过程中，部分内含子没有被剪接出来，而是保留在mRNA转录本中。
这种剪接机制在某些情况下可以改变
mRNA的稳定性和翻译效率，从而影响蛋白质的表达。
4. 互配身份子（exonic splicing enhancer，ESE）和互配抑制子（exonic splicing silencer，ESS）的剪接机制：互配身份子和
互配抑制子是一类特殊的DNA序列，它们可以通过与剪接因
子结合来调控内含子的剪接。
互配身份子可以促进内含子剪接，而互配抑制子则可以抑制内含子的剪接。
这种剪接机制可以调控基因的剪接选择性。
《2024年肺腺癌特异性可变剪接事件的识别与分析》范文
《肺腺癌特异性可变剪接事件的识别与分析》篇一一、引言肺腺癌是一种常见的肺癌类型，其发病率逐年上升，对人类健康构成严重威胁。
随着基因组学和生物信息学的发展，可变剪接（Alternative Splicing）作为基因表达调控的重要手段，在肺腺癌发生发展中的作用逐渐受到关注。
可变剪接事件是指同一基因在不同条件下，通过不同的剪接方式产生多种不同的剪接异构体。
这些异构体可能具有不同的生物学功能，从而影响基因的表达和调控。
因此，识别和分析肺腺癌特异性可变剪接事件，对于揭示肺腺癌的发病机制、诊断和治疗具有重要意义。
二、材料与方法（一）材料本研究选取了肺腺癌组织及其对应正常肺组织样本，通过RNA测序技术获取了转录本数据。
（二）方法1. 数据分析：利用生物信息学软件和算法，对RNA测序数据进行预处理、质量控制和基因表达分析。
2. 可变剪接事件识别：采用已知的可变剪接事件数据库和生物信息学工具，对数据进行可变剪接事件的识别和分类。
3. 特异性分析：比较肺腺癌组织和正常肺组织中的可变剪接事件，筛选出在肺腺癌中特异性出现的可变剪接事件。
4. 生物学功能分析：通过文献调研和生物信息学分析，对筛选出的特异性可变剪接事件进行生物学功能分析。
三、结果（一）可变剪接事件识别结果通过对RNA测序数据的分析，我们共识别出数千个可变剪接事件。
这些事件主要涉及外显子跳跃、内含子保留、互斥外显子和选择性5'或3'剪接等类型。
（二）肺腺癌特异性可变剪接事件筛选结果经过比较肺腺癌组织和正常肺组织中的可变剪接事件，我们筛选出了一系列在肺腺癌中特异性出现的可变剪接事件。
这些事件主要涉及癌基因和抑癌基因的剪接异构体表达变化。
（三）生物学功能分析结果1. 癌基因剪接异构体：我们发现某些癌基因在肺腺癌中通过可变剪接产生具有更强癌性特性的剪接异构体，这些异构体可能通过促进细胞增殖、抑制凋亡和促进侵袭等途径参与肺腺癌的发生发展。
2. 抑癌基因剪接异构体：另一方面，我们也发现了一些抑癌基因在肺腺癌中发生可变剪接，产生功能减弱的剪接异构体，这些异构体可能通过降低抑癌基因的表达和功能，促进肿瘤的发生和发展。
使用SpliceGrapher进行可变剪接分析陈连福的生信博客
使用SpliceGrapher进行可变剪接分析陈连福的生信博客1. SpliceGrapher 简介SpliceGrapher主要用于使用 RNA-Seq 数据对已有的基因模型进行可变剪接分析，并能给出图形结果。
此外，SpliceGrapher 也能接受 EST 数据作为输入。
由于使用 Sam 文件作为输入，其可变剪接分析结果比较全面准确。
SpliceGraper 的使用说明非常详细，具体请见：。
2. SpliceGrapher 下载与安装安装 SpliceGrapher$ wget /project/splicegrapher/SpliceGrapher-0.2.4.tgz$ tar zxf SpliceGrapher-0.2.4.tgz -C /opt/biosoft/$ cd /opt/biosoft/SpliceGrapher-0.2.4$ python setup.py build$ sudo python setup.py install检测 SpliceGrapher 是否安装成功以及能否正常运行$ python>>> import SpliceGrapher>>> SpliceGrapher.__version__'0.2.4'$ cd examples$ sh run_tests.sh此外，SpliceGrapher有较多的步骤，根据需要来决定是否运行相应的步骤。
这些步骤的正常运行需要安装一些其他软件。
创建剪接位点（splice sites）模型文件时，需要安装 PyML 0.7.9或以上版本。
$ wget /project/pyml/PyML-0.7.13.3.tar.gz$ tar zxf PyML-0.7.13.3.tar.gz$ cd PyML-0.7.13.3$ python setup.py build$ sudo python setup.py install如果需要使用Bam 文件，则需要安装Pysam 0.5或以上版本。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
其它反式作用蛋白
其它如hnRNP蛋白，多聚嘧啶序列结合蛋白(PTB)， CELF蛋白家族等等也有各自不同的调节作用。
ESE 与SR 蛋白的作用模式可能是可变剪接调控中最 普遍的调控形式。已有实验表明由于外显子中剪接增 强子序列的突变不能与SR蛋白结合可以导致外显子的 跳过（exon skipping）。
剪接体序列的校正
与EST及基因组的比对可以到NCBI使用 BLAST进行，根据多数原则进行修正。 但这样做每次只能查看一条序列，没有 一个总体的概念。因此我们推荐使用加 州大学圣克鲁兹分校提供的Genome Browser 进行。
2.1 UCSC Genome Browser
Genome Browser 是美国加州大学圣克 鲁兹分校（University of California, Santa Cruz）开发的一套基因组注释浏 览工具。其特点是以基因组区域为单位 把相关注释信息整合在一个直观的界面 上。( )
反式作用因子
SR 蛋白
因富含serine/arginine 得名，该蛋白通常含有一至两 个RNA 识别模体（RRM，RNA Recognition Motif）， 羧基端有RS结构域（RS 二肽富集区）。 RRM负责介导RNA结合，决定各SR蛋白的底物特异性。 RS结构域主要参与蛋白-蛋白相互作用。
二、可变剪接的分析
可变剪接的分析主要包括剪接体序列的 校正，剪接体之间的比较，以及剪接机 制的探索。
பைடு நூலகம்
剪接体序列的校正
克隆试验得到的mRNA 往往不是全长， 测序反应也不能保证100%的正确，所以 拿到一条序列首先要对其进行校正，尽 可能保证使全长序列且无错误。
校正可以通过剪接体序列与EST数据及 基因组的比对进行。
FirstEF 结果
promoter 区为预测的启动子区域，exon 为预测的第一个 exon 区 域 ， 点 击 可 查 看 具 体 位 置 信 息 。 该 程 序 预 测 66376104-66376673为启动子区域，第一外显子区域为 66376604-66376834或是66376604-66377167。第一组序 列的起始位置为66,376,615 ， 第二组序列的起始位置为 66,376,969。已有实验证明第一组序列的启动子可能在 其上游约1.5Kb处，故此处的启动子可能为第二组序列 的启动子。
1.1 可变剪接背景知识
内含子剪接信号
内含子剪接需要区分外显子及内含子，识别信 号主要包括 内含子5‘ 及 3’ 末端序列及中间 分支点（branch site）附近的序列。
内含子剪接信号
内含子5‘ 剪接点称为供体点（donor site）， 3’剪接点称为受体点(acceptor site)。
1.2 可变剪接的主要模式
可变剪接主要有四种模式：
– 内含子不切割 – 5’或3’切点竞争 – 外显子跳过 – 外显子互斥
可变剪接的主要模式
内含子不剪切 外显子跳过
切点竞争 外显子互斥
可变剪接的结果
由于采用不同的外显子，导致编码蛋白 质的不同，有时会出现蛋白提前终止， 起到分子开关的作用。
(1) 寻找潜在的启动子
Cold Spring Harbor的Michael Zhang 小组开发 的FirstEF程序针对第一外显子和启动子的预测， 其准确度在同类软件中较高，因此选用该程序对 我们序列进行预测。实际上在genome browser 中也包括firstexon 预测结果。 该软件网址/tools/FirstEF/
内含子开始和末尾的两对碱基最为保守，大多 数情况为 GU-AG (约占99.24%),少数为GCAG(约占0.7%), 极少数为AT-AC（0.05%)。除 了这两对保守碱基外，他们附近的碱基在不同 物种间存在差异，但在物种内有保守性。如如 脊椎动物5’剪接信号AG|GUAAGU 。
内含子剪接信号
分支点（branch site）通常位于3‘剪接点 上游50bp,处于一段富含嘧啶的区域，分 支点腺嘌呤附近区域为YNYURAY 。
剪接识别信号
剪接体
剪接由剪接体（spliceosome）催化完成。剪 接体主要由几个核糖蛋白亚基组成，每个亚基 都由RNA链和蛋白组成。另外还有几十个小多 肽参与构成剪接体。
•外显子的跳越现象。3，4，5，6外显子均存在被 切除的现象。
•剪接位点的偏移。在同一外显子区域，外显子的 大小不同（对应方块的大小不同），可能是由于 内含子内存在多个相邻的剪接信号，导致不同的 剪接结果。
查看EST支持
Genome Browser 提供的一个重要资源 是EST在染色体上的定位信息，其基本 做法是把EST数据与基因组作比对后， 按照最好的匹配结果将EST唯一的定位 到基因组上。
通过EST可以对不同剪接体提供佐证
Genome browser 中的EST 数据
分为两个集合：
–已剪接EST集合（human ests that have been spliced）
–包括未剪接EST的所有EST集合（human ests including unspliced）
后者包括前者。已剪接EST集合是与基因组比对后可 以被分成多个外显子结构，且外显子之间的序列符合 内含子剪接位点模式（GT-AG模式）的EST。全部 EST集合则不考虑是否含有剪接位点，其中可能有染 色体污染和一些未经剪接的EST数据。
Genome Browser 中的结果
基因图中每个方块对应一个外显子，方块之间带有 箭头的连线对应基因组上的内含子序列。箭头的方 向代表序列转录的方向（5’-3’）。
Genome Browser 中的结果
基因跨度约12.7k。在该区域中有23个已知基因 （根据SWISS-PROT, TREMBL, Refseq数据库中 的注释），在本例中这23个基因都对应着一个基 因（cklfsf1）23个不同的剪接形式。
改变查看区域
查看其它性质
有些注释信息默认不显示，用户可以在 browser下方选择显示。比如查看spliced EST
使用Genome Browser 获得序列
使用genome browser除了可以浏览基因的相关信息外， 还可以很方便的获取想得到的基因组序列。方法是通过 browser 上方的DNA 连结。
使用Genome Browser 获得序列
出现的页面框中为要获得序列的位置，可以改变 范围或是包括任意长上游或下游序列，比如要分 析启动子序列，可以选取基因起始点上游1K的序 列。 （如果序列与基因组序列互补，应向后取）
2.2 可变剪接成因分析
从Genome browser 中可以看到，上例 中不同剪接体的形成的主要原因可能是 采用了不同的启动子或是出现了外显子 的跳过现象。这就促使我们考虑采用不 同的手段预测可能导致这些剪接出现的 原因。
可变剪接分析
yup@
主要内容
可变剪接介绍 使用UCSC Genome browser分析 可变剪接成因分析 其它分析工具及数据库 基因表达谱
一、可变剪接介绍
可变剪接 (alternative splicing) 即一个 mRNA 前体通过不同的内含子去除方式可 以获得不同成熟mRNA 。
1.3 可变剪接的调控
可变剪接的调控机制目前还不清楚。但 越来越多的研究表明，可变剪接的调控 是通过基因序列上的顺式作用元件和核 内反式作用分子的相互作用进行的。
可变剪接的调控
主要的顺式作用元件有：
– ESE: exon splicing enhancer 外显子剪接增强子 – ISE: intron splicing enhancer 内含子剪接增强子 – ESS: exon splicing silencer 外显子剪接沉默子 – ISS: intron splicing silencer 内含子剪接沉默子
Genome Browser 简介
Genome Browser 可以理解为一个基因组的浏 览器，选择一定区域后，则会显示在该区域内 的一系列性质，如图谱信息（STS,FISH clone, chromosome band),定位在该区域的已知基因 情况以及通过基因预测软件预测的基因情况， 与该段基因组匹配的mRNA 与 EST信息，人 与其它物种如小鼠，大鼠，黑猩猩基因组的比 对情况等等，都直观的显示在一张图上。
Spliced EST
Total ESTs
EST 数据选择
整条序列在染色体上以单外显子形式出 现很可能是染色体污染。一般优先看已 剪接EST数据对基因的支持情况，如数 量不足再看包含未剪接EST的所有EST 集合
改变查看区域
在browser 里可以任意移动查看，改变位 置的方法有两种，一是直接输入定位数字， 二是通过窗口下方的方向箭头移动。
Details 结果
图中显示有四个block, 即提交序列可以分为四个区段 与染色体上四个区域对应，即有四个外显子。蓝色区 域为完全匹配，浅蓝色为比对区域的边缘序列，可以 理解为外显子边界
Details 结果
点击每个block 可以看到对应的外显子序列， block之间可以认为是内含子序列,可以观察是否 符合GT-AG 或是GC-AG模式
可变剪接示意图
可变剪接是生物多样性的重要成因
高等生物与低等生物的基因数量并没有特别显著 的差别，如人的基因估计约30000-40000，小鼠 的基因也为30000左右，而且人鼠基因有很多存 在有很高的相似性。果蝇、线虫等基因约为 15000，基因数量的差别不足以解释以上物种间 存在的显著差异。
可变剪接与蛋白质组
据估计，人40-60%的基因存在可变剪接形 式。通过可变剪接，产生多种蛋白产物， 放大了对不同物种基因组的差别，极大的 扩展了不同物种的变化空间。
可变剪接的生理意义
可变剪接与基因表达的时空性息息相关， 在不同时期，不同组织基因的表达形式 可能不同，与物种发育的不同时期对应。