lncrna芯片分析-自己总结(1)

lncRNA芯片分析

lncRNA芯片分析修改时间2010/6/16 13:57:12 点击3210次

1. 归一化

lncRNA芯片采用的归一化的方法为quantile normalization。

2. 差异LncRNA的筛选

lncRNA芯片中既有lncRNA的探针又有mRNA的探针，分别做差异基因的筛选，筛选方法同表达谱的筛选方法是一致的，参见表达谱的差异基因筛选。

3. 差异lncRNA的重注释

lncRNA芯片注释不完善，因此需要将筛选出来的lncRNA进行重注释。将差异lncRNA在基因组上位置上下游延伸，以寻找lncRNA 附近的有功能的基因。

差异lncRNA重注释示例

4. 差异lncRNA靶基因的预测

lncRNA可能通过调控相应的mRNA发挥功能，因此有必要预测lncRNA的靶基因。我们提取差异lncRNA和mRNA的序列，首先用blast 进行初筛，之后用RNAplex进行进一步筛选，以预测lncRNA可能调控的mRNA。

差异lncRNA靶基因预测结果示例

5. 差异lncRNA与靶基因共表达网络

预测出lncRNA的靶基因后，并可进一步在mRNA的数据中探寻该mRNA是否发生表达量的变化。由此构建差异lncRNA与靶基因相互作用网络图。

差异lncRNA与靶基因相互作用网络图。方框代表lncRNA，圆形代表mRNA。连线表示可能的调控关系。节点面积越大，表示调控的mRNA越多，

预示该lncRNA在调控网络中所起的作用可能越大。

6. 差异lncRNA与差异mRNA的共表达分析

SBC Human lncRNA芯片能同时检测出差异表达的lncRNA和mRNA。我们将差异lncRNA和差异mRNA在一组样品中进行共表达分析，可以发现与某个lncRNA具有相同表达模式的mRNA。

要求：每组数据3个或3个以上生物学重复

实验组：

对照组：

lncRNA与mRNA共表达分析作用图，圆形带圈代表lncRNA，圆形代表mRNA。红色为上调基因，绿色为下调基因。

7. 差异lncRNA靶基因的GO analysis

对lncRNA的靶基因进行GO Ontology的生物学的分类，根据Fisher's Exact Test,得到p-value，得到lncRNA靶基因对应的显著性功能，从而了解lncRNA的功能。

8. 差异lncRNA靶基因的pathway analysis

对lncRNA靶基因按照Pathway的主要公共数据库KEGG和Biocarta来进行分类，对Pathway中的基因进行基于离散分布的显著性分析，得到与实验目的有显著联系的Pathway 分类,由这些pathway对应相应的靶基因，从而获得该分类即导致lncRNA差异的最重要Pathway。

9. 差异lncRNA的转录因子的预测

提取lncRNA TSS的上游2000bp，下游500bp,利用HMM的算法根据数据库预测其转录因子。

1) 芯片数据预处理：对实验数据质量评估，预处理及均一化处理。

2) 差异表达lncRNA及mRNA 的筛选：根据客户提供样本量的大小与分布或实验目的，应用倍数法、多重假设检验等手段，对两条件或多条件下的表达差异的lncRNA和mRNA分别进行计算和筛选。

※表达模式聚类分析：针对芯片结果进行样本及差异表达lncRNA和mRNA的聚类，寻找属于同一表达趋势的基因或样本。

※ GO和pathway显著性富集分析：差异基因，应用数据库进行功能富集分析，挖掘具有统计学意义的差异表达基因的功能类别。显著性P值越小，则它随机聚集差异表达基因的概率越小，其功能相关性的非随机性就越小，该功能模块有较大的可能与疾病（或药物作用）相关。

※蛋白互作网络分析：研究与指定蛋白质相互作用的其他蛋白质的信息，以使研究人员能够更加深入地认清相关蛋白质的功能，更清楚地理解其调控机制。

3) lncRNA-mRNA共表达分析：对于每一个差异表达的lncRNAs，计算得到与之共表达的编码基因。

4) lncRNA表达模式分析：考察差异表达LncRNAs 的表达模式，将LncRNAs 以及与该LncRNAs 显著共表达的编码基因的表达模式绘制heatmap。

5) lncRNA功能预测：筛选出表达显著相关的lncRNA-mRNA 关系对，利用成熟的mRNA 的功能来推导lncRNA 的功能，对异常表达lncRNA 显著相关的mRNA 进行功能富集分析。

6) lncRNA cis作用机制研究：对于感兴趣的差异表达lncRNAs，搜索其上下游100K范围内的所有编码基因，并与该lncRNAs 有显著共表达的基因取交集。这些在基因组上临近、且表达模式上共表达的基因很可能被该lncRNAs 所调控。

7) lncRNA trans作用机制研究：计算LncRNAs 共表达的编码基因，集合与转录因子/染色质调控复合物的靶基因集合的交集，利用超几何分布计算该交集的富集程度，得到与lncRNAs 显著相关的转录因子，从而识别可能与lncRNAs 联合发挥调控作用的转录因子/染色质调控因子。

※ lncRNA--转录因子二元关系及网络分析

※ lncRNA--转录因子--靶基因三元关系及网络分析

[综述]长链非编码RNA（lncRNA）

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lncRNA

长链非编码RNA（long noncoding RNA，lncRNA）是一类不编码蛋白的RNA 分子，长度在200bp 以上，起初被认为是RNA 聚合酶II 转录的副产物，不具有生物学功能；近期的研究表明lncRNA 具有保守的二级结构，可以与蛋白、DNA 和RNA 相互作用，参与多种生物学过程的调控，尤其在肿瘤当中发挥了重要的调控角色，如染色质修饰、转录激活和抑制、转录后调解以及作为miRNA 的诱导分子干扰基因的表