sRNA测序


Small RNA主要包括microRNA、siRNA(small interfering RNA)、piRNA(piwi-interacting RNA)三类。Small RNA的功能主要是细胞生长、分化,以及个体发育、生殖等重要生物学过程。Small RNA测序是研究特定组织在特定状态下的所有已知small RNA,也可发现物种或组织特异small RNA并预测其靶基因,为研究small RNA的功能及基因调控机制提供了有力工具。

技术流程


信息分析


1. Reads QC/QA
2. 公共序列和特异序列的分析
3. 小RNA在选定的参考基因组上的分布
4. 已知miRNA筛选
5. 新miRNA预测
6. 分类注释
7. 靶基因预测
8. 靶向转录本分析

应用实例


microRNA调节Palladin的表达从而控制乳腺癌转移

Gilam, A., et al., Local microRNA delivery targets Palladin and prevents metastatic breast cancer. Nature Communications, 2016. 7: p. 12868.

癌细胞转移是女性乳腺癌死亡率的主要原因。由microRNA调控的基因表达对于防止癌细胞的扩散很重要。为了确定在乳腺癌发展中起重要地位,以及可能被用来抑制肿瘤转移的特异性microRNA,研究小组首先进行了大量生物信息学分析。他们比较了三个数据集:一是已知的SNPs;二是通过microRNA与基因组结合的位点;三是已知与细胞运动有关的乳腺癌相关基因。分析显示单核苷酸多态性rs1071738影响癌症转移。这个SNP破坏两个microRNA——miR-96和miR-182的结合。这种破坏防止两个microRNA调控蛋白Palladin的表达。先前的研究已经表明,Palladin在乳腺癌细胞中的迁移以及后续入侵其它健康器官是在乳腺癌形成过程中起着关键的作用。体外实验中发现用miR-96和miR-182能降低Palladin的表达水平,从而降低乳腺癌细胞的迁移和侵袭其它组织的能力。研究人员之后开发了一个递送microRNAs到乳腺癌肿瘤的方法。他们将含有microRNAs的纳米颗粒嵌入水凝胶支架,然后植入小鼠,结果该方法可使microRNAs高效、精确的传递到目标乳腺癌肿瘤部位。为了进一步提高治疗的有效性,研究者们将化疗药物顺铂增加到纳米颗粒上,导致原发肿瘤的生长和转移显著减少。这项研究为实验治疗与传统化疗结合抑制癌症转移提供了新思路。

多组学数据整合揭示体内治疗新方法