miRNA定量原理是什么

本篇文章給大家分享的是有關miRNA定量原理是什么，小編覺得挺實用的，因此分享給大家學習，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲，話不多說，跟著小編一起來看看吧。

在轉錄組的數據分析中，定量和差異分析是基礎分析內容，對于mRNA的定量，直接將reads比對參考基因組進行定量即可，但是對于miRNA數據而言，這樣的操作方式就不合適了。

miRNA長度在18bp-36b之間，非常的短，如果用這么短的reads比對整個基因組，肯定會有多個比對上的位置，在定量時，無法有效區分reads到底來自于哪一個miRNA,而且gtf文件中只會記錄miRNA基因的基因組位置，并不提供5’和3’端兩個成熟的miRNA的基因組位置。

為了準確對miRNA進行定量，mirdeep軟件的開發者提出了這樣一種思路，將reads 比對miRNA的前體序列，這樣可以有效判斷reads到底屬于哪一個miRNA；其次，考慮到一個miRNA前體可以產生兩個成熟的miRNA,根據reads的比對位置來區分兩個成熟的miRNA, 示意圖如下

在最開始研究miRNA的時候，發現一個miRNA前體可以產生兩個小的RNA, 將其中表達量高的一個稱之為mature miRNA, 將表達量相對較低的稱之為star miRNA, 在后來直接將兩個RNA都稱之為mature miRNA了，mirdeep軟件中依然采用了star序列的命名方式，實際是都是miRNA的序列。

在實際操作時，通過bowtie1進行比對，bowtie1對于短序列的比對任務靈敏度更高，適用于miRNA這種短序列的比對工作，首先對miRNA前體構建索引，代碼如下

bowtie-build precursor.converted miRNA_precursor

接下來，將成熟的miRNA比對到miRNA前體上，代碼如下

bowtie -p $threads -f -v 0 -a --best --strata --norc miRNA_precursor mature.converted ${name1}_mapped.bwt

最后，將miRNA測序的reads比對到miRNA前體上，代碼如下

bowtie -p $threads -f -v $mismatches -a --best --strata --norc miRNA_precursor $name2.converted ${name2}_mapped.bwt

根據兩個比對產生的結果文件，就可以對miRNA進行定量，首先從成熟miRNA的比對結果中，確定成熟miRNA在miRNA前體上的位置, 比對結果示意如下

hsa-miR-550b-2-5p    +    hsa-mir-550b-1    15    ATGTGCCTGAGGGAGTAAGACA    IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII    1    
hsa-miR-550b-3p    +    hsa-mir-550b-1    57    TCTTACTCCCTCAGGCACTG    IIIIIIIIIIIIIIIIIIII    1

對于hsa-mir-550b-1這個前體而言，有hsa-miR-550b-2-5p和hsa-miR-550b-3p兩個成熟的miRNA，hsa-miR-550b-2-5p比對到了前體的15-36bp的位置，hsa-miR-550b-3p比對到前體的57-76bp的位置，這個位置是根據第4列的值加上第五列的序列長度得到的。

接下來從測序reads的比對結果，確定每個miRNA的表達量，比對結果示意如下

SW1_224845_x3    +    hsa-mir-550b-1    17    GTGCCTGAGGGAGTAAGAGA    IIIIIIIIIIIIIIIIIIII    4    18:C>G
SW1_287750_x2    +    hsa-mir-550b-1    18    TGCCTGAGGGAGTAAGAGA    IIIIIIIIIIIIIIIIIII    4    17:C>G
SW2_152540_x1    +    hsa-mir-550b-1    17    GTGCCTGAGGGAGTAAGACT    IIIIIIIIIIIIIIIIIIII    2    19:A>T
SW2_152541_x7    +    hsa-mir-550b-1    17    GTGCCTGAGGGAGTAAGAGA    IIIIIIIIIIIIIIIIIIII    4    18:C>G
SW2_199319_x1    +    hsa-mir-550b-1    18    TGCCTGAGGGAGTAAGAA    IIIIIIIIIIIIIIIIII    4    17:C>A
SW3_404761_x1    +    hsa-mir-550b-1    17    GTGCCTGAGGGAGTAAGAGA    IIIIIIIIIIIIIIIIIIII    4    18:C>G
SW3_516112_x1    +    hsa-mir-550b-1    18    TGCCTGAGGGAGTAAGAGA    IIIIIIIIIIIIIIIIIII    4    17:C>G
SW4_451132_x4    +    hsa-mir-550b-1    17    GTGCCTGAGGGAGTAAGAGA    IIIIIIIIIIIIIIIIIIII    4    18:C>G
SW4_589021_x1    +    hsa-mir-550b-1    18    TGCCTGAGGGAGTAAGAGA    IIIIIIIIIIIIIIIIIII    4    17:C>G

我們可以看到，在實際測序的樣本中，有這么多reads比對到了hsa-mir-550b-1這個前體；接下來的任務就是區分這些reads到底屬于哪些成熟的miRNA。

從比對結果可以很明顯看到，實際測序的reads在前體上的位置都是在17-36bp之間，對于這個區間而言，只能是hsa-miR-550b-2-5p這個成熟的miRNA。

為了加快比對過程，mirdeep對測序reads進行了處理，合并了冗余reads， 用序列標識符中x后面的數字代表在原始測序結果中該reads出現的次數，最終計數時，直接把x后面對應的數字相加就可以了。

mirdeep軟件是miRNA分析中非常經典的一款軟件，了解其定量原理有助于我們更好的理解miRNA數據分析過程。

以上就是miRNA定量原理是什么，小編相信有部分知識點可能是我們日常工作會見到或用到的。希望你能通過這篇文章學到更多知識。更多詳情敬請關注億速云行業資訊頻道。