怎么使用IRESfinder分析環狀RNA的蛋白編碼潛能

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真核生物mRNA的5’ 帽子結構可以介導核糖體的結合，從而開啟翻譯過程，circRNA由于是一個閉合的環狀結構，缺失了5’端帽子結構，所以歸類為非編碼RNA的一種。

隨著環狀RNA研究的深入，有科學家發現部分環狀RNA可以編碼蛋白。除了常見的5’帽子結構介導核糖體結合外，還存在了一種特殊情況，在一些基因上存在一段長度在150-250bp的序列，這些序列能夠折疊成類似tRNA的結構，介導核糖體與RNA結合，起始蛋白質的翻譯。這樣的位點稱之為內部核糖體進入位點序列,Internal ribosome entry site, 簡稱IRES。

能夠編碼蛋白的環狀RNA上就是通過IRES來實現翻譯過程的，為例研究環狀RNA的蛋白編碼潛能，有學者開發了識別IRES的軟件，IRESfinder就是這樣一款軟件，用于識別真核生物的IRES位點。

利用實驗驗證過的583個人類的IRES序列，挑選了19個kmer用于區分IRES和非IRES的序列，在論文中，給出了測試數據集中二種序列的kmer分布

在上圖中，只包含了18個kmer,另外還有一個kmer是T，可以看到在IRES和非IRES序列之間，這些kmer的頻率分布是有差異的。

軟件采用Python進行開發，基本用法如下

python IRESfinder.py -f circRNA.fa -o IRES.out.xls

-f參數指定輸入的fasta格式的序列，-o參數指定輸出的結果文件。輸出文件的內容示意如下

ID Index Score
hsa_circ_0018046 IRES 0.817344005
hsa_circ_0039868 IRES 0.795083668
hsa_circ_0089160 IRES 0.53322605
hsa_circ_0048972 IRES 0.784080068
hsa_circ_0018658 IRES 0.745230164
hsa_circ_0067857 IRES 0.704497116
hsa_circ_0019137 IRES 0.742607966
hsa_circ_0063162 IRES 0.738372532
hsa_circ_0087609 IRES 0.793042932
hsa_circ_0006254 IRES 0.64587644

通過這個軟件，可以快速分析得到RNA上的IRES序列信息，不過軟件的結果中假陽性肯定是很高的，后續還要通過實驗手段來驗證。

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