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转录因子靶基因预测,不用到处搜了,都在这了​

文字:[大][中][小] 2018/11/23     浏览次数:    

转录因子靶基因预测,不用到处搜了,都在这了


    我们在做分子机制时,确定了某些分子比如circlnc、或者mRNA时,希望知道他的上游调控分子是什么,是哪个转录因子调控他的表达,需要预测转录因子-靶基因调控关系。或者,我们确定了一个重要蛋白,要看看他调控的蛋白是什么,再者我们研究ceRNA机制,我们希望miRNA的靶基因是一个转录因子,比如Myc,因为转录因子的改变极容易引起一系列基因的表达变化,进而引起通路变化,轻松导致细胞表型发生改变。


    在与老师讨论高通量测序的结果时,我们不得不去面对一个严酷的事实。老师们原以为,做了表达谱筛选实验,筛选出部分差异基因/lnc/circRNA,然后进行验证不就可以了嘛。拿到数据时会发现没那么简单。


    因为,如果您样品准备的合适,测序实验操作也没问题时,您可能会找到几百个,一两千个差异基因,肿瘤样品高达三四千个差异表达基因。看到数据时的老师要蒙了,怎么这么多差异基因/lnc/circRNA,我要挑哪个分子验证,我要挑哪个分子做机制。哪个分子才是这个处理下的核心分子,关键分子呢?其实想一想,既然观察到细胞表型(比如增殖、凋亡、迁移)或者组织有明显的改变,想必中间定不是几个基因或者一二十个差异基因能改变的了的,恐怕真的要几百、上千个基因的变化才足以引起细胞/组织可观察的表型变化吧。


    老师问我哪个基因是最重要的,可以用来研究的、说实话,我不知道,该挑哪个分子。我会开始自责,作为一个分析人员,怎么能不会这个问题,收了老师的钱,怎么能不帮他们解决呢,良心何安啊。不久,心情恢复,想想,我可以帮老师做各样能做的分析,比如各类数据库的挖掘,出各种能出的图(备注:不额外收费),几乎随叫随到,从不知疲倦。想想有些老师在别的公司受到的非人的待遇,我应该可以自我安慰了。想想没有哪个公司的分析人员能告诉你,挑哪个分子做,就能做出机制。然而,这个问题总不能一直困扰我们。与其抓阄碰运气的选一个,不如寻找更多的信息提供一下参考也好嘛。于是,我觉得是不是可以结合一些数据库进行一下数据的整合预测呢。


    今天谈转录因子。转录因子靶基因预测最有效的实验还是ChIP-seq。In brief, 使用转录因子的抗体,抓取与其可以结合的DNA片段,通过分析检测这些DNA片段定位到哪个基因上,即可以推断,该转录因子可能调控哪个基因。


    有些网站可以辅助进行预测,比如http://bioinfo.life.hust.edu.cn/hTFtarget#!/。今天我们介绍的GTRD http://gtrd.biouml.org/数据库。该数据库为俄罗斯某学者整理,论文发表于2016年,数据持续更新中。不知道他们是为了发文章,还是觉得应该为科研出份力,但他们做的工作我很喜欢,在SRA、ENCODE、GEO等资源库收集一切可以下载的ChIP-seq数据,然后在自己服务器上跑程序鉴定结合位点,并将数据公开下载。


    这个库主要收集各个模式物种转录因子。以下是该数据库目前收录物种、样品量、转录因子数量统计表。

    从表中看出人共有7239ChIP-seq数据,涉及852个转录因子(约占已知转录因子一半)。数据量还是很可观的,而且我相信,您在苦苦寻找的转录因子或者正在研究的转录因子很可能就在其中。


    该数据给出了简单的网页搜索,可以查询转录因子的靶基因,搜索方式如图:


    然,本人感觉并不好用,于是将其鉴定结果进行下载,并重新注释。您可以在后台回复相应数字、获取转录因子靶基因下载链接。直接在对应表格中寻找。

 

    该数据老师可以直接找到对应的转录因子,去查看涉及到哪些靶基因。需要说明的是转录因子与靶基因的结合具有时空动态性。这里列出的靶基因也是在当时的实验条件下是这样的,是不是在您的实验中也发生这样的靶基因关系呢,或许是,或许不是,但别的实验条件/细胞可以发生,至少证明这个关系对理论上是可以的,您的实验中也很有可能存在这样的关系。


    回到最初的话题,筛选到大量的差异基因,该如何评估基因的重要性呢。假如您想要确定一个转录因子,可以在差异基因中筛选差异表达的转录因子,而后分别预测他们的靶基因,当然靶基因也是有差异表达的,进一步可以预测这些靶基因涉及到的pathway通路或生物学过程等,这时我们或许会更能了解,哪个转录因子在所有差异基因是关键的,地位是重要的,据此可以挑选出这个重要基因,而后进行后续机制研究。(看起来简单,操作很难?找我们就好了。)

 

    那么其他差异基因能否可以依照此办法进行功能重要性评估呢?But,普通基因没有这种明显的靶基因关系。不容易去寻找他们的靶基因,但问题总要解决的,其他基因的分析我们在后续讨论,有需要可以关注我们公众号!!


    上海生因生物专业提供基因组测序、微生物测序、转录组测序(RNAseq)、外外泌体RNA测序,高通量测序数据标准分析、个性化分析,各类图表绘制,及GEOTCGA数据挖掘服务。有需要的联系我们。


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