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.2004年10月；10(10):1507-17.
doi:10.1261/rna.5248604。

快速有效地预测微小RNA/靶向双链体

马克·雷姆斯迈耶 1, 彼得·斯特芬, 马蒂亚斯·霍奇斯曼, 罗伯特·吉格里奇
附属公司

快速有效预测microRNA/靶标双工体

马克·雷姆斯迈耶等人。 核糖核酸. 2004年10月.

摘要

微小RNA（miRNA）是一种短RNA，通过与靶mRNA结合，在转录后调节靶基因的表达。虽然已经定义了大量动物miRNAs，但已知的靶点很少。与植物miRNAs相比，植物miRNAs通常与靶分子几乎完全结合，而动物miRNAs-结合不那么紧密，只有少数核苷酸未结合，因此产生了更复杂的miRNA/靶双工体二级结构。在这里，我们提出了一个RNA-hybrid程序，它可以预测大靶RNA中miRNAs的多个潜在结合位点。通常，该程序会在大RNA中找到小RNA能量上最有利的杂交位点。分子内杂交，即不允许目标核苷酸之间或miRNA核苷酸之间的碱基配对。对于大目标，算法的时间复杂度在目标长度上是线性的，允许在短时间内搜索多个长目标。预测靶点的统计意义通过长度归一化最小自由能的极值统计、多结合位点的泊松近似以及多生物体比较研究中同源靶点有效数量的计算来评估。我们将我们的方法应用于果蝇3'UTR和编码序列中miRNA靶点的预测。RNAhybrid及其配套程序RNACalicate和RNAeffective可供下载，也可作为Bielefeld生物信息服务器上的网络工具(http://bibiserv.techfak.uni-bilefeld.de/rnahybrid/).

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数字

图1。
图1。
靶/miRNA连接的人工制品。链接器序列是CGNNNNNNCG。杂交是来自D.黑腹果蝇和miR-2bmiRNA。(A类)该结构（来自RNAfold）显示了靶标和连接子之间的杂交（箭头所示）。(B类)来自RNA杂交的相应预测显示没有伪影。(C类)结构（来自RNAfold）显示目标的自杂交（箭头）。(天)来自RNA杂交的相应预测显示没有伪影。3′UTR来自CG1969-RB号(A类,B类)和CG30120-RA型(C类,天). 结构逆时针绘制，靶点后接miRNA。对于RNA杂交，靶点显示为其5′末端额外标记。
图2。
图2。
四种最佳最小自由能（MFE）双工器let-7miRNA和秀丽线虫UTR数据库中的3′UTR（5′-结束标记）(网址：http://srs.ebi.ac.uk). 目标是3CEL000274，第14行，3CEL000914林-41，电话：000790daf-12日和3CEL000772驼背相关蛋白hbl-1对齐显示完整的miRNAs。图中显示了靶UTR与各自的miRNA杂交的位置，以及两侧的悬空碱基。每个UTR只搜索一个最佳命中率。还要注意，在数据库搜索模式中，RNAhybrid通常会给出杂交的文本表示，以避免大量图的累积。
图3。
图3。
The top two hits of thelet-73′UTR中的miRNA秀丽隐杆线虫lin-41（5′-末端标记）。第一次点击也是目标数据库搜索中最热门的点击之一（参见图2▶).
图4。
图4。
极值分布密度函数。位置和形状参数是果蝇属miRNA。这个左边曲线显示了双工体的负归一化MFE，其限制为核苷酸2-7的miRNA 5′-螺旋。这个正确的曲线显示这种能量没有螺旋约束，因此允许在双工体的所有部分存在未配对的核苷酸。
图5。
图5。
拟合极值分布参数。交叉显示了负归一化MFE的对数（−log）转换经验累积密度函数矮脚鸡miRNA和5000个随机靶序列。直线拟合到大于2.0的负归一化MFE，没有顶部1%的数据点。
图6。
图6。
最小双重能量（MDE）和极值分布参数之间的线性相关性。这个顶部图中显示了的MDE果蝇属miRNAs（x轴）和相应的拟合位置参数（y轴）。这个底部该图显示了相同的MDE和相应的拟合比例参数。两个数据集的数据点高度线性相关，相关系数均为−0.86。
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