MicroRNA (miRNA) 是一類由內源基因編碼的小分子RNA，廣泛參與基因轉錄後的表達調控，與分化、發育、組織生長、代謝等生理過程息息相關。
早期科研者研究了miRNA與mRNA相互作用，所以相關網站比較多；近幾年，熱門的lncRNA、circRNA、外泌體等再次掀起miRNA調控研究的熱潮，但是預測方法卻鮮有提及。
今天資深陳老師又要分享乾貨啦！教大家各類分子與miRNA的可靠預測分析方法，讓我們跟著影片一起操作吧~
什麼是miRNA
前體miRNA透過兩次剪下形成，多形成兩個成熟體，為5p、3p。成熟體常有高低表達之分，表達低的為次級轉錄產物，以「*」表示，一般預測以高表達的為主；
miRNA命名：物種-mir-數字-成熟體（人hsa，小鼠mmu，大鼠rno）；
miRNA種子區（seed region：成熟體第二位開始的6~7個鹼基）
hsa-miR-155-5p
UUAAUGCUAAUCGUGAUAGGGGUU
miRNA-靶基因結合演算法
1.種子區與靶基因互補配對為預測核心原則(適用於所有型別，配對原則：A-T,C-G,G-T也可以配對）；
2.物種間保守性（主要針對編碼基因，保守結合陽性機率大）；
3.RNA的結合能量（負值，絕對值越大，結合效率越高）；
4.其他（不同網站演算法不一樣，如targetscan以多重演算法累加；RNAhybrid以自由能預測）。
miRNA的預測
編碼基因
開啟Targetscan網站，選擇對應物種，填入基因名稱，輸入miRNA成熟體名稱：
點選submit，若基因有多個轉錄本，需選擇以哪個為準預測，一般選擇第一個最常用的，點選ID:
結果頁面，預設只顯示脊椎動物保守的miRNA，點選下列選項調出所有預測的miRNA：
若與對應的miRNA有結合，則會在下游頁面顯示；無結合則顯示其他miRNA。介面顯示多種引數，部分為冗餘引數，小編建議看三類：
1. 保守性：Conserved OR Poorly conserved，保守的優於非保守；
2. Context++ score percentile：結合評分，數值越接近100越好；
3. Pct:物種進化保守評分，越接近1表示越保守。
lncRNA（DIANA）
資料庫DIANA提供miRNA多個分析模組（miRNA啟動子、調控因子、通路等），lncBASE模組提供miRNA-lncRNA兩個子選項：已驗證結合的Experimental、預測Predicted。下面以預測為例，點選Predicted
module，輸入ENSEMBL(歐洲核酸資料庫)基因ID或者轉錄本（每次輸入ID需要等其自行識別出再點選）:
展開之後：
而在驗證的模組可以直接查詢實驗驗證的結合分子：
若需要批次查詢，則在對應模組單獨輸入lncRNA ID或者miRNA即可（預測模組注意調整閾值）。
circRNA(circinteractome與circbank)
1.開啟Circinteractome網站，選擇miRNA預測選項，輸入ID：
2.登入Circbank網站，輸入ID：
「search」之後點選「miRNA」：
種子區直接配對預測（通用型）
以上介紹了不同資料庫及不同型別分子的miRNA預測，有一個共同點：幾乎都符合種子區預測。
所以，任何型別的序列預測都可以依靠種子區匹配情況進行初步判定；若種子區無結合，而前期實驗顯示有相關性，該如何預測呢？那就得考RNA之間結合穩定性如Rnahybrid預測啦！
Rnahybrid自由能預測（通用型）
Snapgene軟體開啟GAS5轉錄本NR_002578（開啟方式見文末往期精彩影片教程），以hsa-miR-21-5p為例：
開啟「bibiserv」官網，點選「submission」，再點選「reset」，再以fasta格式填入序列：
「hits per target」表示輸出結果的數量，調整以獲得較多的預測，如10、20:
「approximate p-value」選擇對應的物種:
根據網站跳轉依次點選「next」、「start calculcation」、「Html output」輸出結果：
挑選結合位點按照mfe評分、種子區結合為兩大參考原則（如第一個評分最高，若排除G-T結合，種子區也有五個鹼基結合）。
以上預測的結合方式在常規網站是預測不到的，那麼有沒有參考價值呢？ZHANG<1> 等驗證了兩者的結合（<1> Negative regulation of lncRNA GAS5 by miR-21），位點跟第一個是一樣的：
所以，雖然種子區預測是主流，但千萬不要忽視非常規結合。
以上是小編介紹的不同miRNA與不同型別序列的預測方法，此類預測網站較多，各有特點，但是使用方法是相近的。
此外，凡是預測的，即便保守性再高、結合評分再好還是得以實驗驗證！！！
相關網站：
ENSEMBL
Targetscan
DIANA
Circbank
Circinteractome
Rnahybrid
MirBASE
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