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CircNet 2.0:探索癌症中环状RNA调控网络数据库

已有 494 次阅读 2023-11-3 12:39 |个人分类:科普|系统分类:科普集锦

CircNet 2.0:探索癌症中环状RNA调控网络数据库 

环状RNA (circRNA)是单链RNA分子,它们单独形成共价闭合的连续环。与线性RNA相比,环状RNA没有5’3 ‘末端,因此抵抗外切酶介导的降解,使其成为高度稳定的分子。研究表明,circRNA通过海绵”microRNAs (miRNAs)RNA结合蛋白来调节基因表达,从而影响转录和翻译过程。circRNAs已被证明在各种疾病的诊断中发挥重要作用,如阿尔茨海默病、骨质疏松症、骨关节炎。一些研究关注了环状RNA与恶性疾病的病理和临床方面的关联,并强调了它们在致癌途径中的作用,证明了它们作为癌症诊断生物标志物的潜在应用。环状RNA的高丰度和稳定性及其组织特异性表达框架和在血管中的广泛分布使它们成为药物开发的有希望的靶点。 

由于circRNA在真核细胞中具有多种生物学和临床意义,第一版CircNet数据库于20161月发布,重点关注circRNAmiRNA和基因之间的组织特异性表达谱和调控网络。从那时起,该数据库已经积累了200多项涉及CircNet注释的研究数据,特别是那些关于各种癌症中circRNA调控网络的研究数据。在更新的2.0版本(图1)中,开发者们处理了来自癌症基因组图谱(TCGA)数据库的六种癌症类型的原始RNA-Seq数据,以检测新的环状RNACircNet 2.0是第一个包含从TCGA样本中检测到的circRNA的数据库。CircNet 2.0还包含来自几个在线资源的circRNA数据,例如circAtlas,这是一个数据库,包含来自>1000RNA-Seq样本的高可靠circRNA的表达模式集合和综合注释。另一个资源,MiOncoCirc,提供了使用外显子组捕获RNA-Seq协议直接在1000多个人类癌症组织样本中检测和捕获的circRNA谱。 通过这次更新,CircNet 2.0现在涵盖了来自37种人类癌症的2732个样本,为癌症探索和生物学研究提供了丰富的资源。 

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1 CircNet 2.0流程图 

为了确保获得的circRNA的准确性和circRNA-miRNA-基因网络的精确构建,使用一系列可靠的生物信息学算法对circRNA数据进行分析,以进行鉴定和注释。CIRI2使用基于多种子匹配的自适应最大似然估计来准确识别后剪接circRNA 读物并减少假阳性估计,实现了高灵敏度和高可靠性。CIRCexplorer2管道是由最初的CIRCexplorer升级而来,能够注释circRNA中可选择的反向剪接和剪接事件,并可以通过从头转录组装揭示新的反向剪接或剪接外显子。开发者还应用了circRNA检测工具,如Find_circDCC,它们集成了一系列过滤器和跨复制集的数据,以获取精确的circRNA候选列表。通过在CircNet 2.0中结合这些算法,增强了circRNA处理和数据整合管道。为了构建可靠的circRNA-miRNA-基因调控网络,使用CIRI-fullcircRNA数据进行全长序列注释,然后使用PITAmiRandaTargetScan预测miRNA相互作用。此外,整合了来自miRTarBase384,897个经过实验验证的miRNA-target相互作用(MTI) miRTarBase是最全面注释和实验验证的MTI数据库之一。miRTarBase提供了关于miRNA上游和下游调控靶点的全面信息,其最新版本包含了超过13,404个经过验证的MTI,这些MTI来自11,021篇人工整理的文章。 

CircNet 1.0发布以来,circRNA研究领域蓬勃发展。许多研究人员在癌症研究中关注circRNA-miRNA-基因调控网络,circRNA现在被认为是恶性疾病的潜在生物标志物。更新后的CircNet 2.0旨在提供来自数千个癌症样本的更全面的circRNA数据资源,并允许使用可靠的最先进算法从原始癌症数据中检测新的circRNA。此外,作者们已经开发了一种新的管道,用于构建高质量的circRNA-miRNA-基因网络,并且还建立了一个更人性化的网页界面,功能全面,以增强用户对数据库的体验。 

参考文献

[1] Chen Y, Yao L, Tang Y, Jhong JH, Wan J, Chang J, Cui S, Luo Y, Cai X, Li W, Chen Q, Huang HY, Wang Z, Chen W, Chang TH, Wei F, Lee TY, Huang HD. CircNet 2.0: an updated database for exploring circular RNA regulatory networks in cancers. Nucleic Acids Res. 2022 Jan 7;50(D1):D93-D101. doi: 10.1093/nar/gkab1036. 

以往推荐如下:

1. 分子生物标志物数据库MarkerDB

2. 细胞标志物数据库CellMarker 2.0

3. 细胞发育轨迹数据库CellTracer

4. 人类细胞互作数据库:CITEdb

5. EMT标记物数据库:EMTome

6. EMT基因数据库:dbEMT

7. EMT基因调控数据库:EMTRegulome

8. RNA与疾病关系数据库:RNADisease v4.0

9. RNA修饰关联的读出、擦除、写入蛋白靶标数据库:RM2Target

10. 非编码RNA与免疫关系数据库:RNA2Immune

11. 值得关注的宝藏数据库:CNCB-NGDC

12. 免疫信号通路关联的调控子数据库:ImmReg

13. 利用药物转录组图谱探索中药药理活性成分平台:ITCM

14. AgeAnno:人类衰老单细胞注释知识库

15. 细菌必需非编码RNA资源:DBEncRNA

16. 细胞标志物数据库:singleCellBase

17. 实验验证型人类miRNA-mRNA互作数据库综述

18. 肿瘤免疫治疗基因表达资源:TIGER

19. 基因组、药物基因组和免疫基因组水平基因集癌症分析平台:GSCA

20. 首个全面的耐药性信息景观:DRESIS

21. 生物信息资源平台:bio.tools

22. 研究资源识别门户:RRID

23. 包含细胞上下文信息的细胞互作数据库:CCIDB

24. HMDD 4.0miRNA-疾病实验验证关系数据库

 

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2 孙颉 李升伟

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