基于web平臺(tái)的病毒pre-miRNA預(yù)測(cè)方法的建立.pdf

1、microRNA(miRNA)是近年來生物學(xué)研究的熱點(diǎn)，這種～22nt的非編碼小RNA通過結(jié)合到其對(duì)應(yīng)靶基因的mRNA上抑制基因的正常翻譯，是生命活動(dòng)中基因調(diào)控的一種重要方式。生物信息學(xué)在miRNA上的應(yīng)用，很大一部分在pre-miRNA的預(yù)測(cè)上。由于目前的pre-miRNA計(jì)算機(jī)預(yù)測(cè)多是基于同源性分析的方法，可用于動(dòng)物、植物的pre-miRNA預(yù)測(cè)，但是最近的研究表明，病毒間0miRNA 同源性很差，所以基于同源性分析的方法并不適用于

2、病毒的pre-miRNA預(yù)測(cè)上。本研究僅從所有pre-miRNA的結(jié)構(gòu)保守性(形成一定的發(fā)央結(jié)構(gòu))和熱力學(xué)穩(wěn)定性(發(fā)夾結(jié)構(gòu)具有較低的自由能)出發(fā)，不考慮序列同源性，建立了一種適合病毒pre-miRNA的預(yù)測(cè)方法。 本研究結(jié)合了srnaloop 和 RNAfold兩種程序。首先使用srnaloop在整個(gè)基因組上搜索hairpin-like序列，RNAfold對(duì)這些序列進(jìn)行折疊，預(yù)測(cè)出RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)和最小自由能，接著對(duì)RNAfold

3、的輸出結(jié)果做進(jìn)一步的數(shù)據(jù)挖掘，挑選出單環(huán)發(fā)夾結(jié)構(gòu)的序列，使用1個(gè)熱力學(xué)屬性(自由能)定義4個(gè)發(fā)夾結(jié)構(gòu)屬性進(jìn)一步考察這些序列的二級(jí)結(jié)構(gòu)狀態(tài)。整個(gè)預(yù)測(cè)方法中添加了其它一些過濾模塊，包括編碼區(qū)過濾、GC含量過濾、簡單重復(fù)序列過濾和冗余序列過濾等模塊，提高了預(yù)測(cè)方法的準(zhǔn)確性。本論文建立的病毒pre-miRNA預(yù)測(cè)方法在預(yù)測(cè)基因組上pre-miRNA的同時(shí)，可以把預(yù)測(cè)結(jié)果按其在基因鏈上的位置分為三個(gè)類別，即內(nèi)含子區(qū)域、基因互補(bǔ)鏈區(qū)域和基因間區(qū)域，

4、并提供了相應(yīng)位置的基因注釋信息。為了檢驗(yàn)預(yù)測(cè)方法的效果，本論文對(duì)8種皰疹病毒(含有已證實(shí)的miRNA)進(jìn)行了pre-miRNA的預(yù)測(cè)，測(cè)試參數(shù)的選擇參考了miRBase數(shù)據(jù)庫中已知pre-miRNA的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)以及病毒已知pre-miRNA的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。結(jié)果顯示，預(yù)測(cè)方法可以命中病毒已知pre-miRNA的大部分，說明本方法具有一定的可靠性。最后在Linux環(huán)境下架設(shè)了病毒pre-miRNA的web預(yù)測(cè)平臺(tái)，界面友好，用戶可以使用web瀏覽