專(zhuān)利名稱(chēng)：一種SNP與microRNA互作關(guān)系的預(yù)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，涉及單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)與微小核糖核酸互作關(guān)系的預(yù)測(cè)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明是一種預(yù)測(cè)微小核糖核酸(microRNA)與單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)(SingleNucleotide Polymorphism, SNP)互作的方法。適用于微小核糖核酸的生物醫(yī)學(xué)研究或基礎(chǔ)生物學(xué)研究。微小核糖核酸是真核生物體內(nèi)一類(lèi)具有基因表達(dá)負(fù)調(diào)控功能的非編碼小分子核糖核酸。微小核糖核酸的共同特征包括長(zhǎng)度短(平均約21個(gè)堿基)，前體帶有可預(yù)測(cè)的莖環(huán)結(jié)構(gòu)，高度保守，高拷貝數(shù)，其表達(dá)具有組織(和發(fā)育階段)特異性。它們的作用機(jī)理意義深遠(yuǎn)，并且十分復(fù)雜；每個(gè)微小核糖核酸可以控制多個(gè)基因，據(jù)估計(jì)，微小核糖核酸可調(diào)控近1/3的人類(lèi)基因的表達(dá)。微小核糖核酸可以降解靶基因或抑制靶基因的翻譯。微小核糖核酸在不同的生物體、細(xì)胞發(fā)育階段和疾病模型中有著截然不同的表達(dá)模式，在調(diào)控基因表達(dá)中起著重要作用。單核苷酸多態(tài)性，是指在基因組水平上由單個(gè)核苷酸的變異所引起的脫氧核糖核酸序列多態(tài)性。它是人類(lèi)可遺傳的變異中最常見(jiàn)的一種。占所有已知多態(tài)性的90%以上。單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)在人類(lèi)基因組中廣泛存在，平均每500 1000個(gè)堿基對(duì)中就有I個(gè)，估計(jì)其總數(shù)可達(dá)300萬(wàn)個(gè)甚至更多。我們利用生物信息學(xué)方法，預(yù)測(cè)單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)與微小核糖核酸的互作關(guān)系。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明根據(jù)微小核糖核酸與信使核糖核酸非翻譯區(qū)序列互補(bǔ)的特點(diǎn)，從特定基因信使核糖核酸非翻譯區(qū)的單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)出發(fā)，結(jié)合微小核糖核酸靶基因預(yù)測(cè)和核酸二級(jí)結(jié)構(gòu)自由能預(yù)測(cè)算法，找到了一種可行的預(yù)測(cè)與特異的單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)互作的微小核糖核酸的生物信息學(xué)方法，可直接針對(duì)微小核糖核酸和單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)作進(jìn)一步的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。其實(shí)施步驟如下步驟一獲取基因信使核糖核酸的末端非翻譯區(qū)序列；步驟二 利用已有的單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)，查找所有單核苷酸多態(tài)性位占.步驟三利用微小核糖核酸靶基因預(yù)測(cè)算法尋找在單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)附近的微小核糖核酸；步驟四計(jì)算單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)造成的自由能變化；步驟五篩選單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)位于微小核糖核酸種子序列的結(jié)合。步驟六對(duì)于感興趣的微小核糖核酸，直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
本方法的特征本發(fā)明根據(jù)微小核糖核酸與信使核糖核酸非翻譯區(qū)序列互補(bǔ)的特點(diǎn)，從特定基因信使核糖核酸非翻譯區(qū)的單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)出發(fā)，結(jié)合微小核糖核酸靶基因預(yù)測(cè)和核酸二級(jí)結(jié)構(gòu)自由能預(yù)測(cè)算法，找到了一種可行的預(yù)測(cè)與特異的單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)互作的微小核糖核酸的生物信息學(xué)方法，可直接針對(duì)微小核糖核酸和單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)作進(jìn)一步的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。在創(chuàng)新性方面，其特征在于我們的方法利用了微小核糖核酸與信使核糖核酸非翻譯區(qū)序列互補(bǔ)的特點(diǎn)，同時(shí)考慮了微小核糖核酸種子序列對(duì)結(jié)合的重要性，篩選單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)位于微小核糖核酸種子序列的結(jié)合，預(yù)測(cè)結(jié)果更為可靠。


圖I:本發(fā)明的實(shí)施步驟
圖2:數(shù)據(jù)分析結(jié)果圖3 :對(duì)于其中的一個(gè)分析結(jié)果，利用熒光素酶報(bào)告基因進(jìn)行驗(yàn)證。
具體實(shí)施例方式下面以人肺癌相關(guān)基因VEGF (血管上皮生長(zhǎng)因子)為例。具體實(shí)施步驟如下步驟一獲取基因信使核糖核酸的末端非翻譯區(qū)序列。步驟二 利用已有的單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/SNP/)，查找所有單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)。這里發(fā)現(xiàn)該基因的第753個(gè)堿基存在C/T的單核苷酸多態(tài)性。步驟三利用微小核糖核酸祀基因預(yù)測(cè)算法TargetScan (http ://www.targetscan. org/)尋找在單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)附近的微小核糖核酸。步驟四利用RNAfold 和 RNAeval (http://www. tbi. univie. ac. at/RNA/)計(jì)算單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)造成的自由能變化。步驟五篩選單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)位于微小核糖核酸種子序列的結(jié)合。結(jié)果見(jiàn)圖2。步驟六對(duì)步驟五篩選的微小核糖核酸及靶基因，將靶基因克隆到熒光素酶載體中，微小核糖核酸前體與熒光素酶載體共同轉(zhuǎn)染到人hela細(xì)胞系中。結(jié)果顯示，報(bào)告基因C型的熒光素酶活性明顯得到了抑制，而A型沒(méi)有影響。說(shuō)明預(yù)測(cè)是正確的。結(jié)果見(jiàn)說(shuō)明書(shū)附圖3。
以上是對(duì)本發(fā)明的描述而非限定，基于本發(fā)明思想的其它實(shí)施方式，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明根據(jù)微小核糖核酸與信使核糖核酸非翻譯區(qū)序列互補(bǔ)的特點(diǎn)，從特定基因信使核糖核酸非翻譯區(qū)的單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)出發(fā)，結(jié)合微小核糖核酸靶基因預(yù)測(cè)和核酸ニ級(jí)結(jié)構(gòu)自由能預(yù)測(cè)算法，找到了一種可行的預(yù)測(cè)與特異的單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)互作的微小核糖核酸的生物信息學(xué)方法，可直接針對(duì)微小核糖核酸和單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)作進(jìn)ー步的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。本發(fā)明主要包括如下流程 步驟I:獲取基因信使核糖核酸的末端非翻譯區(qū)序列； 步驟2 :利用已有的單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)，查找所有單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)； 步驟3 :利用微小核糖核酸靶基因預(yù)測(cè)算法尋找在單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)附近的微小核糖核酸； 步驟4 :計(jì)算單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)造成的自由能變化； 步驟5 :篩選單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)位于微小核糖核酸種子序列的結(jié)合。
全文摘要
本發(fā)明根據(jù)微小核糖核酸與信使核糖核酸非翻譯區(qū)序列互補(bǔ)的特點(diǎn)，從特定基因信使核糖核酸非翻譯區(qū)的單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)出發(fā)，結(jié)合微小核糖核酸靶基因預(yù)測(cè)和核酸二級(jí)結(jié)構(gòu)自由能預(yù)測(cè)算法，找到了一種可行的預(yù)測(cè)與特異的單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)互作的微小核糖核酸的生物信息學(xué)方法，可直接針對(duì)微小核糖核酸和單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)作進(jìn)一步的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。本發(fā)明主要包括如下流程步驟1獲取基因信使核糖核酸的末端非翻譯區(qū)序列；步驟2利用已有的單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)，查找所有單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)；步驟3利用微小核糖核酸靶基因預(yù)測(cè)算法尋找在單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)附近的微小核糖核酸；步驟4計(jì)算單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)造成的自由能變化；步驟5篩選單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)位于微小核糖核酸種子序列的結(jié)合。最終，對(duì)于感興趣的微小核糖核酸和單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)，直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
文檔編號(hào)G06F19/10GK102693367SQ20111007194
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日
發(fā)明者曾華宗 申請(qǐng)人:上海聚類(lèi)生物科技有限公司