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ISOexpresso:肿瘤研究新工具!

真核生物可以通过可变剪切(alternative splicing)将一个mRNA前体生成多种mRNA异构体(isoforms)。目前一般认为,可变剪接有5种基本形式:外显子跳跃(Exon skipping)、互斥外显子(Mutually exclusive exon)、3’端可变剪接(Alternative 3’ splice site)、5’端可变剪接(Alternative 5’ splice site)、内含子保留(Inron retention)。人类绝大多数基因都可以发生可变剪切。可变剪接是产生蛋白质和功能的多样性的重要途径,很多研究表明可变剪接导致的变异、剪接因子和调节信号的突变都与肿瘤的发生、转移、耐药密切相关。

2019年1月发表在Hepatology上的一篇文章对肝细胞癌的可变剪切变体和肿瘤特异性isoform进行了研究,发现了2,057条HCC细胞特有的转录本。DEK和ADRM1异构体的表达显著上调10倍以上,少数样本甚至上调超过100倍!作者还对ARHGEF2这个基因进行了研究,发现v1和v3在正常组织中表达量很低,在癌旁组织中则显著上调;而与癌旁组织相比,肿瘤组织中v1和v3则出现明显的上调。

由此看来,可变剪切在肿瘤的发生发展过程中扮演着非常重要的角色!

既然这样,那有什么办法可以帮助到我们奋战在科研一线的群众呢?我郑重地给大家推荐ISOexpresso数据库工具!网址:http://wiki.tgilab.org/ISOexpresso/。这个工具于2016年发表在《BMC Genomic》杂志上。

当然这个神器是基于TCGA的数据进行二次开发的,存储了基因在不同转录本的表达数据。另外它还可以允许用户提交自己的数据到网站,让网站对用户提交的数据中的isoform进行定量。这个数据库共包含了TCGA里30种肿瘤,10234个样本的数据。使用起来也是非常简单明了,我给大家介绍一下如何使用这个工具。

 

先点击红色箭头所指的这一栏;

选择是只看肿瘤or正常中的表达呢,还是看在肿瘤和正常中的差异。是前者就只点击“Tumor”或“Normal”就行,是后者,就点击“Normal-tumor comparison”。

选择你研究的基因或染色体片段了,基因名可以有多种格式让你选择,gene symbol,gene name, RefSeq ID, UniProt ID, Ensembl gene ID。

我们以CD47为例,点击“Show results”。然后浏览器会自动新建出一个标签页展示结果,第一项是“Summary information”,在这里数据库展示了有哪些转录本,哪些是其中比较重要的(Canonical),点击蓝色的“uc003dwt.1”,还会跳转到UCSC网站上,展示这个转录本的详细信息。

在第二个表格里,还展示不同转录本在组织间的表达差异,以及不同转录本在其中的占比。比如“uc003dwt.1”在tumor中占20%,而它的兄弟“uc003dwv.1”则占到80%。不过不巧的是, uc003dwv.1在肿瘤和正常组织间没有差异表达,如果有差异表达的话,那就是一个有趣的结果了。

我们在“Detailed results”里看到基因的详细信息,包括“Gene symbol”, “Gene name”,染色体,正负链,转录起始终止位置和3中不同的数据库ID类型。

然后作者也会用个box图展示这个基因的差异表达情况

网站展示了不同isform的信息,包括生物学类型,是否是“典范”,染色体位置,外显子数目,以及isform的碱基长度。拖动深灰色的长条可以滚动查看。

网站用一个堆叠图清楚明了的展示了不同isform的表达量和占比。

最后用两个box图展示了不同转录本在不同组织间差异表达情况。

所有的图点击下图所示的标志,可以跳出选项,让你下载可供编辑的图片哦!
工具的使用就给大家介绍到这里,有心人可以找一些可变剪切的文章读一读,或者看看上面我提到的文献,利用好这个工具,祝都能挖到宝贝!

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