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文献解读:疤痕中circRNA和microRNA的整合调控网络

从今天开始小编要跟大家分享非癌症的疾病相关生信分析啦。对面感兴趣的宝宝看过来咯!!今天解说的是十月份发表在Molecular Biology Reports杂志上的一篇文章。
The integrative regulatory network of circRNA and microRNA in keloid Scarring
疤痕中circRNAmicroRNA的整合调控网络
环状RNAcircRNA)是一种由环状环组成的新型非编码RNA,已被证明可作为microRNAmiRNA)的海绵。其作用示意图如图1所示。但是,circRNA在疤痕中的作用仍然未知。那么今天介绍的这篇文章就是关于这个的。

文献解读:疤痕中circRNA和microRNA的整合调控网络

1.circRNA的生物发生及其对microRNA的调控。
 
首先我们先整体看一下这篇文章的内容,在此研究中,作者研究了疤痕中的circRNA表达谱,以鉴定潜在的诊断和治疗性circRNA。首先作者进行了circRNA微阵列测定来确定疤痕和成对的正常皮肤组织中的circRNA表达。应用定量逆转录聚合酶链反应来评估候选circRNA的表达水平。然后作者使用显著过表达的circRNA来预测推定的miRNA靶标和miRNA与该circRNA的结合位点。最后,作者构建了一个circRNA-miRNA相互作用网络,并进行了GOKEGG通路分析。结果显示,与正常皮肤组织相比疤痕中有52个显著上调的circRNA24个下调的circRNA。其中显著上调的是hsa_circ_0057452hsa_circ_0007482hsa_circ_0057342hsa_circ_0043688circRNA-miRNA相互作用网络的分析表明,circRNA可以与miRNA相互作用,包括miRNA-29amiRNA-23a-5pmiRNA-1976
 
下面让我们具体来看一下这篇文章做了哪些研究吧~
材料和方法:
1)样本来源:该研究中的疤痕患者于201410月至20155月从昆明医科大学第二附属医院招募,健康对照组的皮肤组织取自有创伤或整容手术的患者。皮肤活检组织存储在RNAlater中,直到提取RNA。样本的相关信息如表1所示:

文献解读:疤痕中circRNA和microRNA的整合调控网络

1.微阵列分析和PCR中纳入的受试者的临床信息
 
2RNA分离:使用RNA分离试剂盒(AmbionInc.CarlsbadCA)从疤痕和正常皮肤组织中提取总RNA
3circRNA微阵列
4qRT‑PCR:从皮肤组织中提取总RNA,并用RNA First-Strand cDNA Synthesis Kit进行RT反应,然后使用qPCR检测试剂盒。表2列出了所使用的引物。

文献解读:疤痕中circRNA和microRNA的整合调控网络

2.qRT-PCR分析中使用的引物
 
5)预测circRNAmiRNA结合位点:使用circBankcircBase 获得了靶向的miRNAcircRNA的相应miRNA反应元件。首先通过查询circBase数据库来识别每个circRNA。接下来,使用circBank数据库筛选相应circRNA的靶向miRNA 。最后进一步将预测的circRNA靶向的miRNA与微阵列结果整合在一起得到整合miRNA
6)获得整合的miRNA的靶基因:通过targetScanmiRTarBase检测到整合的miRNA的靶基因。使用Cytoscape 3.01描绘了circRNAmiRNA的相互作用网络。
7)生物信息学分析:GOKEGG分析。
8)统计分析:使用SPSS进行统计分析。
 
结果展示:
1)疤痕中circRNA差异表达谱:通过微阵列分析,作者在三对疤痕和正常健康皮肤组织中共检测到91,334circRNA。然后通过P值和fold change识别了76个差异表达的circRNA,其中52个上调,24个下调(图2)。还有一个有意思的现象是在76个差异表达的circRNA中,有31circRNA的亲本基因来自编码胶原的序列。其中9circRNA的亲本基因来自2号染色体(图2c)。并且这些失调的circRNA多数是外显子,其次是反义circRNA(图2d)。

文献解读:疤痕中circRNA和microRNA的整合调控网络

2.疤痕以及正常皮肤组织中的差异表达circRNA
 
2)验证选定的circRNA为了验证微阵列数据,作者选择了14个患者的疤痕和癌旁组织与14个正常样本的5个显著差异表达的circRNA进行qRT-PCR验证。这五个circRNA的表达模式与微阵列分析的结果一致(图3)。

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3. 通过定量实时PCR验证选定的circRNA
 
3circRNA–miRNA 网络:根据qRT-PCR结果,作者选择了这五个上调的circRNA,以构建circRNA-miRNA相互作用网络。通过circBanktargetScan数据库,发现这5circRNA可以靶向726miRNA。其中circRNAmiRNA的互作以及结合位点如图4。

文献解读:疤痕中circRNA和microRNA的整合调控网络4. circRNA–miRNA相互作用和结合位点的预测

 
4)靶基因的GOKEGG通路分析:作者使用了三个数据库(targetScanmiRandamiRBase)来预测miRNA的靶基因,共鉴定了2138个靶基因。接下来,作者使用了DAVIDKOBAS进行了GOKEGG分析(图5)。图中显示了其显著富集的前10GOKEGG通路。文献解读:疤痕中circRNA和microRNA的整合调控网络
5.GOKEGG分析
 
结论:该研究显示了疤痕的异常circRNA图谱。circRNA–miRNA相互作用网络以及GOKEGG通路分析支持以下假设:circRNA失调可能在疤痕的发病和发展中起作用。然而,circRNA在疤痕中的功能仍需进一步研究。

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