生信学习,咨询,代做,请关注公众号:生信风暴。或添加客服微信:ShengxinBoss1

IF=6.05|ceRNA调控网络+非肿瘤+程序性细胞死亡!看看ceRNA网络如何简单进行生信验证!

基因组分析 管理员 380℃ 0评论
IF=6.05|ceRNA调控网络+非肿瘤+程序性细胞死亡!看看ceRNA网络如何简单进行生信验证!插图

今天给同学们分享一篇关于非肿瘤ceRNA网络的生信文章 “Novel lncRNA-miRNA-mRNA Competing Endogenous RNA Triple Networks Associated Programmed Cell Death in Heart Failure”,这篇文章于今年发表在 Front Cardiovasc Med 杂志上,IF=6.05。作者基于生物分析,发现了心力衰竭中两个新的ceRNA调控网络,推测7条lncRNA 主导的ceRNA调控通路影响细胞死亡。在此基础上,作为HF中ceRNA调控网络和程序性细胞死亡提供了新的见解和潜在的研究方向。

1.鉴定差异表达的lncRNA、miRNA和mRNA

为识别心力衰竭中潜在的差异lncRNA、miRNA和mRNA,以P<0.05和logFC>0.5为阈值,利用GEO数据对心力衰竭患者和健康对照者进行差异分析。共有23个lncRNA (上调 12个,下调11个)、46个miRNA (22个上调, 24个下调)和300个mRNA (157个上调 , 143个下调)被鉴定为HF患者与健康对照之间的差异表达基因。差异表达的lncRNA、miRNA和mRNA的热图和火山图见图2。

IF=6.05|ceRNA调控网络+非肿瘤+程序性细胞死亡!看看ceRNA网络如何简单进行生信验证!插图1

图2  差异lncRNA、miRNA和mRNA的热图和火山图

2.ceRNA网络的构建

作者分别根据表达水平预测lncRNA-miRNA和miRNA-mRNA对。基于相互作用,在上调miRNA的ceRNA网络中鉴定出5对miRNA-lncRNA和51对miRNA -mRNA,在下调miRNA的ceRNA网络中鉴定出3对miRNA – lncRNA和31对miRNA – mRNA。随后,重新构建了ceRNA调控网络,包括下调lncRNA-ceRNA网络中有1个lncRNA节点、5个miRNA节点和40个mRNA节点,上调lncRNA-ceRNA网络中有1个lncRNA节点、3个miRNA节点和25个mRNA节点(图3 )。

IF=6.05|ceRNA调控网络+非肿瘤+程序性细胞死亡!看看ceRNA网络如何简单进行生信验证!插图2

图3 构建ceRNA调控网络

3.ceRNA网络中差异表达mRNA的功能富集分析

为了进一步探索与作者的ceRNA网络相关的潜在功能,使用R软件中的Clusterprofiler包进行功能富集分析(包括GO和KEGG)。结果显示,ceRNA网络的差异表达mRNA主要富集在extracellular matrix organization” (biological process)、“collagen–containing extracellular matrix” (cellular component)、 “Interleukin−1 receptor activity” (molecular function)、 “regulation of systemic arterial blood pressure” (biological process)、 “mitochondrial intermembrane space” (cellular component)、 “RNA binding” (molecular function)与上调或下调的mRNA相互作用( 图 4A、B )。进一步的KEGG通路分析表明,在ceRNA网络(图4C、D)中,差异表达的mRNA与“protein digestion and absorption”、“complement and coagulation cascades” and “vasopressin-regulated water reabsorption”相关。

IF=6.05|ceRNA调控网络+非肿瘤+程序性细胞死亡!看看ceRNA网络如何简单进行生信验证!插图3

图4 差异mRNA在ceRNA网络中的功能富集分析

4.ceRNA网络中程序性细胞死亡相关基因的鉴定

作者将ceRNA网络中的65个差异表达mRNA与Ferr Db和Gene Cards中的14031个细胞死亡相关基因相互作用,得到57个共同基因(图 5A)。随后,ceRNA网络中65个差异表达的mRNA与GeneCards中14004个凋亡相关基因相互作用,得到57个共同基因(图 5B)。在铁死亡方面,鉴定出3个共同基因(图 5C)和1个焦亡相关共同基因(图 5D)。

IF=6.05|ceRNA调控网络+非肿瘤+程序性细胞死亡!看看ceRNA网络如何简单进行生信验证!插图4

图5 鉴定ceRNA网络中的程序性细胞死亡相关基因

5.程序性细胞死亡调控通路中基因的验证

为了验证细胞死亡相关基因的表达,选取了多个lncRNA、miRNA和mRNA进行qRT – PCR检测。选择ceRNA网络中的2个lncRNA。在ceRNA网络中选择20个相关基因,包括前10个上调和下调的mRNA (图6C )和3个常见的凋亡相关基因(caspase-3 , caspase-8和caspase-12),3个铁死亡相关mRNA (LPCAT3、STAT3和PLIN2 )和1个焦亡相关基因( STAT3 ,图 6C )。最后,选取上述mRNA靶向miRNA进行qRT – PCR验证。与心力衰竭疾病相比,qRT – PCR结果显示lncRNA GAS5显著上调,lncRNA H19显著下调(图6A ),miR-345-5p、miR-185-5p、miR-18b-5p、miR-29b-3p显著上调(图6B )。此外,qRT – PCR分析证实铁死亡相关基因LPCAT3、STAT3和PLIN2在下调(图6C )。对于凋亡相关基因,COL14A1,USP9Y,C6,DDX3Y和MATN2在HF中上调(图6C ),而ADAMTS4,AQP3,SHISA3和C1orf105显著下调(图6C )。最后,作者提出了7条lncRNA GAS5介导的ce RNA调控细胞程序性死亡的通路,结果见图7。

IF=6.05|ceRNA调控网络+非肿瘤+程序性细胞死亡!看看ceRNA网络如何简单进行生信验证!插图5

图6 程序性细胞死亡调节通路中基因的验证

IF=6.05|ceRNA调控网络+非肿瘤+程序性细胞死亡!看看ceRNA网络如何简单进行生信验证!插图6

图7 ceRNA调控网络对程序性细胞死亡的影响

小结

本研究通过生物信息学分析,在心力衰竭中发现了2个ceRNA调控网络,包括2个lncRNA、8个miRNA和65个mRNA。基于这些结果,作者为心力衰竭中程序性细胞死亡和ceRNA调控网络提供了新的见解和潜在的研究思路。对非肿瘤程序性细胞死亡ceRNA调控网络+简单验证思路感兴趣的老师,欢迎扫码咨询。

IF=6.05|ceRNA调控网络+非肿瘤+程序性细胞死亡!看看ceRNA网络如何简单进行生信验证!插图7
扫码或添加微信沟通:ShengxinBoss1
往期回顾:
最强攻略1:史上最全单细胞数据库汇总解读
最强攻略2:史上最全非编码RNA数据库汇总解读
最强攻略3:史上最全外泌体数据库汇总解读
最强攻略4:史上最全甲基化表观调控数据库汇总解读
最强攻略5:史上最全转录调控数据库汇总解读
最强攻略6:史上最全网络药理学数据库汇总解读

IF=6.05|ceRNA调控网络+非肿瘤+程序性细胞死亡!看看ceRNA网络如何简单进行生信验证!插图8

转载请注明:智汇基因 » IF=6.05|ceRNA调控网络+非肿瘤+程序性细胞死亡!看看ceRNA网络如何简单进行生信验证!

喜欢 (2)
发表我的评论
取消评论
表情

Hi,您需要填写昵称和邮箱!

  • 昵称 (必填)
  • 邮箱 (必填)
  • 网址