m6A甲基化数据分析流程

前面我们简单介绍过m6A RNA甲基化修饰特征,以及RNA m6A修饰发文套路大揭秘。那么今天小天就和大家一起探讨一下,m6A甲基化数据分析的基本流程。

m6A背景知识

目前已知有100多种RNA修饰,涉及到mRNAs、tRNAs、rRNAs、small nuclear RNA (snRNAs) 以及 small nucleolar RNAs (snoRNAs)等。其中甲基化修饰是一种非常广泛的修饰,N6-methyl adenosine (m6A)是真核生物mRNA上最为广泛的甲基化修饰之一,并存在于多种多样的物种中。

腺嘌呤可以被编码器(Writer)METTL3、METTL14和WTAP及其他组分组成的甲基转移酶复合体甲基化,甲基化的腺嘌呤可以被读码器(Reader, 目前发现m6A读码器主要有五个,定位于细胞核内的YTHDC1以及定位在细胞质中的YTHDF1、YTHDF2、YTHDF3、YTHDC2)所识别,同时m6A可以被擦除器(Eraser )FTO和ALKBH5这两个去甲基化酶催化去甲基化。

在哺乳动物mRNA中,m6A修饰存在于7000多个基因中,保守基序为RRACH (R = G, A; H = A, C, U)。m6A修饰富集在mRNA终止密码子附近。

m6A检测方法

最近几年来m6A研究迅速发展,正是得益于meRIP-seq技术的开发及应用。meRIP-seq高通量测序技术的出现,能够高效精确检测全转录组不同的RNA 甲基化,是成功发现RNA 甲基化机理及功能的关键技术。MeRIP-seq 技术将甲基化DNA 免疫共沉淀(methylated DNA immunoprecipitation, MeDIP) 技术、RNA 结合蛋白免疫共沉淀(RNA immunoprecipitation,RIP)技术和RNA 测序(RNA sequencing,RNA-seq) 技术组合起来,高精度地检测全基因组(或全转录组)范围内的RNA 甲基化。MeRIP-seq 技术采用免疫共沉淀方法,即甲基化RNA 特异性抗体与被随机打断的RNA 片段进行孵育,抓取有甲基化修饰的片段进行测序(IP),同时需要平行测序一个对照(Input)样本,对照样本用于消除抓取带有甲基化片段过程中的背景。然后将免疫共沉淀(IP)样本和对照样本中的序列片段对比(或定位)到参考基因组/ 转录组上,检测RNA 甲基化位点。对照样本测量对应RNA 的表达量,本质上是RNA-seq 数据。

MeRIP-seq 技术检测m6A 技术流程

m6A测序数据分析流程

m6A-seq数据分析的原理和过程跟ChIP-seq十分相似,大体包括如下几个步骤。

  • 1. 原始read质控

  • 2. 比对到参考基因组

  • 3. Peak calling
    用R包exomePeak call peak
    用MACS2 call peak

  • 4.Peaks注释
    用R包ChIPseeker注释peaks
    用R包Guitar注释peaks

  • 5.差异peak鉴定
    用R包exomePeak鉴定差异peak
    用R包MeTDiff鉴定差异peak

  • 6.差异peak对应基因的GO和KEGG富集分析

  • 7.Motif分析
    用Homer进行motif分析
    用MEME进行motif分析

m6A测序数据分析流程

由于篇幅限制,小编将在后面几期的内容里面为大家做每一步的详细介绍,敬请期待。

参考资料:

  1. m6A RNA甲基化修饰特征
  2. RNA m6A修饰发文套路大揭秘
  3. m6A甲基化数据分析流程
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