2020年5月11日,来自中山大学肿瘤防治中心林东昕院士课题组的郑健研究员,与中肿生物信息平台左志向副研究员合作,在生物信息期刊Briefings in Bioinformatics(IF=9.101)发表了迄今为止第一个最为全面的三类m6A甲基化酶(即writers、erasers和readers)对应靶基因的数据库——m6A2Target(http://m6a2target.canceromics.org),对目前人类和小鼠中已发表的m6A WER靶基因数据进行收集整理以及对潜在靶基因进行分析预测,从而为m6A相关研究提供候选基因和研究思路。
图1. 数据库主页
该数据库不但收集了人类与小鼠两个物种1034个已有文章报道的实验验证的靶基因(Validated Targets),还通过高通量测序数据分析获得了大量的潜在靶基因(Potential Targets)。
图2. 数据库总览
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Validated Targets模块,储存了实验验证部分的m6A WER靶基因,包括免疫共沉淀、RNA pulldown、荧光素酶报告基因系统、敲低或过表达并得到qPCR的验证等,用户可以通过此模块查询是否存在已经实验验证的m6A靶基因。
图3. 数据库Validated Targets结果表格页面
通过筛选物种,细胞系,WER类型或者选定不同的m6A WER则可以展示对应的m6A Tartgets,下方结果表格包含了物种、细胞系、WER类型、WER名称、对应的靶基因名以及文章PMID,同时还可以在表格右上方通过基因名筛选与此基因相关的结果。
点击对应表格中对应行的Detail按钮,则可以进入详情页面。如图包含HNRNP 这个m6A及其靶基因ACTB的具体信息:如Ensembl ID,HGNC ID,Entrz ID,基因类型与基因的描述。同时还提供了各个类型基因ID对应数据库的跳转链接。同时下方还有HNRNPC与靶基因ACTB之间具体的相互作用信息,如对应文章的PMID,具体的细胞系,预测的靶基因位点,实验方法,测序方法以及对功能的影响。
图4. 数据库Validated Targets详细信息页面
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Potential Targets模块。储存了通过高通量测序数据分析预测的靶基因,包括Binding与Perturbation两部分。用于查询是否存在潜在靶基因。
首先是与m6A WER有相互作用的测序数据分析整理为Binding,其中包括RIP-seq和CLIP-seq数据研究的蛋白与RNA的互作,ChIP-seq研究的蛋白与DNA互作以及通过Co-IP的方式打质谱鉴定蛋白与蛋白互作;而第二类则是收集了Ribo-seq, RNA-seq, Merip-seq等数据中由于WER绕动(比如敲除、敲降、过表达和突变等)导致下游m6A水平、基因表达水平、可变剪接或者翻译效率发生改变的WER,作为潜在靶基因,整理为Perturbation。其中Binding是直接证据,Perturbation是间接证据。结果表格除了m6A WER以及靶基因,还有对应的测序方法相互作用类型或者对下游的影响类型。
图5. 数据库Potential targets模块中Binding与Perturbation页面
在表格下方还有不同物种以及不同WER的(下图为Perturbation中人类中所有Reader)细胞类型分布与RNA类型分布统计。
图6. 靶基因细胞系与RNA类型分布
在Binding的详情页面中,则可以具体查看不同的相互作用(Protein-DNA,Protein-RNA和Protein-Protein) Target位点的具体信息,如细胞系,GEO accession number,Target位点,高通量测序方法,相互作用类型等。
图7. Binding结果详情页面
而在Perturbation的详情页面中,则可以分别查看导致下游基因表达水平、m6A甲基化水平、可变剪接和翻译效率中的靶基因具体改变情况,如具体的细胞系和样本、差异表达、差异甲基化或者差异翻译效率的具体差异结果等。
图8. Perturbation结果详情页面
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搜索模块。选择物种和细胞系,输入基因,就可以查询这个基因是否存在已经验证的靶基因或者潜在的靶基因。如图在输入框中直接输入MYC,则可以获得与人类物种中所有实验验证和通过数据分析预测的把MYC作为靶基因的结果,方便快捷且实用。
图9. 搜索页面
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Genome Browser模块中,输入基因即可展示靶基因的各个测序数据在基因组中的位置情况。如图,输入基因SOX2,不但展示了实验验证结果在基因组中的位置情况,还展示了在RIP-seq、CLIP-seq等实验结果中SOX2与WER与SOX2相互作用的区域。同时还提供了SOX2基因上的SNP位点。
图10. Genome Browser页面
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数据下载模块。最后数据库还按照物种以及分类提供了所有数据下载,方便用户进一步的分析与挖掘。
图11. 数据下载页面
参考文献:
Deng S, Zhang H, Zhu K, et al. M6A2Target: a comprehensive database for targets of m6A writers, erasers, and readers[J]. Brief Bioinform, 2020.
作者/红丸 审核/左志向 编辑/Zinky