什么是轉(zhuǎn)錄因子恍箭?
如何尋找轉(zhuǎn)錄因子刻恭?
轉(zhuǎn)錄因子的功能是什么?
如何確定轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合位點(diǎn)?
提起轉(zhuǎn)錄因子鳍贾,該有一堆問題冒出來鞍匾。
定義與功能
轉(zhuǎn)錄因子(Transcription Factors,TFs)骑科,是指能夠以特定序列與基因?qū)R恍越Y(jié)合橡淑,從而保證目的基因以特定的強(qiáng)度在特定的時(shí)間與空間表達(dá)的蛋白質(zhì)分子。轉(zhuǎn)錄因子通過識(shí)別特定的DNA序列來控制染色質(zhì)和轉(zhuǎn)錄咆爽,以形成指導(dǎo)基因組表達(dá)的復(fù)雜系統(tǒng)梁棠。許多轉(zhuǎn)錄因子充當(dāng)著主調(diào)節(jié)因子和選擇基因的角色,控制著細(xì)胞類型的決定斗埂、發(fā)育模式和特定途徑控制(如免疫反應(yīng))的過程符糊。
Lambert S A, Jolma A, Campitelli L F, et al. The Human Transcription Factors[J]. Cell, 2018, 172(4):650-665
轉(zhuǎn)錄因子數(shù)據(jù)庫
TF這么重要,那我們怎么尋找轉(zhuǎn)錄因子呢呛凶?在這里男娄,得提到兩個(gè)非常重要的研究轉(zhuǎn)錄因子的常用數(shù)據(jù)庫:
AnimalTFDB(http://bioinfo.life.hust.edu.cn/AnimalTFDB/#!/)
PlantTFDB(http://planttfdb.cbi.pku.edu.cn/)
顯而易見,這兩個(gè)數(shù)據(jù)庫分別收錄了動(dòng)物和植物的TF把兔,包含轉(zhuǎn)錄因子注釋和預(yù)測等沪伙。這里小編著重說一下AnimalTFDB。AnimalTFDB 3.0數(shù)據(jù)庫去年9月份更新县好,是華中科技大學(xué)郭安源教授團(tuán)隊(duì)建立并維護(hù)的围橡。
數(shù)據(jù)庫收錄的信息非常全,涵蓋了97個(gè)物種缕贡、12萬的轉(zhuǎn)錄因子翁授、8萬的轉(zhuǎn)錄輔因子(Cofactor)以及這些轉(zhuǎn)錄(輔)因子的家族、表達(dá)晾咪、通路收擦、表型、蛋白互作等等信息谍倦。我們可以根據(jù)物種信息搜索和下載相應(yīng)的TFs塞赂,也可以直接看每個(gè)轉(zhuǎn)錄因子的基本信息,如功能結(jié)構(gòu)域昼蛀、互作網(wǎng)絡(luò)及表達(dá)等宴猾。
新版本除了在數(shù)據(jù)上的擴(kuò)展外,還提供多種搜索瀏覽方式(Famliy叼旋、Species或自定義搜索)仇哆、2個(gè)在線預(yù)測工具Predict TF和Predict TFBS(分別可以批量預(yù)測轉(zhuǎn)錄因子和預(yù)測DNA序列上的轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn))。
轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)
上面提到了轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)夫植,那是什么呢讹剔?轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合位點(diǎn)(transcription factor binding site,TFBS)是轉(zhuǎn)錄因子調(diào)節(jié)基因表達(dá)時(shí),與基因模板鏈結(jié)合的區(qū)域延欠,即與轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合的DNA片段陌兑,長度通常在5~20 bp范圍內(nèi)。一個(gè)轉(zhuǎn)錄因子往往同時(shí)調(diào)控若干個(gè)基因衫冻,而它在不同基因上的結(jié)合位點(diǎn)具有一定的保守性诀紊,又不完全相同。
轉(zhuǎn)錄因子與特異性DNA結(jié)合通常概括為“基序”(motif) 隅俘,是指給定TF優(yōu)先的相關(guān)短序列組的模型,其可用于掃描較長序列(例如笤喳,啟動(dòng)子)以鑒定潛在的結(jié)合位點(diǎn)为居。確定DNA結(jié)合的motif通常是詳細(xì)闡釋轉(zhuǎn)錄因子功能的第一步,鑒定潛在的結(jié)合位點(diǎn)為進(jìn)一步分析提供了途徑杀狡。關(guān)鍵點(diǎn)來了蒙畴,小編又給大家安利了。JASPAR是收集有關(guān)轉(zhuǎn)錄因子與DNA結(jié)合位點(diǎn)模體的最全面的公開的數(shù)據(jù)庫呜象,該數(shù)據(jù)庫眾所包含的數(shù)據(jù)都經(jīng)過嚴(yán)格的篩選膳凝,有確切的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
那怎么用呢恭陡?最左邊一列是工具欄蹬音;中間顯示的圖片是數(shù)據(jù)庫中收錄的六大類生物,可點(diǎn)擊查看每個(gè)大類中收集的數(shù)據(jù)總量休玩;最右側(cè)是用戶使用導(dǎo)航著淆,第一次使用的用戶可以點(diǎn)擊按提示操作。
簡單示范一下如何預(yù)測TFBS:
(1)選擇物種:小編這里選擇vertebrata——Homo sapiens
(2)在Scan序列輸入框里輸入我們想要查找的啟動(dòng)子區(qū)域序列或增強(qiáng)子區(qū)域序列或其它關(guān)注的區(qū)域拴疤,注意需要輸入FASTA格式永部。在左側(cè)列表中勾選待預(yù)測結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子,或者你感興趣的轉(zhuǎn)錄因子都勾選上呐矾。
(注:可以設(shè)置scan的參數(shù):Relative profile score threshold苔埋,該值越大,表示該轉(zhuǎn)錄因子與輸入序列結(jié)合的可能性越大)蜒犯。
(3)點(diǎn)擊SCAN即出現(xiàn)結(jié)果展示组橄,點(diǎn)擊csv保存結(jié)果。
好了愧薛,一個(gè)簡單操作到這里就愉快地介紹完了晨炕。