【昊工具】SNP的調(diào)控功能哪里挖？ HaploReg和RegulomeDB數(shù)據(jù)庫(kù)了解一下

發(fā)稿時(shí)間：2020-08-21來(lái)源：天昊生物

SNP關(guān)聯(lián)研究或者GWAS研究的陽(yáng)性位點(diǎn)，大部分時(shí)候總能很優(yōu)秀的落在非編碼區(qū)。

這些非編碼SNP到底影響了什么？？？

別著急，給你推薦2個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)挖挖看，或許就有收獲。

◆ENCODE數(shù)據(jù)庫(kù)（Encyclopedia of DNA Elements， https://www.encodeproject.org/）：由美國(guó)國(guó)家人類基因組研究所（NHGRI）在2003年發(fā)起的一個(gè)項(xiàng)目，主要存放了人類、小鼠、果蠅、蠕蟲這4個(gè)物種的多種細(xì)胞和組織類型的各種調(diào)控過(guò)程的測(cè)序結(jié)果（The primary goal of the ENCODE project is to determine the role of the remaining component of the genome, much of which was traditionally regarded as "junk."）。這一項(xiàng)目的研究人員對(duì)147種細(xì)胞系進(jìn)行了將近1,650次實(shí)驗(yàn)，涉及分子轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合，染色體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，組蛋白修飾，DNA甲基化等多方面表觀遺傳學(xué)內(nèi)容。2008年，也就是NHGRI啟動(dòng)ENCODE計(jì)劃的五年后，NIH又開(kāi)始了第二項(xiàng)大規(guī)模圖譜繪制工程：表觀基因組學(xué)路線圖項(xiàng)目（Roadmap Epigenomics Program），這一項(xiàng)目整理了61個(gè)“完整”的表觀基因組，并且未來(lái)還計(jì)劃進(jìn)行更多的研究。大量的表觀遺傳學(xué)數(shù)據(jù)，可能能夠?yàn)榉蔷幋a區(qū)的SNP調(diào)控功能提供解釋。

HaploReg和RegulomeDB數(shù)據(jù)庫(kù)，將ENCODE數(shù)據(jù)庫(kù)中的調(diào)控?cái)?shù)據(jù)與基因組中SNP數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)SNP調(diào)控功能的綜合評(píng)價(jià)。

●網(wǎng)址：

https://pubs.broadinstitute.org/mammals/haploreg/haploreg.php

●數(shù)據(jù)輸入頁(yè)面

●以rs2854510為例的綜合結(jié)果展示頁(yè)面，每個(gè)SNP的詳細(xì)注釋結(jié)果需點(diǎn)擊SNP的名字

1. SiPhy cons：序列保守性注釋（SiPhy軟件）。

2. Promoter histone marks，Enhancer histone markers，DNAse：來(lái)源于DNAse和ChIP-Seq實(shí)驗(yàn)的調(diào)控元件分類注釋結(jié)果，包括是否處于組蛋白修飾位置（promoter，enhancer等）；屬于什么染色質(zhì)狀態(tài)Chromatin States（來(lái)自Roadmap項(xiàng)目）；是否處于染色質(zhì)開(kāi)放區(qū)域（DHS區(qū)域）。

具體信息需要查看SNP位點(diǎn)詳細(xì)頁(yè)面的信息：第4列（完成實(shí)驗(yàn)的細(xì)胞系類型），第5-11列 （具體調(diào)控實(shí)驗(yàn)結(jié)果，黑色為數(shù)據(jù)缺失，白色為沒(méi)有檢測(cè)到），其它顏色代表有具體結(jié)果。

1）Chromatin states (Core 15-state model)

包括前面8個(gè)活躍狀態(tài)和后面7個(gè)抑制狀態(tài)，具體含義和縮寫見(jiàn)下圖。

2) Chromatin states (25-state model using 12 imputed marks)

具體含義和縮寫見(jiàn)下圖。

3）H3K4me1, 與基因的轉(zhuǎn)錄激活有關(guān),代表此處是轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)子peak

4）H3K4me3, 與基因的轉(zhuǎn)錄激活有關(guān),代表此處是啟動(dòng)子區(qū)peak

5）H3K27ac,與基因的轉(zhuǎn)錄激活有關(guān),代表此處是轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)子peak

6) H3K9ac, 與基因的轉(zhuǎn)錄激活有關(guān),代表此處是啟動(dòng)子區(qū)peak

7) DNase，說(shuō)明此處對(duì)DNaseⅠ表現(xiàn)出高度敏感，處于轉(zhuǎn)錄活躍區(qū)

3.Proteins bound ：基于ChIP-Seq 實(shí)驗(yàn)，展示在何種細(xì)胞中SNP處于何種轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合位點(diǎn).

 具體信息需要查看SNP位點(diǎn)詳細(xì)頁(yè)面的信息：

4.Motifs changed：基于ENCODE 的轉(zhuǎn)錄因子CHIP-SEQ數(shù)據(jù)，整理了這些轉(zhuǎn)錄因子的基因組結(jié)合motif。這里會(huì)展示SNP的兩個(gè)堿基對(duì)motif的影響。

5.NHGRI/EBI GWAS hits：基于NHGRI catalog，提示該SNP是GWAS研究的陽(yáng)性位點(diǎn)

6.GRASP QTL hits：基于GRASP數(shù)據(jù)庫(kù)，提示該SNP是某個(gè)性狀的陽(yáng)性位點(diǎn)

7.Selected eQTL：基于GTEx analysis V6, the GEUVADIS analysis, 和其它10篇文獻(xiàn)，提示該SNP在XXX組織中調(diào)控XXX基因表達(dá)

●網(wǎng)址：

https://www.regulomedb.org/regulome-search

●數(shù)據(jù)輸入頁(yè)面：

●結(jié)果綜合展示頁(yè)面

第三列Rank的解讀：

第四列Score解讀：
RegulomeDB概率得分從0到1不等，1代表最可能是調(diào)控變異。RegulomeDB得分基于功能基因組學(xué)特征以及實(shí)驗(yàn)來(lái)源的連續(xù)值，如ChIP-seq信號(hào)、DNase-seq信號(hào)、信息含量變化和DeepSEA得分等。詳細(xì)信息可參考最新文獻(xiàn)：

Dong S and Boyle AP. Predicting functional variants in enhancer and promoter elements using RegulomeDB. Human Mutation 2019, 40:1292-1298. PMID: 31228310.

概率得分和第三列的Rank之間總體上是正相關(guān)的，但也有一些例外，因?yàn)?）預(yù)測(cè)概率得分時(shí)增加了一些額外的特征數(shù)據(jù)。2）概率評(píng)分中使用的特征與rank評(píng)分的權(quán)重不同。

●點(diǎn)擊rs3768324，獲得詳細(xì)注釋信息

細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)基本是和Haploreg重疊的，展示的細(xì)節(jié)略有區(qū)別，建議老師們兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)都進(jìn)行查詢和參考。

擴(kuò)展閱讀：

基于HaploReg和RegulomeDB數(shù)據(jù)庫(kù)的生信挖掘文章：Liao, X., Lan, C., Liao, D. et al. Exploration and detection of potential regulatory variants in refractive error GWAS. Sci Rep 6, 33090 (2016). https://doi.org/10.1038/srep33090

SNP位點(diǎn)基于HaploReg和RegulomeDB數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行功能注釋：Song J, Yang Y, Mauvais-Jarvis F, Wang YP, Niu T. KCNJ11, ABCC8 and TCF7L2 polymorphisms and the response to sulfonylurea treatment in patients with type 2 diabetes: a bioinformatics assessment. BMC Med Genet. 2017;18(1):64. Published 2017 Jun 6. doi:10.1186/s12881-017-0422-7

天昊生物

幫您更好的完成實(shí)驗(yàn)，

幫您認(rèn)識(shí)更好的數(shù)據(jù)庫(kù)！

歡迎聯(lián)系我們！

電話：18964693703（微信同號(hào)）

公司網(wǎng)址：www.geneskybiotech.com

郵箱：[email protected]