伯豪生物miRNA芯片服务

  • 来源:上海伯豪生物技术有限公司/生物芯片上海国家工程研究中心
  • 时间: 2017/9/18
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    Agilent miRNA芯片服务

     microRNAs(miRNAs)是一种大小约21—23个碱基的单链小分子RNA,是由具有发夹结构的约70—90个碱基大小的单链RNA前体经过Dicer酶加工后生成,不同于siRNA(双链)但是和siRNA密切相关。microRNA通过和靶基因mRNA碱基配对引导沉默复合体(RISC)降解mRNA或抑制mRNA的翻译,从而在转录后水平调控蛋白表达(新发现microRNA也能在转录水平调控基因表达)。microRNA在物种进化中相当保守,在动物、植物和真菌等中发现的microRNAs表达均有严格的组织特异性和时序性。microRNA在细胞生长和发育过程中起多种作用,包括调控发育、分化、凋亡和增殖等。

          上海伯豪生物技术有限公司作为上海生物芯片有限公司/生物芯片上海国家工程研究中心旗下的专业技术服务子公司,不断强化生物芯片相关技术服务平台建设,为国内外客户提供专业化解决方案。在miRNA芯片领域,经过严格平行试验优选,先后建立起三大技术平台:Agilent miRNA芯片平台(针对动物miRNA,已经进行了11812份样品的miRNA芯片检测服务),Affymetrix miRNA芯片平台(覆盖203个物种)以及ABI miRNA定量芯片平台(定量原理),为客户提供具有针对性的高端技术服务。

     

    Agilent miRNA芯片服务

    安捷伦科技有限公司(Agilent Technologies Inc.)作为国际领先的生物芯片制造企业,利用其先进的芯片生产工艺,开发出具有独特设计的miRNA检测芯片,能特异性地检测出成熟的miRNA并能很好地区分高度同源的miRNA 分子。该平台还具有特异性高、灵敏度高等特点。可以广泛地应用于检测和比较各类样品的miRNA表达状态,并通过分析其调控的靶基因来深入分析其调控机制或生物学功能。 

    Agilent microRNA芯片探针设计图

     

    Agilent microRNA芯片技术特点

    1. 唯一能通过特殊的探针设计区分成熟miRNA和miRNA前体的芯片平台;
    2. 无需分离miRNA,直接用Total RNA 进行实验,只需100ng的Total RNA 即可用来进行标记实验(不包括质检所消耗的量),避免了分离、富集、放大等过程带来的影响;
    3. 样品适用范围广:组织、血清、血浆、FFPE、冰冻切片组织、脱落细胞等均可进行实验;
    4. 高特异性:特殊的专利探针设计能区别一个碱基的差异;
    5. 高灵敏度:检测丰度跨4个log,最高可达6个log,只要存在6000个拷贝的分子就可以检出;
    6. 数据来源于miRBase 21.0版本,并方便及时更新;
    7. 人、大鼠、小鼠之外的动物物种,可以方便的通过earray进行个性化定制。

    相关技术文章:Direct and sensitive miRNA profiling from low-input total RNA
    相关介绍视频:MicroRNA研究的综合解决方案

     

    Agilent miRNA芯片服务推荐


     

     

    服务内容:总RNA抽提、样品质检、microRNA标记、杂交、洗脱、图像扫描、数据分析。

     

    Agilent microRNA芯片相关技术文章 — FFPE材料的microRNA分析


    Zhang X, Chen J, Radcliffe T, Lebrun DP, Tron VA, Feilotter H. An array-based analysis of microRNA expression comparing matched frozen and formalin-fixed paraffin-embedded human tissue samples. J Mol Diagn. 2008. 10(6):513-9. 

    使用芯片技术研究miRNA通常需要使用新鲜的样本或快速冷冻的样本。但是世界上大约有数十亿份组织样品保存在医院或者组织样品库中,绝大多数是使用福尔马林固定石蜡包埋的方法处理(Formalin-Fixed and Parrffin-Embedded,FFPE)的样品。数量巨大的样品蕴含着无限的科学研究的机会同时也是研究者们很棘手的研究对象。如何从这些样品中获取我们需要的生物信息呢?该文章中,Queen’s Cancer Research Institute 使用Agilent miRNA芯片对快速冷冻的样本以及与之相匹配的相应的FFPE样本进行了研究。 
    结论:检测自FFPE样本中抽取miRNA在技术上是可行的;Agilent miRNA芯片平台的数据显示出其在抽提、标记和杂交过程中的高度重复性。

    Agilent microRNA芯片相关技术文章 — 血浆样本进行microRNA分析

    Wang K, Zhang S, Marzolf B, Troisch P, Brightman A, Hu Z, Hood LE, Galas DJ. Circulating microRNAs, potential biomarkers for drug-induced liver injury. Proc Natl Acad Sci U S A. 2009, 106(11):4402-7.

    该文章用血浆中获得的特异性microRNA作为标志物,监控Acetaminophen(对乙酰氨基酚,退热净)过量使用对肝脏造成的药物性损伤。
    结论:该方法的灵敏度要高于传统的ALT(谷丙转氨酶)指标。

     

    miRNA芯片分析

    1. 归一化 
    microRNA芯片采用的归一化的方法为quantile normalization,loess normalization。

    2. 差异基因筛选 
    microRNA的差异筛选,同表达谱的筛选方法是一致的,参见表达谱的差异基因筛选。

    3. miRNA靶基因预测 
    microRNA结合在靶基因的3’ UTR,下调靶基因.miRNA靶基因预测有多种方法.我们主要利用TargetScan数据库关联microRNA的靶基因。

    对microRNA 进行靶基因预测的结果表格

    4. miRNA与靶基因网络图 
    将显著性功能与显著性Pathway所包含的靶基因取交集后与microRNA构建基因与microRNA调控网络(待确认),可以在全局的水平上直观的反应基因之间的相互关系,同时反映了基因调控网络的稳定性。根据网络中microRNA的位置函数计算出microRNA在网络中的关系强度,即microRNA的网络特征值。特征值高microRNA处于网络的枢纽性地位,该microRNA调控能力
    强,对网络结构和样本性状有重要的调控价值,同时从网络中也可以得到被microRNA调控的关键靶基因。

    5. miRNA-GO Network 
    miR-GO Network利用靶基因的功能注释与microRNA-mRNA靶向调控关系,构建microRNA功能调控的网络图。网络图可发现MicroRNA调控的多种基因功能,并通过网络分析,得到核心调控microRNA以及microRNA调控的核心基因功能。

    6. miRNA-Pathway Network 
    miR- Pathway Network与miR-GO Network类似.利用靶基因的Pathway间相互作用关系,与microRNA-mRNA靶向调控关系,构建miR- Pathway调控的网络图。网络图可发现MicroRNA调控的多种信号通路,并通过网络分析,得到核心调控microRNA以及microRNA调控的核心信号通路。

    7. miRNA的转录因子的预测 
    为了研究miRNA的调控机制,首先预测miRNA的promoter区域,根据miRNA的promoter区域,利用HMM来预测结合的转录因子。

    8. miRNA与表达谱芯片平台的联合分析 
    miRNA与表达谱芯片平台的联合分析除了和甲基化与表达谱芯片分析类似外,还可以将miRNA预测的靶基因和表达谱芯片的差异基因取交集,进行miRNA-DiffGene-Network。

     


     



     

     

     

    参考文献

    1. Wang K, Zhang S, Marzolf B, Troisch P, Brightman A, Hu Z, Hood LE, Galas DJ. Circulating microRNAs, potential biomarkers for drug-induced liver injury. Proc Natl Acad Sci U S A. 2009, 106(11):4402-7.
    2. Zhang X, Chen J, Radcliffe T, Lebrun DP, Tron VA, Feilotter H. An array-based analysis of microRNA expression comparing matched frozen and formalin-fixed paraffin-embedded human tissue samples. J Mol Diagn. 2008. 10(6):513-9.
    3. Wang S, Wang L, Zhu T, Gao X, Li J, Wu Y, Zhu H. Improvement of tissue preparation for laser capture microdissection: application for cell type-specific miRNA expression profiling in colorectal tumors. BMC Genomics. 2010, 10;11:163
    4. Liu Y, Hu W, Wang H, Lu M, Shao C, Menzel C, Yan Z, Li Y, Zhao S, Khaitovich P, Liu M, Chen W, Barnes BM, Yan J. Genomic analysis of miRNAs in an extreme mammalian hibernator, the Arctic ground squirrel. Physiol Genomics. 2010, 42(1):39-51.

     

    上海伯豪Agilent miRNA芯片服务客户应用文献汇总

     

    Affymetrix miRNA芯片服务

    Affymetrix miRNA 4.0 芯片服务

    上海伯豪生物技术有限公司(Shanghai Biotechnology Corporation)作为上海生物芯片有限公司/生物芯片上海国家工程研究中心旗下的专业技术服务子公司,不断强化各类生物芯片相关技术服务平台建设,为国内外客户提供专业化解决方案。在miRNA芯片服务领域,多年来进行了一万多份样品的miRNA芯片检测服务,协助客户发表SCI论文50余篇,平均IF4.6。

    上海伯豪生物技术有限公司作为Affymetrix认证服务供应商,利用Affymetrix新开发的 GeneChip® miRNA 4.0 Array为您提供优质的服务。

    一、芯片特点:

    • 高覆盖度-涵盖miRBase Release 20中所有成熟的miRNA序列
    • 新型的分析-采用同样的芯片可以检测人、小鼠、大鼠或其他物种的miRNA(同时检测203个物种的miRNA);
    • 信息量大-芯片结果包括:host gene ID、miRNA target genes、clustered miRNA等;
    • 样本量低-仅需要130ng的total RNA。
    • 高灵敏度:检测丰度跨4个log,可以检测到1.0 attomol的microRNA含量。

     

    二、芯片内容:

    • 100% 覆盖miRBase v20数据库;
    • 30,424个成熟miRNA;
    • 5,214个人、小鼠、大鼠miRNA;
    • 1,996个人类snoRNA, scaRNA;
    • 3,770个探针专门针对人类、小鼠、大鼠前体发夹状序列设计。

    探针数目:(人、大鼠、小鼠)

     

    总探
    针数
    小鼠 大鼠
    成熟miRNA Pre-miRNA sno RNA和scaRNA 成熟miRNA Pre-miRNA 成熟miRNA Pre-miRNA
    30,424 2,578 2,025 1,996 1,908 1,225 728 490

     

    三、microRNA芯片服务流程图



    四、数据分析:

    上海伯豪为客户整合推出miRNA芯片分析全面解决方案(包括归一化、差异基因筛选、miRNA靶基因预测、 miRNA与靶基因网络图、miRNA-GO Network、miRNA-Pathway Network、miRNA的转录因子的预测、miRNA与表达谱芯片平台的联合分析)。

    五、miRBase 20.0数据库相关更新情况:

    miRBase 20.0数据库收录了来自约40篇新文献报道的3355条新的发夹前体序列和5393条新的成熟体microRNA,miRNA 发夹前体序列已升至 24521 条;成熟 miRNA 序列升至 30424 条。其中新增成熟 miRNA 中,人成熟的 miRNA 增至 2578 条(新增536条),小鼠成熟的 miRNA 增至 1908 条(新增627条),大鼠 miRNA 增至 728 条。其它物种,Gallus gallus [鸡]新增205条, Solanum tuberosum[马铃薯]新增332条,Populus trichocarpa [毛果杨]新增32条,Linum usitatissimum[亚麻]新增124条(亚麻为新增物种)。此外,还新增了一系列物种的miRNA序列,包括Ictalurus punctatus [斑点叉尾鮰],Branchiostoma belcheri[文昌鱼],Avicennia marina[白骨壤],Prunus persica[碧桃],Duck enteritis virus [鸭肠炎病毒]等。

    六、SBC客户应用案例:

    应用案例一: 
    Involvement of microRNA-Mediated Gene Expression Regulation in the Pathological Development of Stem Canker Disease in Populus trichocarpa.
    PLOS ONE. 2012,7(9):1-13.
    本文运用Affymetrix miRNA Array,real-time quantitative PCR (qPCR)来研究miRNAs,通过对miRNA的靶基因及miRNA启动子的分析证实了被杨树茎溃疡病病原及葡萄座腔菌入侵的毛果杨中miRNAs的基因表达类型。结果发现,miR156可能是植物中miRNA应答来自环境中的所有压力的不可或缺的组件。研究确证了miRNA通路调节了植物疾病病理发展中基因的表达,为探索杨树茎溃疡病的发生和发展提供了重要的线索。
    使用服务种类:Affymetrix miRNA Array服务,相关芯片技术服务由上海伯豪完成。

    应用案例二: 
    MiR-181a enhances drug sensitivity in mitoxantone-resistant
    breast cancer cells by targeting breast cancer resistance protein
    (BCRP/ABCG2). Breast Cancer Res Treat.2013, 139:717–730.
    乳腺癌耐药相关蛋白(BCRP)/ ATP-结合转运蛋白G超家族成员2(ABCG2)调节乳腺癌多种药物的耐药性(MDR)。研究者探索了microRNAs在调节乳腺癌细胞中BCRP表达及BCRP-调节的药物耐药性方面所发挥的作用。经芯片检测、荧光素酶活性检测等方法验证后,最终发现MiR-181可能是乳腺癌中抑制及逆转药物耐药性的潜在靶标。
    使用服务种类:Affymetrix miRNA Array服务,相关芯片技术服务由上海伯豪完成。

    应用案例三: 
    A dsRNA-binding protein MdDRB1 associated with miRNA biogenesis modifies adventitious rooting and tree architecture in apple. Plant Biotechnology Journal.2013, pp. 1–10.
    采用EST blast及RACE扩增的方法分离苹果的MdDRB1基因。接着进行表达分析,RNA结合及蛋白相互作用分析,将MdDRB1转化进苹果愈伤组织,体外组织培养条件下观察MdDRB1在miRNA生物起源、不定根生成、叶的生长、树木生长习惯方面的典型功能。研究结果证明MdDRB1在miRNA生物起源方面的功能比较保守,且是果树重要经济特征形成的主要调控因素。
    使用服务种类:Affymetrix miRNA Array服务,相关芯片技术服务由上海伯豪完成。

    七、相关下载

    ABI miRNA检测服务

    ABI Taqman microRNA检测产品基于real-time PCR原理,在384孔板上能对Sanger数据库中人、小鼠或大鼠所有的microRNA进行精确定量。目前,ABI Taqman miRNA检测产品参照的数据库为Sanger miRBase v14 (human) 和 v15 (rodent)。

    ABI Taqman microRNA Array的化学机制

    ABI miRNA检测产品特点

    高特异性:可以只针对成熟miRNA进行定量,有效区分成熟miRNA分子和前体分子以及其它成熟microRNA的同源分子;
    高灵敏度:样品消耗量少,仅需700ng total RNA;
    快速、简便:整个操作只需两步,三小时内即可获得高质量的数据;
    超宽的线性范围:可跨越7个数量级。

    Taqman microRNA Array服务



    TaqMan® microRNA Array 实验流程


    服务内容

    人类miRNA芯片服务
    芯片推荐:TaqMan® Array Human microRNA Panel V2.0
    芯片内容:
    包含667个人类microRNA。序列信息来源于Sanger miRBase V10.0。

     

    Gene Signature

    Array Name

    # of miRNA Targets/Controls

    Format

    # of Arrays

    Human Array A

    377/4

    Format 384

    4 arrays

    Human Array B

    290/4

    Format 384

    4 arrays

    Human Array A and B

    667/4

    Format 384

    8 arrays

     

    啮齿目miRNA芯片服务
    芯片推荐:TaqMan® Array Rodent microRNA Panel V2.0
    芯片内容:
    包含518个microRNA。序列信息来源于Sanger miRBase V10.0。

     

    Gene Signature

    Array Name

    # of miRNA Targets/Controls

    Format

    # of Arrays

    Rodent Array A

    375/6

    Format 384

    4 arrays

    Rodent Array B

    210/6

    Format 384

    4 arrays

    Rodent Array A and B

    585/6

    Format 384

    8 arrays

     

    Taqman microRNA Assay服务

     

    TaqMan® microRNA Assay 实验流程

    服务目录

    目前已有6种生物体的TaqMan microRNA试剂盒供选择,用于您的研究服务:
    人类TaqMan microRNA服务(含667条人类相关microRNA)
    小鼠TaqMan microRNA服务(含344条小鼠相关microRNA)
    大鼠TaqMan microRNA服务(含236条大鼠相关microRNA)
    果蝇TaqMan microRNA服务(含72条果蝇相关microRNA)
    拟南芥TaqMan microRNA服务(含65条拟南芥相关microRNA)
    线虫TaqMan microRNA服务(含82条线虫相关microRNA)

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