同学们,今天小云要向大家介绍一个在 RNA 领域中备受瞩目的 R 包——ncRNAtools包!非编码 RNA(ncRNA) 在细胞基因调控和功能表达中扮演着至关重要的角色,ncRNAtools包就是专门用于ncRNA研究的R包。相信小云,这篇文章你不容错过,我们将学习如何安装和使用 ncRNAtools 包,掌握如何在 RNAcentral 数据库中搜索已注释的 ncRNA,以及如何预测 ncRNA 的二级结构。相信小云,通过对这篇文章的学习后,同学们不仅能够加深对ncRNA的认识和理解,还能够熟练地应用 ncRNAtools 包轻松加载、处理和分析 ncRNA 数据,从序列、结构到功能,全方位地深入研究ncRNA的特性!现在就跟随小云的步伐,开启对于ncRNAtools 包的学习吧!
本次介绍的R包需要较多的硬件资源,在服务器可以更加流畅运行,同学们如果没有自己的服务器欢迎联系我们进行服务器租赁~
ncRNAtools包介绍
ncRNAtools 是一个专门用于非编码 RNA(ncRNA)分析的R语言的工具包。它提供了多种功能,包括加载和处理 ncRNA 数据、序列分析、结构预测、功能注释和可视化工具。同学们可以利用这个包来研究 ncRNA 的序列、结构和功能,理解其在生物学过程中的作用,通过 ncRNAtools,同学们能够更深入地探索非编码 RNA 的特性和调控机制。
ncRNAtools包安装
需要R语言版本为4.3,在控制台中输入以下命令:
if (!require("BiocManager", quietly = TRUE))
install.packages("BiocManager ")
BiocManager::install("ncRNAtools") # 在BiocManager环境下安装ncRNAtools
查看是否安装成功
packageVersion("ncRNAtools") # 查看ncRNAtools版本
显示为1.12.0版本,则表示已经安装了ncRNAtools包。
ncRNAtools包分析ncRNA示例
ncRNAtools特点:
ncRNAtools允许在RNAcentral数据库中搜索已注释的ncRNA,RNAcentral数据库可以通过关键词和基因组坐标两种不同方式进行搜索。ncRNAtools还可以通过序列来预测RNA的二级结构,目前支持的二级结构预测方法包括centroidFold、centroidHomfold和IPknot。此外,ncRNAtools提供了计算碱基对概率矩阵并将其可视化为热图的实用工具,并可以绘制一个包含二级结构信息的组合图。最后,ncRNAtools支持读取和写入CT和Dot-Bracket两种存储RNA二级结构最常用格式的文件。
在RNAcentral数据库中检索ncRNA:
RNAcentral数据库可以使用“rnaCentralTextSearch”函数按关键词进行搜索。该函数返回一个字符向量,其中每个元素是一个字符串,表示与搜索匹配的条目的RNAcentral访问号。RNAcentral访问号始终采用“URSXXXXXXXXXX”形式,其中X为任意十六进制数字,或者采用“URSXXXXXXXXXX_taxid”形式,其中taxid为与条目对应的物种或菌株的NCBI分类学标识符。
接下来我们使用几个简单的示例,展示ncRNAtools包检索ncRNA的功能,相关命令如下:
library(ncRNAtools) # 载入ncRNAtools包
rnaCentralTextSearch("HOTAIR") # 使用rnaCentralTextSearch函数搜索HOTAIR ncRNA
结果显示如下图:
rnaCentralTextSearch("FMN AND species:"Bacillus subtilis"") # 使用rnaCentralTextSearch函数搜索FMN ncRNA
结果显示如下图:
接着,我们可以使用rnaCentralRetrieveEntry函数来获取检索到的ncRNA的详细信息,命令如下:
rnaCentralRetrieveEntry("URS000037084E_1423") # 查看编号为URS000037084E_1423的ncRNA的详细信息
显示如下图:
可知,详细信息包括rnaCentralID、序列信息(sequence)、(序列长度)sequenceLength、description、(种属)species、ncbiTaxID、RNATypes等属性。
预测ncRNA二级结构示例:
我们已经演示了使用ncRNAtools包来检索ncRNA信息,但是小云相信同学们一定也知道,ncRNA的功能与它的二级结构紧密关联,对其二级结构的研究是我们关注的重点,对于ncRNA二级结构的预测同样也是ncRNAtools包更加重要的功能。相信小云,这部分内容绝对是你不容错过的重点内容!
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原文始发于微信公众号(云生信学生物信息学):后悔没早点发现!ncRNAtools包,绝对是生信人研究ncRNA的必备R包!