2024-06-17

想要探究细胞遗传的真相？tRNA包，让你轻松掌握tRNA的结构功能信息！

原创小果生信果 2024-05-12 19:00:11

同学们，今天小果要向大家介绍一个在基因组学领域中颇受关注的R包——tRNA包！想象一下，细胞内有一支神奇的“翻译团队”，他们忙碌地将基因编码的信息转化成蛋白质的语言，这支团队就是由tRNA组成的。tRNA不仅参与蛋白质合成过程，还在细胞内发挥着多种重要功能，了解tRNA的结构和特征对于理解细胞的遗传信息传递过程至关重要，通过tRNA包，我们可以十分轻松地处理和分析tRNA相关的数据。小果可是拥有十年分析经验的生信高手哦，不仅限于tRNA,如果同学们有任何完成不了的生信分析，欢迎随时联系我。

在本次学习中，小果将细致的教大家如何安装和使用tRNA包，并通过对实际示例的演示，让同学们更深入地了解tRNA在基因组中的分布和功能，为同学们解读细胞内的遗传信息提供重要线索。因此，本次的学习十分重要，同学们可要认真听讲哦。小果相信，通过本次学习，同学们都能够更加熟练地应用tRNA包，为基因组学领域的研究贡献自己的一份力量！

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使用服务器租赁~

公众号后台回复“111”

领取本篇代码、基因集或示例数据等文件

文件编号：240510

需要租赁服务器的小伙伴可以扫码添加小果，此外小果还提供生信分析，思路设计，文献复现等，有需要的小伙伴欢迎来撩~

tRNA包简介

tRNA包是一个专门用于处理转移RNA（tRNA）数据的R语言包。它提供了丰富的函数和数据集，用于 tRNA 序列的分析和处理。用户可以通过这个包来导入 tRNA 数据、进行序列比对、提取序列特征等操作，从而深入研究 tRNA 的结构和功能。tRNA包的设计简单易用，使得用户能够快速上手，进行高效的 tRNA 数据分析。通过学习和掌握tRNA包的使用，研究人员可以深入了解tRNA在生物体内的功能和重要性，为生物学领域的研究提供了便利和新的方法。

tRNA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("tRNA") # 在BiocManager环境下安装tRNA查看是否安装成功packageVersion("tRNA") # 查看tRNA版本

显示为1.20.1版本，则表示已经安装了tRNA包。

除此之外，后续示例还需要使用Structstrings包，我们可以提前安装，安装命令如下：

BiocManager::install("Structstrings") # 在BiocManager环境下安装Structstrings

tRNA包使用示例

载入包和示例数据：

library(tRNA) # 载入tRNA包library(Structstrings) # 载入Structstrings包data("gr", package = "tRNA") # 从tRNA包中提取示例数据

获取tRNA的结构对应的序列：

要获得单个tRNA结构元素的序列，可以使用gettRNAstructureGRanges（）函数或gettRNAstructureSeqs（）函数，可以通过修改参数来获得需要的结果。

gettRNAstructureGRanges(gr, structure = "anticodonLoop") # 获得反密码子环的序列坐标

显示如下图：

gettRNAstructureSeqs(gr, joinFeatures = TRUE, structure = "anticodonLoop") # 获得反密码子环的序列信息

显示结果如下图：

我们也可以获得数据集中tRNA的完整序列信息。命令如下：

seqs <- gettRNAstructureSeqs(gr[1L:10L], joinCompletely = TRUE) # 获取gr数据集前十行的所有结构信息序列。seqs # 查看结果

结果如下图：

metadata(seqs)[["tRNA_structures"]] # 获取tRNA结构区段

结果如下图：

请注意，如果所涉及的tRNA序列与经典tRNA模型有显著偏差，则gettRNAstructureGRanges和gettRNAstructureSeqs函数可能无法按预期工作。

tRNA结构特征可视化：

通过以上学习，我们已经获取了tRNA的结构对应的序列，但是怎样将这些数据进行可视化分析，以及如何对比不同物种之间的tRNA结构特征是我们接下来的主要学习内容，同样也是同学们不容错过的重点内容，答应小果，要坚持完成对tRNA包的学习哦！

为了获取tRNA特征的概述并比较不同的数据集，我们可以使用gettRNAFeaturePlots函数。它接受一个命名的GRangesList作为输入。在内部，它将根据上述提到的函数和GRanges对象的mcols中包含的数据来计算特征值的列表。

data("gr_eco", package = "tRNA") # 加载大肠杆菌tRNA数据data("gr_human", package = "tRNA") # 加载人的tRNA数据grl <- GRangesList(Sce = gr,                   Hsa = gr_human,                   Eco = gr_eco) # 汇总信息    plots <- gettRNAFeaturePlots(grl) # 绘制图表plots$length # 显示tRNA长度分布

显示结果如下：

由图可知，示例数据的tRNA长度分布更接近于人的tRNA，而原核生物大肠杆菌的tRNA长度分布均值要比人和示例数据的tRNA长度分布均值要大。

plots$gc # 显示tRNA 的GC含量占比

显示如下图：

由图可知三者的GC含量占比均在50%左右，而示例数据的tRNA的GC含量分布相对于人tRNA的GC含量分布来说，存在部分tRNA的GC含量低于50%，在30%左右。

plots$variableLoop_length #显示tRNA中可变环长度

显示如下图：

由图可知，大肠杆菌的tRNA中可变环长度分布与人以及示例长度的可变环长度分布相比更加分散，人以及示例数据的可变环长度分布主要集中在5和14个核苷酸左右。

以上就是对于tRNA包的全部介绍了，通过学习如何安装和使用tRNA包，我们能够轻松地处理tRNA相关的数据，并进行结构和特征的分析。这个工具的出现为生物学领域的研究提供了便利和新的方法，使我们能够更深入地理解tRNA在生物体内的作用和重要性，而通过本文提供的示例，我们可以更好地理解tRNA的结构与功能。因此，小果希望大家继续学习和探索，掌握更多生物信息学工具，为生物信息学研究的进展做出贡献。

同学们如果觉得自己写代码麻烦，可以体验一下我们的云生信小工具，只需输入数据，即可轻松生成所需图表。立即访问云生信

（http://www.biocloudservice.com/home.html），开启便捷的生信之旅！

小果还提供思路设计、定制生信分析、文献思路复现；有需要的小伙伴欢迎直接扫码咨询小果，竭诚为您的科研助力！