如何使用CIRI識別環狀RNA

本篇文章為大家展示了如何使用CIRI識別環狀RNA，內容簡明扼要并且容易理解，絕對能使你眼前一亮，通過這篇文章的詳細介紹希望你能有所收獲。

在最初的環狀RNA研究中，認為環狀RNA都是由exon通過反向剪切構成的,稱之為exonic circRNA，只有這樣的環狀RNA能夠由PCR反應驗證出來的。

CIRI是一款環狀RNA檢測軟件，通過該軟件的預測結果，學者第一次用實驗驗證出了intronic circRNA和intergenic circRNA。該軟件操作簡便，準確度高，是非常流行的一款環狀RNA檢測軟件。

該軟件至少需要兩個輸入文件，基因組的fasta序列和測序數據比對產生的sam文件，需要注意的是，輸入的sam文件必須是由bwa-mem算法比對產生的 。分析的pipeline示意如下

對于輸入的sam文件，需要經過兩次掃描，在第一次掃描時，根據雙端數據的比對情況篩選候選的環狀RNA，這一步通過判斷SAM文件中CIGAR那一列的值來實現，本質上是檢測覆蓋環狀RNA連接點處的junction reads,根據測序讀長和連接點處包含的基因組區域的特征，分成以下3種模型

圖A表示junction read只覆蓋了起始外顯子和終止外顯子的部分序列，這兩部分reads在基因組上的比對位置是相反的，絕大部分的環狀RNA都符合這種模型。

圖B表示junction read除了覆蓋了起始外顯子和終止外顯子的兩部分序列外，還覆蓋了中間的一個外顯子的部分序列，這種情況下reads可以分成3個部分比對到基因組上。

圖C表示junction read除了覆蓋了整個環狀RNA外，還重復又讀了一部分序列，這個只有當環狀RNA的序列長度小于測序讀長時才可能出現。

該軟件將以上3種模型定義為paired chiastic clipping signals，簡稱PCC信號，如果一條reads比對情況符合以上任意一種，就認為該reads是一條環狀RNA的junction reads。

為了提高準確性，識別到junciton reads之后，還會結合雙端序列比對的質量paired end mapping即PEM和GT-AG保守的剪切位點進行過濾，示意圖如下

只保留比對質量較高，且頭尾符合AG-GT剪切信號的junciton reads進入下游分析，在第二次掃描SAM文件的過程中，通過動態規劃算法給出最終的環狀RNA預測結果，如果提供了GTF文件，還會對環狀RNA進行注釋。

該軟件的使用步驟如下

1. bwa比對參考基因組

代碼如下

bwa mem \
-T 19 \
-t 5 hg19_index \
R1.fastq.gz R2.fastq.gz \
> align.sam

2. 運行CIRI

CIRI2.pl  \
-T 20 \
-F hg19.fa \
-A hg19.gtf \
-I align.sam \
-O circRNA.xls

輸出結果如下所示

在后續驗證時，可以挑選表達量較高的來驗證，在軟件對應的文章中，挑選了junction reads數大于5的環狀RNA來進行驗證。

上述內容就是如何使用CIRI識別環狀RNA，你們學到知識或技能了嗎？如果還想學到更多技能或者豐富自己的知識儲備，歡迎關注億速云行業資訊頻道。