siRNA Design Support System的详细说明
1. 设计流程
2. 概要说明
3. 使用方法
4. 使用注意
 
如果您想使用siRNA Design Support System,请点击下方的【GO】按钮

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3. siRNA Design Support System的使用方法

    1. 进入【siRNA的设计】
    2. 输入设计信息
    3. 确认输入信息
    4. 筛选候补序列、通过BLAST确认特异性
    5. 候补序列的显示与选择(见整体图例)
    6. 候补序列的显示与选择
    7. 有关候补序列的选择说明
    8. 问答
I. 进入【siRNA的设计】

点击【GO】,显示siRNA Design Support System的设计画面。

 

II. 输入设计信息

输入生物种、靶基因序列以及其它各种参数。点击各条目的带有下划线部分可以查看该条目的详细说明。点击右上部的【help】,除可以查阅各条目的详细说明外,还可以阅览siRNA设计的详细说明。

Organism:选择靶基因的生物种。设计程序将会在所选择的生物种的Database里检索各候补siRNA序列的同源性,确认各候补序列的特异性。
Target mRNA Nucleotide Sequence:Gene ID、Accession no.(登录在NCBI GenBank上的ID)、Your Sequence(靶基因序列的50-40000个碱基)的三项中任选一项进行输入。如果选择输入Gene ID或者Accession no.时,设计程序将会自动从GenBank的登录信息库中获得CDS信息。有关基因序列的信息将会在下一个画面中显示,请注意确认。

CDS start/end: 如果在②项中输入的是Gene ID或Accession no.,通常没有必要输入CDS start/end。如果在该项中输入的是Your Sequence(碱基序列),或者输入的Gene ID或Accession no.所对应的基因在信息库中没有登录CDS信息时,需要在这一项中指定CDS的start/end位置,输入开始和结束的碱基编号。在这一项中输入的start/end数字编号,将比GenBank中的CDS信息优先处理。
不输入CDS start/end时,如果指定了Gene ID或Accession no.,设计程序将根据GenBank中的CDS信息进行设计;如果输入了Your Sequence(碱基序列),设计程序将对全长序列(从第一个碱基至最后一个碱基)进行搜索设计。
Start with:在这一项中选择候补序列的起始碱基是以"AA"开始,还是以"NA"(N为任意碱基)开始。不选择时,自动选择"AA"。
Region:指定设计范围。通常选择"CDS"或CDS+3'UTR。
点击【Create siRNA】按钮。如果输入了Gene ID或Accession no.时, 将会进一步确认输入的信息;如果直接输入了碱基序列时,将开始设计。

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III. 确认输入信息

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这个画面是用来确认输入了Gene ID或Accession no.时的靶基因信息及其它设定的输入信息的。

  1. 确认显示的靶基因的信息后,点击【Create siRNA】按钮,设计开始。
  2. 如果没有显示靶基因的信息,或是出现了错误提示,有可能是Gene ID或Accession no. 不正确,或者是因为靶基因含有其他特殊信息等。此时请点击【Go to NCBI】按钮,画面会自动链接至NCBI Database。
    在NCBI中再次输入Gene ID或Accesion no.后,如果NCBI网页显示"No items found"时,说明Gene ID或Accession no.不正确。此时请返回siRNA Design Support System的设计页面(Design Page),输入正确的Gene ID或Accession no.后,重新进行设计。
    如果NCBI网页显示了序列,请确认CDS信息。
    如果没有CDS信息,或者存在多种CDS信息时,则本设计程序无法设计。请点击【Return to Design Page】返回前一页,输入CDS start/end项后,重新进行设计。
IV. 筛选候补序列、通过BLAST确认特异性


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设计程序筛选出符合设计指定参数的siRNA候补序列,根据GC含量、在靶基因上的
位置、两端的序列等信息确定每个候补序列的Score。此时,如果候补序列超过300条时,将按照Score的大小顺序选择前300条的候补序列。
针对筛选的候补序列,BLAST系统将自动对指定的生物种的Database进行同源搜索。这里将使用NCBI Unigene的代表序列作为基因的Database。
V. 候补序列的显示与选择(见整体图例)

这部分为靶基因的相关信息。
这部分显示靶基因和各siRNA候补序列的整体位置关系。候补序列(显示的横线)根据Score的大小用不同的颜色上下分层表示。靶基因的CDS领域通过变换颜色和其它部分进行区别。如果靶基因序列是登录在NCBI Refseq上的人的基因,并且登录有Transcript variant和SNP信息时,同时可以显示variant基因和SNP等信息。点击目标画面部分,可以显示点击部分的扩大画面。

【候补序列显示与选择整体图】

这是②项"目标区域"的扩大画面。把鼠标箭头靠近至各siRNA的候补序列时,会显示该序列的各种详细信息。同时可以查阅各候补序列的BLAST结果,向「选择序列一览表」(Cart)中添加选择的候补序列(Add to Cart)等。
在③的画面上选择的「选择序列一览表」(Cart)。
Make Nega按钮:点击【Make】,可通过随机的方法设计负对照siRNA序列。

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VI. 候补序列的显示与选择

在这里点击画面时,显示画面左端会转换至点击位置。
点击【BLAST Filtering Off】,画面会显示出没有经过BLAST同源检索的所有siRNA的候补序列。
点击【BLAST Filtering On】,画面将重新回到显示BLAST同源检索后的候补序列的显示状态。

【扩大图&候补序列信息】

将鼠标移动至感兴趣的siRNA候补序列时,可以查阅该序列的详细信息。
每次点击 按钮时,扩大画面会移动50bp的位置。如果SNP位置在siRNA候补序列上时,在详细的信息中也会显示SNP信息。点击SNP信息中的dbSNP ID时,画面会链接至NCBI的dbSNP中的对应SNP数据位置。
点击详细信息中的【BLAST-result】时,可以查阅BLAST结果。
点击【Add to Cart】时,可以将本候补序列添加至「选择序列一览表」(Cart)中,添加至「选择序列一览表」中的序列会在图上闪烁。

【选择序列一览表】

被选择的候补序列将按选择顺序添加至「选择序列一览表」(Cart)中。
「选择序列一览表」(Cart)中显示了23个碱基的候补序列,其中包含19个碱基的Target序列(带有颜色的短横线)。点击19个碱基的序列时可以显示BLAST结果。
点击Make Nega的【Make】时,将设计出对应于该行候补序列(19个碱基)的随机负对照(阴性对照)序列,在表中显示在这一序列的下一行。
随机负对照序列不改变与之相对应的候补序列的碱基组成,将对应的候补序列的碱基随机混合后,再通过BLAST同源检索确认了其特异性。BLAST同源检索是针对选择设定的生物种的Database进行的。
如果在「选择序列一览表」(Cart)中有需要合成的候补序列,请点击左端的「Select」选择框。
如果直接合成siRNA,再请选择表下边的"siRNA";如果合成用于「in vitro Transcription T7 Kit」(TaKaRa Code:D6140)的DNA时,请选择表下边的"Oligo DNA(for Kit)"。
点击【Confirm】按钮,画面将移动至需要合成的siRNA或Oligo DNA(for in vitro Transcription T7 Kit,4条DNA序列)的序列一览表。

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VII.有关候补序列的选择说明
  1. 原则上应根据Score的高低顺序进行候补序列的选择。
    表示有SNP的候补序列,并不就是说在所有的实验材料中的这一基因上都会有SNP的出现,只是说明有SNP存在的可能性。为了保证实验的有效进行,我们还是应该尽量避免选择使用显示SNP的候补序列。
    显示Transcript variant时,各种实验材料中的variant会各有差异,可以根据各自的实验需要,选择保守区域或者非保守区域来设计候补序列。
  2. 候补序列极少,没有足够的选择余地时,请点击「Return to Design top」,返回至起始画面,然后降低设计条件(如:扩大region范围、start with改为NA等)后,重新进行设计。如果此时显示的候补序列还是极少,可以点击【BLAST Filtering Off】按钮,看一下BLAST同源筛选处理前的候补序列情况,然后选择适当的候补序列,确认其BLAST的结果。如果发现BLAST筛选时,其比较对象是靶基因的自身序列,或者与比较对象的同源性在17个碱基以下时,此候补序列可能可以使用。
推荐使用多条siRNA进行实验
◆ 由于未知的Transcript variant,SNP等原因,设计的siRNA有可能不起作用。
◆ 各种siRNA的实验效果各不相同。
◆ 有些siRNA序列在有效抑制靶基因表达的同时,也可能抑制其它基因的表达。

因此,应多选择几条siRNA序列进行RNAi实验,从中选择最佳的实验方案。

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VIII.问答
Q1. 无法选择目标生物种类时,怎么办?
A1.

此时无法使用BLAST系统对候补序列的特异性进行分析。
操作时请随便选择一种生物种进行检索,在显示结果的画面里点击【BLAST Filtering Off】,显示候补序列的结果。此时应注意,显示的结果没有通过BLAST系统进行同源筛选。

Q2.

使用本程序设计的siRNA可不可以用于各种表达载体?

A2.

本设计程序设计的siRNA通常适用于化学合成的siRNA。但由于用于表达载体中的siRNA和用于化学合成的siRNA具有很大的类同性,因此也可以使用本程序设计表达载体用的siRNA。但由于各种载体使用的Promoter不同时,对具体序列的要求也各不一样(特别是5'端序列),因此,应该根据各表达载体的具体情况,选择适合于各种载体的siRNA序列。

Q3.

进行RNAi实验时,设计几条siRNA比较合适?

A3.

由于Transcript variant,SNP等多种原因,设计的siRNA有时不起作用。而由于siRNA的立体结构、特异性等原因,各条siRNA的实验效果也各不相同。此外,有些siRNA序列尽管可以有效抑制靶基因的表达,但同时也可能抑制其它基因的表达,无法得到预期的实验效果。因此,最好在靶基因的不同位置设计数条(3~5条)siRNA序列进行RNAi实验,从中选择最佳的实验结果。

Q4.

不显示Transcript variant信息,为什么?

A4.

本程序中显示的Transcript variant信息只局限于登录在NCBI RefSeq上的人基因中记载有Transcript variant信息内容的基因序列,不能表示其它生物种的Transcript variant信息。此外,在人基因中也有一些基因的Transcript variant信息无法检索清楚,这些信息在图谱上也无法显示。

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