R批量预测miRNA和靶基因之间的调控关系-TargetScan篇

前面我们介绍过miRNA 靶向预测软件targetscan的原理，以及如何使用targetscan本地版软件预测miRNA的靶基因。对于一些常见的物种，像人，小鼠，其实targetscan已经提供了所有的预测结果，我们可以直接下载到本地，然后利用R来做一些简单的匹配就可以找到miRNA和靶基因之间的调控关系了。这个过程就像前面我们讲过的R批量预测miRNA和靶基因之间的调控关系-ENCORI篇。我们先来捋一捋思路

targetscan跟前面讲过的ENCORI这个数据库不太一样，ENCORI里面给出来的结果就直接是每一个miRNA跟mRNA之间的调控关系

而targetscan里面的结果比较特殊一些，给出来的不是每个miRNA的结果，而是miRNA Family跟靶基因之间的调控关系，结果可以在Predicted_Targets_Info.default_predictions.txt文件中找到，结果如下文所示

那么什么是miRNA Family呢？

我们知道miRNA一般是通过seed（种子序列，miRNA 5'端第2位到第7位）与靶基因进行互补配对，从而抑制miRNA的翻译，或者直接造成miRNA降解。具体可以参考MicroRNA 的结构、生物合成及功能。

一般的miRNA靶基因预测软件，也是基于seed序列互补配对来做预测的。那么即使是不同的miRNA，只要他们的seed序列相同，软件预测出来的靶基因也会是一样的。因此，我们会把具有相同seed序列的miRNA叫做一个miRNA Family（miRNA家族）。很多软件（包括targetscan）都是以miRNA Family为单位来预测靶基因的，这个家族里面的所有miRNA都会拥有相同的靶基因。

targetscan就有一个专门的文件，叫做miR_Family_Info.txt，里面提供每一个miRNA跟miRNA Family之间的对应关系。

接下来我们来看一下如何处理targetscan的这两个文件来获取miRNA-mRNA，以及mRNA-miRNA之间的调控关系。

1.获取miRNA-mRNA之间的调控关系

首先我们需要获取候选miRNA的miRNA family信息，这个直接通过查找miR_Family_Info.txt文件就可以获取

接下来我们就用得到的miRNA family在Predicted_Targets_Info.default_predictions.txt文件中去查找靶基因信息。这样就可以得到每一个miRNA的靶基因了

2. 获取mRNA-miRNA之间的调控关系

首先我们通过查找Predicted_Targets_Info.default_predictions.txt文件，

得到mRNA跟miRNA Family之间的调控关系

接下来我们需要再做一步转换，将miRNA Family展开，用里面包含的所有成员miRNA来代替。我们可以读入miR_Family_Info.txt文件中的信息，然后将格式转换成list，list的name是每个miRNA Family的名字，内容就是这个家族中的所有成员miRNA。

最后我们就可以得到mRNA-miRNA之间的调控关系

参考资料：

1. MicroRNA 的结构、生物合成及功能
2. miRNA 靶向预测软件targetscan
3. RNA相互作用神器——ENCORI
4. R批量预测miRNA和靶基因之间的调控关系-ENCORI篇

完整R代码参考

R批量预测miRNA和靶基因之间的调控关系-TargetScan篇