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lnc2Meth数据库：lncRNA与DNA甲基化及临床相关性

嗨，小伙伴们大家好！新的一周我们继续甲基化修饰话题。小伙伴们应该对lncRNA都很熟悉了，作为非编码RNA大家族之一，lncRNA可直接与DNA、RNA或蛋白质相互作用，通过多种机制（染色质重塑、组蛋白修饰、调控增强子及转录因子活性、可变剪切、mRNA降解和蛋白修饰等）在多种层面（表观遗传学、转录及转录后、翻译及翻译后水平等）调控基因表达，进而调节表型。这期给大家带来一款lncRNA与DNA甲基化及临床相关性数据库lnc2Meth，帮你蹭上非编码RNA和甲基化修饰的双料热点，一起来看看吧！~

甲基化数据库系列传送门

没想到这个数据库这么好用！国自然、SCI都能用得上！导师不明觉厉，直呼内行！

今天文章重点：实用！（6-11分SCI都偏爱这个Style）

有一说一，这个数据库太太太太惊艳了！值得安利！

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▌数据库概览

lnc2Meth数据库网址（http://bio-bigdata.hrbmu.edu.cn/Lnc2Meth/index.jsp），进入主页可见数据库介绍，基于GENCODE和lncRNAdb v2.0中lncRNA注释信息及450k DNA甲基化表达谱数据中CpG位点信息进行关联性分析，提供以疾病为中心和以基因转录本为中心的信息检索功能，前者可用于识别特定疾病中异常DNA甲基化相关lncRNA，后者可获得在特定疾病中与目标lncRNA相关的差异DNA甲基化模式，包括：

（1）差异甲基化位点，即单个差异甲基化的CpG位点；

（2）差异甲基化元件，即差异甲基化的功能元件，如TSS1500（转录起始位点上游1.5kb至200 bp）、TSS200（转录起始位点上游200 bp）、1_exon（第一外显子）、内含子和gene body（不包括第一外显子）；

（3）差异甲基化区域，被认为是一个功能元件内最长的差异甲基化区域，往往包含具有一致甲基化方向的CpG位点，并从边界CpG位点向外延伸2kb。除此之外，该数据库DMBrowser模块给大家提供甲基化位点的基因组模式图。

Download界面提供甲基化修饰数据集下载链接，表格标注各个数据集中差异甲基化位点、差异甲基化元件和差异甲基化区域状态。

Help界面提供数据库使用过程中的常见问题答疑，包括概念解析、数据库核心模块使用指南。如Question 9以模式图形式展示3种差异DNA甲基化模式：差异甲基化位点、差异甲基化元件和差异甲基化区域。

LncDM为R包，用于识别差异甲基化的lncRNA，其安装及使用方法详见Help界面Question 17。

▌数据库核心功能及操作演示

Search

Lnc2Meth数据库提供以疾病为中心和以基因转录本为中心的两种检索方式，在主页Quick Search检索框输入疾病名或lncRNA名进行快速检索，或者菜单栏点击Curation下拉菜单选择Disease-Centric或Tanscript-Centric进入检索界面。

（1）Disease-Centric

Disease-Centric模块支持以疾病检索目标lncRNA及其与DNA甲基化相关性信息。以乳腺癌为例，在侧边栏选择或检索框输入Breast Cancer。结果显示，数据库中含有DNA甲基化修饰信息的乳腺癌相关lncRNA有19个，表格提供文献中的lncRNA名称、对应的DNA甲基化区域、甲基化类型、调控机制、预后价值和文献信息。

说明1 ：表格所述甲基化类型有5种，即differential methylation（差异甲基化）、hypermethylation（高甲基化）、hypomethylationa（低甲基化）、methylation（甲基化）和demethylation（去甲基化）。

说明2 ：表格所述调控机制有3种，即Cis-Methylated LncRNA(CML、顺式甲基化lnRNA)、Trans-Methylation Due to LncRNAs(TMDL，lncRNA引起的反式甲基化)和Trans-Methylation Regulated LncRNA(TMRL，lncRNA调节的反式甲基化)。

说明3 ：数据库将基因组lncRNA相关CpG位点分为7个功能区，即TSS10kb、TSS1500、TSS200、first_exon、genebody、intron和TTS10kb

将上述结果以Prognostic value排序，与乳腺癌预后显著相关的有3条结果，以LINC00341为例，甲基化区域为启动子，为差异甲基化，顺式甲基化lncRNA，相关文章发表于2017年，PubMedID为28146429，点击details查看详情。

展示LINC00341基本注释信息和调节靶标，目标文献中报道的甲基化区域、调控机制、预后价值、验证方法和功能描述等信息，并提供LINC00341功能注释相关的外部数据库链接。

（2）Tanscript-Centric

Tanscript-Centric模块支持以目标lncRNA检索与之相关的3种差异DNA甲基化模式。以上述表格中与乳腺癌预后有关的XIST为例，检索框输入XIST，可选择检索特定调控机制（Cis-Methylated LncRNA(CML)、Trans-Methylation Due to LncRNAs(TMDL)或Trans-Methylation Regulated LncRNA(TMRL)），或选择检索特定甲基化类型（differential methylation、hypermethylation、hypomethylationa、methylation或demethylation）。

结果显示，数据库中XIST相关甲基化修饰信息有25条，表格信息基本同前，相关疾病包括乳腺癌在内多种肿瘤，以Prognostic value排序，发现仅在乳腺癌中，XIST与基因超甲基化的顺式调控关系具有显著预后价值，点击details查看详情，基本与前述类似。

（3）Search

菜单栏点击Search并选择Disease-Centric或Tanscript-Centric进入高级检索界面。

Disease-Centric模块，选择感兴趣疾病，输入感兴趣转录区域，设置绝对差异甲基化系数（绝对甲基化差异=|疾病平均甲基化值-正常人平均甲基化值|），精确检索感兴趣疾病中目标基因区域的甲基化信息。

以乳腺癌为例，转录区域选择LincRNA和TSS1500，绝对差异甲基化系数选择0.5，点击Submit得到检索结果。

结果展示2650条信息，右上角检索栏输入LincRNA得到541条信息，分别来自于GSE59901、GSE60185、TCGA_BRCA和WGBS_BRCA四个数据集。以Disease Frequency降序排列，靠前的是MIR663AHG基因转录本，全部勾选后，点击Hierarchical Clustering查看热图展示结果，点击Functional Annotation查看基于GREAT数据库的功能注释结果。

Tanscript-Centric模块功能类似，以上述MIR663AHG基因为例，其他参数默认，点击Submit得到检索结。

结果中列表展示MIR663AHG多个转录本与基因甲基化修饰及临床相关性信息，以Correlation with Expression列相关系数降序排列，转录本ID为ENST00000601079.4的转录本名为MIR663AHG-009，为顺式甲基化lnRNA，在Stomach adenocarcinoma中与基因高甲基化状态及临床预后相关，点击Beta_mean查看表达量柱状图，点击Survival查看生存分析曲线。

DMBrowser

DMBrowser模块展示基因组背景下目标lncRNA所在DNA区域的甲基化修饰位点，可直接输入转录本名称进行检索，或点击上述检索结果中DMBrowser链接进行查看，以MIR663AHG基因为例。

Select Tracks可添加额外的Track，或者链接至UCSU数据库查看。

Tools

lnc2Meth数据库提供两个小工具，即Probe Re-annotation和Differential Methylation Patterns Identification。

Probe Re-annotation用于Illumina Infinium 450k DNA甲基化探针的重注释，支持输入已有文献报道的lncRNA或蛋白编码基因和新发现的lncRNA。

Differential Methylation Patterns Identification用于差异DNA甲基化模式识别，以示例数据为例，输入感兴趣基因HOTAIR，上传示例表达谱数据，其他参数默认，点击Submit进行差异分析。

另外，该模块还可输入基因甲基化表达谱数据用于识别对应的Differential Methylation Site、Differential Methylation Element或Differential Methylation Region。

▌文献案例

提供一篇纯生信文献供大家学习，是一篇lncRNA与DNA甲基化修饰关联性分析文献，应用到lnc2Meth数据库。

以上就是lnc2Meth数据库的全部内容，开发并维护数据库不易，小伙伴们使用时别忘记引用以下参考文献！

Zhi H, Li X, Wang P, Gao Y, Gao B, Zhou D, Zhang Y, Guo M, Yue M, Shen W, Ning S, Jin L, Li X. Lnc2Meth: a manually curated database of regulatory relationships between long non-coding RNAs and DNA methylation associated with human disease. Nucleic Acids Res. 2018 Jan 4;46(D1):D133-D138. doi: 10.1093/nar/gkx985. PMID: 29069510; PMCID: PMC5753220.