使用IRESfinder分析环状RNA的蛋白编码潜能

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真核生物mRNA的5’ 帽子结构可以介导核糖体的结合，从而开启翻译过程，circRNA由于是一个闭合的环状结构，缺失了5’端帽子结构，所以归类为非编码RNA的一种。

随着环状RNA研究的深入，有科学家发现部分环状RNA可以编码蛋白。除了常见的5’帽子结构介导核糖体结合外，还存在了一种特殊情况，在一些基因上存在一段长度在150-250bp的序列，这些序列能够折叠成类似tRNA的结构，介导核糖体与RNA结合，起始蛋白质的翻译。这样的位点称之为内部核糖体进入位点序列,Internal ribosome entry site, 简称IRES。

能够编码蛋白的环状RNA上就是通过IRES来实现翻译过程的，为例研究环状RNA的蛋白编码潜能，有学者开发了识别IRES的软件，IRESfinder就是这样一款软件，用于识别真核生物的IRES位点，网址如下

https://github.com/xiaofengsong/IRESfinder

利用实验验证过的583个人类的IRES序列，挑选了19个kmer用于区分IRES和非IRES的序列，在论文中，给出了测试数据集中二种序列的kmer分布

在上图中，只包含了18个kmer,另外还有一个kmer是T，可以看到在IRES和非IRES序列之间，这些kmer的频率分布是有差异的。

软件采用Python进行开发，基本用法如下

python IRESfinder.py -f circRNA.fa -o IRES.out.xls

-f参数指定输入的fasta格式的序列，-o参数指定输出的结果文件。输出文件的内容示意如下

ID Index Score
hsa_circ_0018046 IRES 0.817344005
hsa_circ_0039868 IRES 0.795083668
hsa_circ_0089160 IRES 0.53322605
hsa_circ_0048972 IRES 0.784080068
hsa_circ_0018658 IRES 0.745230164
hsa_circ_0067857 IRES 0.704497116
hsa_circ_0019137 IRES 0.742607966
hsa_circ_0063162 IRES 0.738372532
hsa_circ_0087609 IRES 0.793042932
hsa_circ_0006254 IRES 0.64587644

通过这个软件，可以快速分析得到RNA上的IRES序列信息，不过软件的结果中假阳性肯定是很高的，后续还要通过实验手段来验证。

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