带有权重的miRNA富集分析工具：wTAM

基因集富集分析（Gene Set Enrichment Analysis，GSEA）是生物信息学领域功能分析的常规操作，其背后的含义是给定基因集，寻找该基因集到底与哪些生物过程、信号通路等功能富集相关。这里，已知的生物过程、信号通路、疾病等与哪些基因相关肯定是已知的。相应生物过程、信号通路、疾病等相关的基因也是一直在更新，今年和明年使用相同基因集，所富集的结果也是有差异的。

一般而言，基因集富集分析主要针对编码基因（mRNA），相关的注释数据也最为完善。然而，非编码基因的注释信息就没有那么完善了，例如miRNA和lncRNA集富集分析。基因集富集分析最喜欢用的是超几何分布检验（hypergeometric distribution test）来检测基因集是否显著性富集于特定生物过程、信号通路、疾病等。这一类的工具有TAM（http://www.lirmed.com/tam2/）、miEAA（https://www.ccb.uni-saarland.de/mieaa2）和LncSEA（http://bio.liclab.net/LncSEA/）。

使用超几何分布检验默认将基因集内每一个基因都视为同等重要，然而实际情况是每个基因在不同维度下的贡献或重要程度是不一样的。根据此观察情况，富集分析之前，预测每个基因的重要程度是非常有必要的。为了对带有权重的miRNA进行富集分析，wTAM（图1，http://www.cuilab.cn/wtam/）应运而生。

图1 wTAM主页

wTAM使用17种维度计算每个miRNA的重要程度（图2A），并且使用带有权重的超几何分布检验进行功能富集检验。通过与TAM比较发现，wTAM能够发现许多TAM不能够发现的具有生物学意义的生物过程、信号通路、疾病等（图2B）。

图2 wTAM构建和验证

wTAM的构建思路非常简单，就是基于基因贡献程度不一样为基础，进行基因集富集分析。该思路适用于编码和非编码基因的富集分析，关键是准确的预测每个基因的重要程度。

参考文献

[1] Chunmei Cui, Rui Fan, Yuan Zhou, Qinghua Cui, wTAM: a web server for annotation of weighted human microRNAs, Bioinformatics Advances, Volume 2, Issue 1, 2022, vbab040, https://doi.org/10.1093/bioadv/vbab040

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