1. snoscan 和 snoGPS 简介

snoRNAs 主要有 2 种不同类型。其中 C/D box 类型 snoRNAs 用于指导甲基化修饰(2’O-ribose-methylations)，该甲基化修饰位于核糖体 2′-OH上； H/ACA box 类型 snoRNAs 用于指导假尿苷酸化修饰(Pseudouridylation)，即将尿嘧啶转换为假尿嘧啶。

snoscan用于鉴定 C/D box 类型 snoRNAs； snoGPS用于鉴定 H/ACA box 类型的 snoRNAs。

可以使用Snoscan Server 1.0 网页工具和snoGPS Server 1.0 网页工具进行 snoRNAs 预测。网页工具支持的最长序列长度为 100kb 。

2. snoscan 与 snoGPS 下载与安装

snoscan 的下载和安装：

$ wget lowelab.ucsc.edu/software/snoscan.tar.gz
$ tar zxf snoscan.tar.gz -C /opt/biosoft/
$ cd /opt/biosoft/snoscan-0.9b/squid-1.5j
$ perl -p -i -e 's/getline/get_line/g' sqio.c
$ cd ..
$ make
$ echo 'PATH=$PATH:/opt/biosoft/snoscan-0.9b' >> ~/.bashrc
$ perl -p -i -e 's#/usr/local/bin/perl#/usr/bin/perl#' sort-snos

snoGPS 的下载和安装：

$ wget http://lowelab.ucsc.edu/software/snoGPS-0.2.tar.gz
$ tar zxf snoGPS-0.2.tar.gz -C /opt/biosoft/
$ cd /opt/biosoft/snoGPS-0.2/src
$ perl -p -i -e 's/getline/get_line/g' lib/*.c squid/lib/*.c inc/*.h
$ make
$ cd ..
$ ln -s src/pseudoU_test snoGPS
$ echo 'PATH=$PATH:/opt/biosoft/snoGPS-0.2' >> ~/.bashrc 
$ source ~/.bashrc
$ perl -p -i -e 's#/usr/local/bin/perl#/usr/bin/perl#' /opt/biosoft/snoGPS-0.2/scripts/*.pl
$ echo 'export PERL5LIB=$PERL5LIB:/opt/biosoft/snoGPS-0.2/perlModules/' >> ~/.bashrc
$ sudo cpan -i Class::MethodMaker File::Sort Bio::Tools::Run::Alignment::TCoffee

3. snoscan 的使用

snoscan的常用例子：

$ snoscan rRNA.fa genome.fasta -s -o out

rRNA.fa      : rRNA序列的fasta格式
genome.fasta : 用于搜索 snoRNAs 的基因组序列

snoscan的常用参数：

-h
    打印帮助信息
-m string
    指定包含甲基化位点信息的文件。该文件的格式为：
        >seq_A
        T 5 Verified meth site by TML
        C 12  Predicted by snoscan
        >My-seq-B
        G 1   Partially modified site
        A 6   Mapped by Maden
    与fasta格式类似，头部是和 genome.fasta 序列名相同；内容部分分3列，以空格或制表符分割，第1列是位点的碱基，第2列是1-based的位点，第3列是60个字符以内的描述。
-o string
    将结构输出到指定的文件，默认输出到标准输出
-s
    是否保存 snoRNA 的序列到输出中

4. snoGPS 的使用

4.1 获得可能的假尿苷酸化位点序列

首先，提取 rRNA 序列信息中可能发生假尿苷酸化的位点。一般情况下，认为所有碱基为 U 的位点都可能发生假尿苷酸化修饰。通过程序将 碱基U及其侧翼10bp序列提取出来，提取出来，得到 target 文件。

$ /opt/biosoft/snoGPS-0.2/scripts/getRnaTargets.pl -n rRNA.fa 

-n
    将所有的位点信息写入到一个文件中。
-r
    制作反向 RNA 序列的 targets。
-f string
    输入含有目标序列假尿苷酸化修饰的位点信息的文件。该文件格式例如：
        rRNA1 species 43:46:53
        rRNA2 species 6:7:15:34:37:39:41:43:44:54:58:60:69:72:89:91
    文件内容为用空格分割的3列。第1列是rRNA序列名；第2列是一个单词的描述；第3列是假尿苷酸位点。    
-s string
    比如输入 '656:989:2010'，则对指定位点的尿苷酸制作 target 文件。默认下是对所有尿苷酸位点制作 target 文件。

4.2 运行snoGPS

snoGPS 的常用例子：

$ snoGPS -D 0 -S 15 -T snoGPS_tmp/uridin_target_file_for_snoGPS.txt \
  -F snoGPS_hits.fa -L /opt/biosoft/snoGPS-0.2/scoretables/haca2stemv7.tables \
  genome.fasta /opt/biosoft/snoGPS-0.2/desc/haca2stemv4a.desc > snoGPS_out

genome.fasta : 在该基因组序列中鉴定 snoRNAs。
haca2stemv4a.desc : 该文件为 desc 文件，用于决定一些参数。对于human和yeast有不同的desc文件。
程序将主要结果输出到标准输出。

snoGPS 的常用惨素：

-h
    打印帮助文档
-S float
    设置得分阈值。
-T string
    设置 target 文件，即含有可能的假尿苷酸化修饰位点信息的文件，由rRNA序列信息获得。
-F string
    输出的 hits 文件。其中为 snoRNAs 序列。
-t int
    设置从 target 文件中读取的 target 位点数目。
-L string
    载入 score-tables 文件。snoGPS 提供了2个文件，分别适合于 human 和 yeast。该文件位于 /opt/biosoft/snoGPS-0.2/scoretables/ 目录下。
-W
    仅仅对正链进行检测
-C
    仅仅对负链进行检测

5. snoRNA 的一些知识点

Small nucleolar RNA 的 wikipedia。

snoRNA 指导的 rRNA 的转录后修饰有 2 种： 甲基化(Methylation) 和 假尿苷酸化(Pseudouridylation)。

snoRNP(small nucleolar ribonucleoprotein): 每个 snoRNA 和至少4个蛋白分子形成复合物，来指导目标RNA的修饰。

snoRNAs 主要有 2 种不同类型。其中 C/D box 类型用于指导甲基化修饰； H/ACA box 类型用于指导假尿苷酸化修饰。

C/D box 类型的 snoRNAs 包含 C(RUGAUGA)环 和 D(CUGA)环，分别在 snoRNA 的 5′ 和 3′ 端。如下图所示：

H/ACA box 类型的 snoRNAs 由 2 个发夹结构和 2 个单链区组成，称为 hairpin-hinge-hairpin-tail 结构，如下图所示。结构中包含 H box(ANANNA) 和 ACA box(ACA)。