以小鼠（Mus musculus）为模型分析miRNA表达量与转录的相关性(2)
时间:2018-08-26 19:52 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
鉴于转录是研究最多又是miRNA形成的第一步，曾严等[8]分析了在基因组水平上转录活性和miRNA表达量之间的关系，发现在人的K562细胞系中相关系数仅为0.3，而在另一细胞系，HeLa，没有显著的相关性。该研究结果始料未及，因为之前并没有这方面的报道，前人一直只是假设转录为miRNA表达的决定性因素。 此研究将建立在之前工作的基础上，利用生物信息学技术与方法，研究在基因组水平上调控动物miRNA表达的机制。数据将来源于小鼠(M. musculus)这一模式生物，以揭示调控机制的保守性及重要性。本项目科学意义深远。功能基因组学和系统生物学为生物学的研究开阔了新途径，在基因组的水平上、从进化的角度解析miRNA表达的调控，研究RNA与RNA结合蛋白的相互作用是RNA研究的发展趋势。本课题将极大地巩固和发展现有成果，很大程度上弥补目前小鼠类知识的明显空白。 本项目科学意义深远。功能基因组学和系统生物学为生物学的研究开阔了新途径，在基因组的水平上解析miRNA表达的调控。目前已有研究者进行了相关工作[18,19,20]，采取了不同以往的研究策略和思路，得到在以前无法获得或不可想象的结论。本课题将极大地巩固和发展现有成果，很大程度上拟补目前小鼠类知识的明显空白。 综上所述，本项目旨在进一步研究清楚基因组水平上转录活性和miRNA表达量之间的关系，这无疑是一个迫切而又有意义的工作。其成果还可以应用到其它非编码RNA、生物系统和领域，为今后的工作指出新的方向，科学意义广泛。 1 材料与方法 1．1 研究所用材料及获取方法 1．1．1 所用材料 小鼠全基因组数据(mouse GRCm38-p5 mart)，小鼠miRNA基因组信息(mouse genome microRNA information)，小鼠pri-miRNA数据，小鼠各组织所对应的的miRNA-seq、mRNA-seq或RNA-seq数据集 1．1．2 材料获取方法 小鼠全基因组数据以及小鼠miRNA基因组信息获取渠道：http://asia ensembl org/biomart/martview/e52d9fb201157f5ecd57db905ecfe821 小鼠已知的pri-miRNA数据获取渠道：通过在mendell lab网站 ( http://www4 utsouthwestern edu/mendell-lab/index.html )中下载整理得到 小鼠各组织所对应的miRNA-seq、mRNA-seq或RNA-seq数据集获取渠道： https://www.encodeproject.org/ 1．2 研究内容 运用生物信息学、统计学手段鉴定DNA转录对小鼠组织的基因组范围内microRNA表达的作用。研究在基因组水平上调控小鼠组织microRNA表达的机制，分析转录过程对体内microRNA差异性表达的影响，藉此揭示新的基因调控机理。Drosha的相对特异性与miRNA表达水平呈约0.5的正相关[16]，显示Drosha在基因组规模上调控miRNA表达，但也说明还有其它机理起作用，因为理论上∑相关性2=1。现有数据表明转录对miRNA表达的影响在人的细胞系中不一致[8]。然而转录被普遍认为是基因表达（如蛋白质表达）的首要因素，我们的样品数量也有限，所以转录的功能值得更深入、更全面的研究。为此，我们将采用已有的方法[8]对大量的高通量数据进行再分析： （1）基因组microRNA信息参考miRBase[14]。为了解决研究转录中的一个不确定因素，即microRNA基因的启动子、转录起始、终点大多未知，粗略地以成熟microRNA序列为中心向5’和3’方向各延长1到20千碱基对，然后以其作为microRNA基因的代表。再将已整理好的的pri-microRNA 信息代替以上数据进行之后的分析。 （2）ENCODE项目( www.Encodeproject.org )在小鼠组织样品中产生了数千个RNA-seq和ChIP-seq的数据集。我们将利用这些最新最详尽的数据来计算microRNA基因的转录活性。因为pri-microRNAs由Pol2转录而来，转录活性将由与microRNA基因重叠的mRNA的RNA-seq或Pol2 ChIP-seq总量而定。 (责任编辑：qin) |