以小鼠(musmusculus)为模型分析mirna表达量与转录的相关性
以小鼠组织miRNA数据为研究对象,运用生物信息学和统计学的方法,研究分析在基因组水平上转录活性和miRNA表达量之间的相关性,研究在基因组水平上调控小鼠miRNA表达的机制,主要分析转录对体内miRNA差异性表达的影响,最终根据已有数据得到了miRNA与转录之间并无相关性的结论。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法4
1.1材料 4
1.1研究所用材料及获取方法 4
1.1.1所用材料 4
1.2研究内容 4
1.3研究方法5
2 结果与分析5
2.1所获取的原始数据结果汇总5
2.2基于小鼠miRNA全基因组数据所得到的分析结果6
2.2.1 总结果6
2.2.2 结果分析6
2.3 基于小鼠已知的primiRNA数据所得到的分析结果 7
2.2.1总结果7
2.2.2结果分析 7
2.3 基于小鼠已知的primiRNA数据所得到的分析结果 7
3讨论 9
致谢9
参考文献10
以小鼠为模型分析miRNA表达量与转录的相关性
引言
引言
miRNAs是一大家族长度约为22nt、在多细胞生物中广泛表达的非编码RNAs[1,2]。 miRNA主要通过结合靶基因mRNA位于3’非编码区的互补序列而降低靶基因的蛋白质翻译水平和/或mRNA表达水平[1,3]。miRNA调控各种各样的生理过程;miRNA表达量的高低、变化可以反映生物个体、组织、细胞的表型,此信息还可能用于小鼠类疾病(如癌症)的诊断、预后及治疗[2,46]。
典型动物miRNA的形成要经过转录及一系列特异性的RNA加工和RNA:蛋白相互作用[7,8]。miRNA基因通常由RNA polymeraseII(Pol2)转录,最初产物为primary miRNA (primiRNA)。接着细胞核内的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ¥351916072¥
Drosha/DGCR8全酶识别并切割primiRNA上特定的发卡结构,产生约60 nt 的precursor miRNA (premiRNA)并被转运蛋白Expotin5送到细胞质中。然后,RNA酶Dicer切割premiRNA,产生约22 nt的miRNA双链中间物。此双链RNA与Argonaute (Ago)蛋白作用,最终其中一条单链RNA,将作为成熟的miRNA与Ago蛋白稳定结合。这一miRNA: Ago复合体即是抑制基因表达的最小功能单位。据miRBase的统计整理,动物基因组有成百上千个miRNA基因[9]。
与mRNA和蛋白一样,细胞内不同miRNAs的表达水平差别很大。总体而言,成熟的miRNA半衰期以星期计[10],故其表达量主要由miRNA产生的速率来决定。 许多miRNA基因的转录因子已被报道[11,12]。除了受转录的影响之外,某些RNA结合蛋白,如Lin28,可与特定的primiRNA或premiRNA结合进而影响RNA的加工和miRNA的成熟[12]。这些研究成果可以解释miRNA表达的细胞、组织特异性,或同一miRNA在细胞不同状况、不同处理条件下的表达差异。但是,它们不能解释为什么基因组所有miRNAs的表达量会千差万别。此类问题是功能基因组学和系统生物学最重要的问题之一。
此类问题是功能基因组学和系统生物学最重要的问题之一。例如,研究最久、颇具争议的,mRNA水平与相应蛋白水平之间的关系,即蛋白质表达量到底由什么因素决定?一些研究发现酵母和哺乳动物细胞中全基因组范围内的mRNA丰度和蛋白丰度的相关性约为0.6[13,14],说明蛋白表达量主要在翻译的层次上调控。而近来的研究则认为mRNA丰度和蛋白丰度的相关性可高达0.9[1517],表明转录对基因表达的贡献最大。
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
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法4
1.1材料 4
1.1研究所用材料及获取方法 4
1.1.1所用材料 4
1.2研究内容 4
1.3研究方法5
2 结果与分析5
2.1所获取的原始数据结果汇总5
2.2基于小鼠miRNA全基因组数据所得到的分析结果6
2.2.1 总结果6
2.2.2 结果分析6
2.3 基于小鼠已知的primiRNA数据所得到的分析结果 7
2.2.1总结果7
2.2.2结果分析 7
2.3 基于小鼠已知的primiRNA数据所得到的分析结果 7
3讨论 9
致谢9
参考文献10
以小鼠为模型分析miRNA表达量与转录的相关性
引言
引言
miRNAs是一大家族长度约为22nt、在多细胞生物中广泛表达的非编码RNAs[1,2]。 miRNA主要通过结合靶基因mRNA位于3’非编码区的互补序列而降低靶基因的蛋白质翻译水平和/或mRNA表达水平[1,3]。miRNA调控各种各样的生理过程;miRNA表达量的高低、变化可以反映生物个体、组织、细胞的表型,此信息还可能用于小鼠类疾病(如癌症)的诊断、预后及治疗[2,46]。
典型动物miRNA的形成要经过转录及一系列特异性的RNA加工和RNA:蛋白相互作用[7,8]。miRNA基因通常由RNA polymeraseII(Pol2)转录,最初产物为primary miRNA (primiRNA)。接着细胞核内的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ¥351916072¥
Drosha/DGCR8全酶识别并切割primiRNA上特定的发卡结构,产生约60 nt 的precursor miRNA (premiRNA)并被转运蛋白Expotin5送到细胞质中。然后,RNA酶Dicer切割premiRNA,产生约22 nt的miRNA双链中间物。此双链RNA与Argonaute (Ago)蛋白作用,最终其中一条单链RNA,将作为成熟的miRNA与Ago蛋白稳定结合。这一miRNA: Ago复合体即是抑制基因表达的最小功能单位。据miRBase的统计整理,动物基因组有成百上千个miRNA基因[9]。
与mRNA和蛋白一样,细胞内不同miRNAs的表达水平差别很大。总体而言,成熟的miRNA半衰期以星期计[10],故其表达量主要由miRNA产生的速率来决定。 许多miRNA基因的转录因子已被报道[11,12]。除了受转录的影响之外,某些RNA结合蛋白,如Lin28,可与特定的primiRNA或premiRNA结合进而影响RNA的加工和miRNA的成熟[12]。这些研究成果可以解释miRNA表达的细胞、组织特异性,或同一miRNA在细胞不同状况、不同处理条件下的表达差异。但是,它们不能解释为什么基因组所有miRNAs的表达量会千差万别。此类问题是功能基因组学和系统生物学最重要的问题之一。
此类问题是功能基因组学和系统生物学最重要的问题之一。例如,研究最久、颇具争议的,mRNA水平与相应蛋白水平之间的关系,即蛋白质表达量到底由什么因素决定?一些研究发现酵母和哺乳动物细胞中全基因组范围内的mRNA丰度和蛋白丰度的相关性约为0.6[13,14],说明蛋白表达量主要在翻译的层次上调控。而近来的研究则认为mRNA丰度和蛋白丰度的相关性可高达0.9[1517],表明转录对基因表达的贡献最大。
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
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