非編碼RNA占人類基因組的98%以上,在基因表達和調控中發(fā)揮著重要作用。真核生物基因組中的非編碼序列包括5’UTR、3’UTR和內含子。非編碼RNA主要包括tRNA、rRNA、small nuclear RNA（snRNA）、small nucleolar RNA（snoRNA）以及telomerase RNA等。這些功能性的非編碼RNA通常都具有很好的二級結構。RNA的結構與其功能密切相關,不同功能的非編碼RNA具有不同的二級結構特征,而且RNA的二級結構在長時間的進化中保守性很好。因此結構性的非編碼RNA往往具有重要生物學功能。我們通過改進以前建立的結構性非編碼RNA的生物信息學流水線,建立了應用于動物基因組結構性非編碼RNA發(fā)現的生物信息學流水線,并在人和無脊椎動物基因組中發(fā)現了大量新的結構性non-protein-encoded RNAs（ncRNAs）。我們利用建立的評分系統(tǒng),對非編碼RNA庫中的結構性非編碼RNA進行打分篩選,提高預測的準確度。我們利用RNAcode評估這些結構性非編碼RNA的編碼能力,進一步去除有潛在編碼能力的結構性RNA。同時,我們利用Infernal ... 

【文章來源】：華僑大學福建省

【文章頁數】：115 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

從真核基因組轉錄不同類型的ncRNA

7圖1.1不同核糖開關調節(jié)機制圖（A）核糖開關通過結合小分子，改變構想，調節(jié)終止子，調節(jié)轉錄的開關。（B）TPP核糖開關通過感應TPP，調節(jié)可變剪接。（C）核糖開關通過感應賴氨酸調節(jié)基因的翻譯翻譯。1.1.2.3結構性非編碼RNA研究進展在物種進化過程中，一些結構保守的RNA被保留下來，很可能是因為隨機發(fā)生的變異可以形成結構上的互補性變異（compensatorymutation），在選擇壓力作用下被保留下來。根據這些變異的堿基，許多算法（algorithm）如QRNA[48]、RNAz[49]、CMfinder[50]、Evofold[51]、及其它的算法[52,53]可以進一步預測RNA的結構。通過這些結構預測軟件可以在基因組中快速大量的尋找結構性非編碼RNA。結構性ncRNA[23,24,54-60]最早發(fā)現于20世紀50年代，到2000年，發(fā)現了tRNA（轉運RNA）、snRNAs、7SL（SRPRNA,信號識別顆粒RNA）及9類核酶，如rRNA（核糖體RNA，能夠合成蛋白質）、RNAseP（加工tRNA前體的一種核酶），GroupIintron（能夠自我剪接）、GroupIIintron、Hammerhead、Hairpin、HDV、NeurosporaVS、GIRI。2000年以后，美國耶魯大學Breaker實驗室應用生物信息學的方法不僅發(fā)現了天然的核酶，還發(fā)現了核糖開關及其它結構性ncRNA[61,62]。天然的核酶如我們發(fā)現的Hatchet、Pistol和Twistersister核酶（圖1）[63-67]；2010年和2014年，他們在細菌、古細菌（Archaea）和宏基因組（Metagenome）中發(fā)現了130個RNAmotifs（不同類別的RNA），包括一些新的核糖開關，如氟離子、Guanidine核糖開關等[68,69]；2017年，進一步從細菌

121.4技術路線本文主要通過優(yōu)化已有的生物信息學流水線在人類基因組以及無脊椎動物中尋找結構性的非編碼RNA，通過建立評分系統(tǒng)對獲得的大量結構進行評分，通過構建功能分析的流水線對高分motif進行功能分析，最后為本研究獲得的大量結構性非編碼RNA構建Str_ncRNA數據庫。x.圖1.3技術路線圖應用建立的結構性非編碼RNA發(fā)現流程CMline系統(tǒng)性的搜索人基因組和無脊椎動物基因組中的結構性非編碼RNA，通過評分程序篩選候選非編碼RNA，應用功能分析流程分析候選非編碼RNA的功能，通過LAMP搭建Str_ncRNA數據庫。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]非編碼RNA的生物信息學研究方法:RNA結構預測及其應用[J]. 張浩文,楊禹丞,魯志.  生命科學. 2014(03)
[2]RNA二級結構預測方法綜述[J]. 鄒權,郭茂祖,張濤濤.  電子學報. 2008(02)



本文編號：3033056