本文選題：ESTs + 生物信息學(xué)分析��； 參考：《北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院》2013年碩士論文

【摘要】：長非編碼RNA (long noncoding RNA,1ncRNA)是一類長度大于200nt,以RNA形式發(fā)揮作用的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物。根據(jù)1ncRNA與蛋白編碼基因的相對位置,可分為：正義(sense)、反義(antisense)、雙向(bidirectional)、內(nèi)含子(intronic)、基因間(intergenic)五類。H Y. Chang等人近期總結(jié)了基因組范圍內(nèi)篩選1ncRNAs的一般策略,即通過將基因組片段上組蛋白修飾活性數(shù)據(jù)與RNA-seq數(shù)據(jù)相結(jié)合分析,尋找潛在的基因間1ncRNAs;進(jìn)而對1ncRNAs的編碼能力進(jìn)行分析,確定它們的非編碼性質(zhì)。上述方法對尋找基因間1ncRNAs比較有效,但對于編碼基因內(nèi)部與基因同向的正義1ncRNAs和內(nèi)含子1ncRNAs的篩選卻存在一定的局限性。 選擇性剪接(Alternative Splicing)是產(chǎn)生蛋白質(zhì)功能多樣性的重要途徑之一。以往研究更多關(guān)注編碼基因剪接多樣性,也有相關(guān)研究報(bào)道1ncRNAs也存在選擇性剪接。RNA結(jié)合蛋白PCBP2在小鼠和人中均存在由選擇性剪接產(chǎn)生的多種轉(zhuǎn)錄本形式,且在不同的生物學(xué)過程中發(fā)揮作用。研究報(bào)道該基因9號外顯子位置有可轉(zhuǎn)錄1ncRNA的存在,即T-UC.338,其在肝癌中發(fā)揮重要的生物學(xué)功能,但該區(qū)域是否僅存在T-UC.338一個非編碼RNA轉(zhuǎn)錄物尚不可知。 本研究即以PCBP2內(nèi)部的9號外顯子區(qū)域?yàn)檠芯繉ο?探討在該區(qū)域發(fā)現(xiàn)潛在1ncRNAs的生物信息學(xué)分析方法,以及該區(qū)域內(nèi)1ncRNAs發(fā)生多重轉(zhuǎn)錄、剪接的可能。本研究從現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫(UCSC http://genome.ucsc.edu/)入手,選擇在同一基因座位(PCBP2的9號外顯子區(qū),UC.338基因座位)上,由內(nèi)含子區(qū)域轉(zhuǎn)錄、剪接形成的ESTs進(jìn)行鑒定和分析,并根據(jù)同源性分析結(jié)果在人和小鼠中分別進(jìn)行篩選,得到四個ESTs:人源ESTs HY121526和DB276896,鼠源ESTs BQ917950和BF150035。利用Coding Potential Calculater (CPC http://cpc.cbi.pku.edu.cn)進(jìn)行蛋白質(zhì)編碼能力分析,并將CPC分析得分與同基因座位上的對應(yīng)編碼基因(PCBP2)的CPC分值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)比較,篩選潛在的1ncRNAs。其中HY121526、BQ917950和BF150035均顯示非編碼RNA的性質(zhì)。同時本研究用PCR方法檢測這四個ESTs以及T-UC.338在不同組織中的表達(dá)譜和在同一組織中不同時間點(diǎn)的表達(dá)變化來排除其為轉(zhuǎn)錄噪音的可能性,最終發(fā)現(xiàn)在人各細(xì)胞系中HY121526的表達(dá)具有一定的細(xì)胞特異性,沒有檢測到DB276896的表達(dá),人源T-UC.338(H-T-UC.338)的表達(dá)也具有一定的細(xì)胞特異性；在小鼠各組織中BQ917950的表達(dá)不僅具有組織特異性,并且BQ917950在小鼠大腦發(fā)育不同時間點(diǎn)的表達(dá)隨時間的推移呈明顯下降趨勢,而BF150035在小鼠各組織中廣泛表達(dá)。鼠源T-UC.338(M-T-UC.338)的表達(dá)也具有組織特異性,在小鼠大腦發(fā)育不同時間點(diǎn)的表達(dá)隨時間的推移呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。 本研究用RACE和步移的方法驗(yàn)證了H-T-UC.338的全長序列,發(fā)現(xiàn)H-T-UC.338的長度要超出文獻(xiàn)報(bào)道的590bp,并檢測了鼠源M-T-UC.338的全長。本研究分別做了探針,下一步將嘗試用Northern的方法驗(yàn)證各1ncRNAs的全長。根據(jù)相關(guān)報(bào)道,1ncRNA很可能通過其所在基因座位上的編碼基因起作用,并具有一定的保守性,雖然H-T-UC.338在肝癌中與PCBP2并無調(diào)控關(guān)系,但是在其他生物學(xué)事件中可能會有相關(guān)性。本研究用Real-timePCR和原位雜交實(shí)驗(yàn)檢測了BQ917950、BF150035、 M-T-UC.338和PCBP2在小鼠發(fā)育不同時間點(diǎn)大腦中的表達(dá)情況,以推測基因與潛在1ncRNA之間的關(guān)系,為推測在小鼠大腦發(fā)育過程中各1ncRNAs的功能給予提示。
[Abstract]:Long non coded RNA (long noncoding RNA, 1ncRNA) is a class of transcriptional products whose length is greater than 200nt and acts in the form of RNA. According to the relative position of 1ncRNA and protein encoding genes, it can be divided into: Justice (sense), antisense (antisense), bi-directional (bidirectional), intron (intronic), and intergenic five categories The general strategy for screening 1ncRNAs in the genome scope is to search for potential INTERGENE 1ncRNAs by combining the histone modified active data on the genomic fragment with the RNA-seq data, and then analyze the encoding ability of the 1ncRNAs to determine their non coding quality. The above method is more effective for finding the INTERGENE 1ncRNAs. However, there are some limitations in the selection of 1ncRNAs and intron 1ncRNAs, which are both internally and genetically identical in coding genes.
Selective splicing (Alternative Splicing) is one of the important ways to produce protein functional diversity. Previous studies have paid more attention to the diversity of coding gene splicing, and there are also related reports that 1ncRNAs also has selective splicing.RNA binding protein PCBP2 in various transcriptional forms produced by selective splicing in mice and humans. It has been shown to play a role in different biological processes. It has been reported that the location of exon 9 of the gene has a transcriptional 1ncRNA, that is, T-UC.338, which plays an important biological function in liver cancer, but it is not known whether there is only a non coded RNA transcript of T-UC.338 in the region.
This study is based on the area of exon 9 in PCBP2, to explore the method of bioinformatics analysis of potential 1ncRNAs in this area, and the possibility of multiple transcription and splicing of 1ncRNAs in the region. This study selected the same gene seat (UCSC http:// genome.ucsc.edu/) from the existing database (UCSC http:// genome.ucsc.edu/) and selected the same gene seat (No. PCBP2). The exon region, UC.338 gene seat), was identified and analyzed by the transcriptional and splicing ESTs in the intron region, and was screened in human and mice by the results of homology analysis, and four ESTs: human sources ESTs HY121526 and DB276896 were obtained. The mouse source ESTs BQ917950 and BF150035. utilized Coding Potential Calculater. Bi.pku.edu.cn) analyzed the protein coding ability and compared the CPC analysis score with the CPC score of the corresponding coding gene (PCBP2) on the same gene seat, screening the potential 1ncRNAs. of HY121526, BQ917950 and BF150035 all showed the properties of the non coded RNA. The four ESTs and T-UC.33 were detected by PCR method at the same time. 8 the expression of expression in different tissues and changes in the expression of different time points in the same tissue exclude the possibility of transcription noise. Finally, it is found that the expression of HY121526 in human cell lines has a certain cell specificity, and the expression of DB276896 is not detected, and the expression of human T-UC.338 (H-T-UC.338) has a certain cell specific expression. The expression of BQ917950 in different tissues of mice is not only tissue specific, but the expression of BQ917950 in different time points of brain development in mice is obviously decreased with time, while BF150035 is widely expressed in various tissues of mice. The expression of mouse source T-UC.338 (M-T-UC.338) is also organized to be tissue specific in the brain of mice. The expression at different time points increased first and then decreased with time.
In this study, the full length of H-T-UC.338 was verified by RACE and step method, and the length of H-T-UC.338 was found to exceed the reported 590bp, and the length of M-T-UC.338 was detected. This study made a probe respectively. The next step will try to verify the whole length of each 1ncRNAs by Northern. According to the relevant reports, 1ncRNA is likely to pass it. The coding gene on the locus of the gene plays a role, and has a certain conservatism. Although H-T-UC.338 has no regulatory relationship with PCBP2 in liver cancer, it may be related in other biological events. This study detected BQ917950, BF150035, M-T-UC.338 and PCBP2 in mice developed by Real-timePCR and in situ hybridization. The relationship between the predicted genes and the potential 1ncRNA was discussed in order to provide a hint for the function of each 1ncRNAs in the development of mouse brain.

【學(xué)位授予單位】：北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：Q522

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：1794930