【摘要】：circRNA是一種呈閉合環(huán)狀結(jié)構(gòu)的RNA分子,表達(dá)量較低,長期以來一直被當(dāng)做 噪音‖而不被人們所重視。直到近幾年來,隨著測序技術(shù)的飛速發(fā)展,circRNA才終于被大規(guī)模的發(fā)現(xiàn);又由于其特殊的環(huán)狀結(jié)構(gòu)與復(fù)雜的生物學(xué)功能,一躍成為現(xiàn)階段轉(zhuǎn)錄組相關(guān)研究的焦點(diǎn)。但是,目前無論對circRNA結(jié)構(gòu)、分子層面與成環(huán)機(jī)制方面的研究,還是對其生物學(xué)功能的分析,都處于十分初步的階段。肺癌,作為全球發(fā)病率與致死率最高的癌癥,一直以來是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一個難題,近年來circRNA在各類癌癥中取得的研究成果也為肺癌的相關(guān)研究帶來了新的突破口。本文利用了肺癌患者以及對照組的共1,029組RNA-seq數(shù)據(jù),通過鑒別并篩選出大量可能與肺癌相關(guān)的circRNA。對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)與功能的生物信息學(xué)分析,找出其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),完善相關(guān)注釋信息,并構(gòu)建一個針對肺癌的circRNA數(shù)據(jù)庫。我們在NCBI上選取了肺癌患者與對照組的質(zhì)量較好的RNA-seq數(shù)據(jù),并將find_circ,CIRCexplorer2與CIRI這三款circRNA鑒別工具通過腳本整合到了一起,用于circRNA的鑒別,最終得到了可信度較高的19,397條circRNA。其中,基因MAN1A2、ZC3H6、SLTM、RSRC1以及RNF168是最高頻的幾個host gene。通過對這些host gene的GO,KEGG富集分析,發(fā)現(xiàn)了他們主要富集到了細(xì)胞周期,轉(zhuǎn)錄調(diào)控,以及包括非小細(xì)胞肺癌在內(nèi)的多種癌癥上;再對表達(dá)量較高的circRNA進(jìn)行circRNA-miRNA互作網(wǎng)絡(luò)分析,發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)circRNA與癌癥相關(guān)的miRNA存在互作,這也說明我們得到的circRNA與癌癥有很高的相關(guān)性。另外,通過對circRNA特征的分析,我們發(fā)現(xiàn)了染色體長度,染色體內(nèi)含子Alu元件密度,都能在一定程度上影響circRNA的產(chǎn)生;單個host gene在大多數(shù)情況下只產(chǎn)生1-3個circRNA;考慮到host gene與circRNA的對應(yīng)關(guān)系可能與host gene的某些特定位點(diǎn)有關(guān),本文另辟蹊徑對circRNA的 熱點(diǎn)‖(即多個circRNA共用的位點(diǎn))進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn), 熱點(diǎn)‖在circRNA中廣泛存在,我們得到的circRNA中約有43%的端點(diǎn)為 熱點(diǎn)‖,我們還意外地發(fā)現(xiàn)了在circRNA前端的 熱點(diǎn)‖數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于circRNA尾端的 熱點(diǎn)‖(約6倍),這一現(xiàn)象可能與某種尚未發(fā)現(xiàn)的circRNA成環(huán)機(jī)制有關(guān)。最后,我們將篩選得到的與肺癌相關(guān)的circRNA及其基本信息(包括染色體位置,長度,注釋等)進(jìn)行了統(tǒng)一地分類與整合,并構(gòu)建了相應(yīng)數(shù)據(jù)庫及網(wǎng)站,提供對肺癌circRNA及其相關(guān)信息的檢索,瀏覽與下載等功能。
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：Q811.4;R734.2
【圖文】：

圖 1-1 circRNA 翻譯蛋白的兩種情況(a)水稻黃斑病類病毒編碼蛋白質(zhì)示意圖(Abouhaidar, et al., 2014)；(b)由 m6A 驅(qū)動的內(nèi)源性circRNA 翻譯示意圖(Yun, et al., 2017)Fig. 1-1 Two cases of circRNA translating proteinsa)Rice macular virus-encoded protein schematic(Abouhaidar, et al., 2014)；(b)Endogenous circRNtranslation driven by m6A(Yun, et al., 2017).1.3 circRNA 的分類circRNA 一般由轉(zhuǎn)錄后得到的 pre-mRNA 經(jīng)過剪接后形成(Yang Z, et al., 2016序列可能來源于基因組的任何區(qū)域，現(xiàn)今一般根據(jù) circRNA 序列構(gòu)成分為以下類別(圖 1-2)：

7圖 1-3 circRNA 形成機(jī)制及其調(diào)控(Chen, 2016)(a)由剪接體驅(qū)動反向剪接形成 circRNA；(b)側(cè)翼內(nèi)含子的反向互補(bǔ)序列進(jìn)行匹配形成 circRNA；(c)內(nèi)含子間的競爭性匹配增加了 circRNA 的多樣性；(d)剪切因子 Mbl 調(diào)控自身 pre-mRNA 的環(huán)化；(e)QKI 蛋白誘導(dǎo) circRNA 的形成；(f)ADAR1 抑制 circRNA 的形成Fig. 1-3 circRNA biogenesis and its regulation (Chen, 2016)(a) circRNA is produced by back-splicing circularization, which is catalysed by the spliceosomalmachinery. (b) Orientation-opposite complementary sequences in introns flanking circularized exonspromote circRNA biogenesis. (c) Competition forRNA pairing across introns can lead to the formationof different circRNAs. (d) Mbl protein enhances circRNA production from its own gene. (e) Aproposed model for quaking (QKI) involvement in circRNA biogenesis. (f) ADAR1 can suppressescircRNA formation

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 夏世金;邰先桃;李炳;蘇晉燕;狄樺;劉露梅;萬文斌;胡明冬;;低氧性肺動脈高壓小鼠肺的環(huán)狀RNA表達(dá)譜研究[J];中華肺部疾病雜志(電子版);2015年01期

2 甘德坤;韓京秀;鄭素華;張宏偉;劉熹;房軍;馬玲;李永杰;翟桂榮;石英;;婦女被動吸煙的健康影響[J];環(huán)境與健康雜志;2006年02期

3 項(xiàng)永兵,高玉堂;非吸煙女性肺癌危險因素的多分類logistic模型分析[J];中國衛(wèi)生統(tǒng)計(jì);2005年02期

4 王俊,高玉堂,王學(xué)勵,劉恩菊,張玉蘭,袁劍敏;上海市區(qū)男性吸煙與惡性腫瘤死亡的前瞻性研究[J];中華流行病學(xué)雜志;2004年10期

5 張維森,江朝強(qiáng),Lam T.Hing,Ho S.Yin,陳清,劉薇薇,何健民,曹民;接塵、吸煙者死亡危險度比較的前瞻性隊(duì)列研究[J];中華流行病學(xué)雜志;2004年09期

6 李魯,孫統(tǒng)達(dá),張幸,李秀央,范雪瑾,森永謙二;單純接觸溫石棉人員癌癥死亡隊(duì)列研究的薈萃分析[J];中華預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志;2004年01期

7 高國福,姚樹祥,孫秀娣,常潤生,姜勇,羅學(xué)昌,晉萍,喬友林;云南錫礦工肺癌的隊(duì)列研究[J];中國肺癌雜志;2002年02期

本文編號：2713617