m6A相关miRNA-mRNA调控网络在结直肠癌发生发展过程中的作用研究开题报告

 2022-05-17 21:31:49

1. 研究目的与意义

结直肠癌(crc)又可以被称作大肠癌,可以细分为结肠癌和直肠癌。在所有的大肠癌中,约有41%发生在近端结肠,其中约22%发生在远端结肠,而28%发生在直肠。虽然,通过有效的筛查和预防措施,当前结直肠癌已经得到了一定程度上的控制,但是,截止2020年的全球癌症统计,结直肠癌发病率高达(10.0%)位居最常见癌症第三名,死亡率(9.4%)仅次于肺癌。因此,尽管现在对于结直肠癌的机理已经有了一定的认识,并且在临床上也有了相关的治疗进展。但是结直肠癌依旧是目前最为常见的一种癌症之一,很多国家的民众都深受其害。

rna m6a甲基化修饰是高等真核mrna中最丰富的内部修饰,在mrna代谢和多种生物学过程中起着至关重要的作用,近年来受到越来越多的关注。m6a修饰影响能够rna代谢的多个方面,包括rna加工、核输出、rna翻译和衰变等过程。最新证据表明,m6a甲基化可在多种癌症中发挥作用。例如在结直肠癌中,li等发现m6a调控基因wtap和fto的异常表达与结直肠癌的进展显著相关,并且ythdc2和alkbh5被确定为可以独立预测crc患者预后的关键调节剂。这项研究表明rna m6a修饰在crc发生中的重要作用,并为治疗方法的选择提供了潜在的指导性生物标记。[1]

mirna作为一种小的内源性的rna,有着19至25个核苷酸的短rna分子,已知是动植物中必不可少的生物过程的调节剂,可用于转录后调控基因的表达。qiu等通过研究发现mirna-21在结直肠癌患者血清及肿瘤组织中呈高表达,与结直肠癌的发生发展有关。[2]在临床中,peng等通过研究发现,mirna通过其类癌基因或抑癌基因的作用,直接或间接参与细胞增殖、分化、凋亡、代谢肿瘤发生和发展等生物学过程。[3]因此,mirna在未来结直肠癌的基础研究和临床应用上都有着很大的前景。

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2. 研究内容和预期目标

本课题的主要研究内容是:通过鉴定与结直肠癌相关的m6a基因和mirna。筛选出与结直肠癌相关的差异表达的mirna和m6a基因,利用cytoscape构建m6a基因相关的mirna-mrna调控网络。基于网络分析,鉴定出与结直肠癌关联度较高的mirna(包括对应的m6a基因),并找出关键的mirna的靶基因,对其进行功能富集分析。从而得到在不同的富集通路中,与结直肠癌患者预后信息相关的靶基因,绘制其生存曲线。探索m6a相关mirna-mrna网络在结直肠癌的进展中起到的作用。

本课题的预期目标是:基于生物信息学的方法,利用相关的软件,鉴定与结直肠癌相关的m6a基因与mirna。构建m6a相关的mirna-mrna调控网络,进而筛选出与癌症相关的关键mirna,对关键mirna的靶基因进行富集分析,在不同的通路中探索其对结直肠癌患者预后的影响,研究m6a相关mirna-mrna在结直肠癌发展过程中所起到的作用。

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3. 研究的方法与步骤

研究方法:利用生物信息学的基础,使用r包(r语言),cytoscape,sangerbox,rstudio等工具对得到的数据进行分析,从而的得到可靠的数据进行调控网络的构建。

步骤:

1、通过从ncbi和tcga上找到的数据筛选出与结直肠癌相关的mirna和m6a基因

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4. 参考文献

[1]ji l, chen s, gul, zhang x. exploration of potential roles of m6a regulators in colorectalcancer prognosis.front oncol. 2020;10:768. published 2020 may 15.doi:10.3389/fonc.2020.00768

[2]邱实,孟凡旭,刘念,刘林林.mirna-21在结直肠癌中的表达研究[j].中国实验诊断学,2014,18(01):91-93.

[3]彭伟,杨韵,刘韵霄,舒晔.microrna在结直肠癌中的研究及应用进展[j].中国普外基础与临床杂志,2013,20(06):691-696.

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5. 计划与进度安排

1、第17周(20-21-1学期)-第3周(2022年12月28日--2022年3月21日):根据和导师讨论确定的论文题目,大量阅读文献,其中选择10篇以上参考文献(外文1-2篇或以上)进行深入阅读,参照任务书写出开题报告。选择一篇外文(5000字以上,文献内容要结合本研究内容)进行全文翻译。

2、第4周(2022年3月22日--2022年3月28日):在充分调研文献的基础上,制定实验具体实施计划,进行试验研究的前期准备工作;

3、第5周-第11周(2022年3月29日--2022年5月16日):根据任务内容实施试验,包括鉴定与结直肠癌相关的m6a基因,鉴定与结直肠癌相关的mirna,构建m6相关的mirna-mrna调控网络,关键节点的鉴定和功能分析等;

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