转录在小鼠全基因组水平上对核仁小分子RNA表达的贡献开题报告

 2022-02-07 20:43:17

1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)

1. 本课题研究的意义

核仁小分子rna(small nucleolar rna,snorna)是真核细胞核仁中一类小分子非编码 rna,广泛分布于核仁中,且代谢稳定,目前已有400余种的 snornas被发现[1] 。snorna分子链长约为60-400个核苷酸(nucleotide,nt),与核仁提取物的抗盐性性质类似,当其与特定蛋白质结合形成核糖核蛋白体(ribonucleoproteinparicles,snornp)以后可以此形式存在和行使功能,同时在snorna 分子中具有多种与蛋白质相互作用的保守序列元件。snorna 的传统作用发挥于核糖体 rna 前体的剪接加工和转录后修饰过程中,主要涉及2’-核糖甲基化及假尿嘧啶化修饰[2]。研究表明,大约有50-100个的2’-核糖甲基化和假尿嘧啶化的修饰位点位于每个真核生物的核糖体上,并且都位于成熟核糖体中最保守的重要功能区,特别是肽基转移酶中心和大小亚基结合部位。核糖体rna折叠以及与核糖体蛋白的相互关系可能由 snorna 指导的核苷酸修饰调整,最后影响到核糖体的生物合成和活性[3]。总结来说,就是核糖体rna经 snorna加工成熟后先与核糖体蛋白在核仁中结合,再经过进一步的复杂成熟过程后转运离开细胞核,最终成为功能成熟的核糖体在细胞质中发挥作用[4]。蛋白质合成的场所是在核糖体,因此核糖体几乎控制着细胞内所有蛋白质的合成。所以snorna对于细胞生长以及生命活动极其重要。除此之外, snornas 的作用靶点还包括snrnas、trnas以及mrnas在内的多种rnas。另外,还有研究结果显示在肿瘤的发生过程中,某些 snornas也会发挥重要的意义,并且snornas在诊断其他疾病以及治疗应用方面也表现出深层次的研究价值以及良好的应用前景[5]

而目前关于转录与snorna表达的相关关系的研究甚少,本次课题的研究试图探究转录在小鼠全基因组水平上对snorna表达的影响,来为日后的研究建立基础。

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2. 研究的基本内容和问题

本研究通过阅读文献,寻找与小鼠snoRNA相关的基因库及基因表达量数据库,将数据下载并进行整合,制作出含基因名称、基因类型、基因ID、宿主基因ID等相关数据的表格。而后通过SPSS等相关软件将数据进行相关性分析及对比,得出Pearson和Spearman的相关系数,整理实验结果并最终得出结论。最终来达到“探究转录在小鼠全基因组水平上对核仁小分子RNA的贡献”这一目标。

本研究拟解决的关键问题是探究出在小鼠全基因组水平中,转录活性与snoRNA表达之间的关系。

3. 研究的方法与方案

实验方法及方案

1.整合ensembl和snopy网站的信息

在ensembl网站(http//asia.ensembl.g/biomart/martview/e0cc064a3f90f9b5d17dd805733a401d)上选择“mouse genes (grcm38.p6) ”,得到小鼠snorna的gene name、gene type、geneid、gene start、gene end、transcript id、transcript start、transcript end、chromosome name的信息表格a,在snopy网站(http//snoopy.med.miyazaki-u.ac.jp/snorna_db.cgi?modesno_searchganismmus_musculus)上选择“mus_musculus”,得到小鼠snorna的gene name、alias、class、target、host gene的信息表格b。

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4. 研究创新点

本实验的特色之处在于研究的是转录在小鼠全基因组水平上对snoRNA表达的影响。通过在网站下载小鼠snoRNA的各类信息、整合来自不同网站的snoRNA信息、匹配snoRNA及其宿主基因表达量、对表达量进行相关性分析检测是否具有显著差异,最终得出结论即转录活性和snoRNA表达之间的关系。这是首次研究在小鼠全基因组水平上snoRNA的表达调控和转录活性之间的关系。

5. 研究计划与进展

2018.11-2018.12 通过阅读文献,对snorna有一个具体的了解与认识,完成文献综述,为实验的开展进行知识储备。

2019.01收集ensembl和snopy两个网站的snorna的相关信息,整合成表格。

2019.02-2019.03 通过small rna和mrna与初始表格的比对筛选得到关于表达量的数据进行相关性分析,得出pearson和spearman的相关值,通过不同的分类分析找出相关性。

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