1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
本课题研究意义
核仁小rna(small nucleolar rna,snorna)是一类负责调节核糖体rna(ribosome rna,rrna)转录后成熟的非编码rna,表达于真核细胞中,长约60-300个核苷酸,具有保守的结构元件。根据其结构和功能,分为负责2'-o-甲基化修饰的c/d box snorna和负责假尿嘧啶修饰的h/aca box snorna。
基因的表达和调控是基因组学研究最深入的对象之一[1]。转录、剪接、切割、修饰和降解均调节rna的表达,蛋白质的表达同样通过mrna翻译、蛋白质修饰和降解来完成。已经有在各种模式生物和系统中进行的实验表明了mrna水平和蛋白质水平之间的相关性,近期的研究表明mrna水平可以解释80%以上的蛋白质水平变异[2]。与蛋白质的表达相反,由于其复杂的基因组结构等原因,关于非编码rna的表达水平和转录之间的关系尚未被详细研究。snorna对细胞生长有着重要意义,且与癌症的发生密不可分。snorna有着重要的功能,但关于这方面的研究比较少,特别是在全基因组范围内。未来可以以此为基点,探究肿瘤等疾病。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标为通过分析大量的数据,最终对snoRNA和其宿主基因的表达量进行相关性分析,来探究转录在人类全基因组水平上对核仁小RNA表达的贡献。研究内容为寻找并下载snoRNA的各种信息,利用这些信息整合成包含gene ID、host gene ID等的表格;接着通过small RNA和mRNA与初始表格的比对筛选得到关于表达量的数据;最后通过SPSS或GraphPad进行相关性分析,得出pearson和spearman的相关系数;分析整理实验结果,得出结论。拟解决的关键问题为得出关于转录活性与snoRNA表达之间的关系的结论。
3. 研究的方法与方案
实验方法
1.整合ensembl和snopy网站的信息
在ensembl网站(http://asia.ensembl.org/biomart/martview/3bcbaee57c940d39090d372e315ef430)上选择“human genes (grch38.p12) ”,得到人类snorna的gene name、gene type、gene id、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?mode=sno_searchorganism=homo_sapiens)上选择“homo_sapiens”,得到人类snorna的gene name、alias、class、target、host gene的信息表格b。
4. 研究创新点
本实验的创新之处为通过处理大量的数据,包括在网站下载收集snoRNA的各类信息、整合不同来源的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snoRNA在全基因组范围内的表达调控和转录活性之间的关系,可能为肿瘤等疾病的治疗提供新线索。
5. 研究计划与进展
2018.10-2018.11 阅读有关文献,完成文献综述,为实验的开展进行知识储备。
2018.12 收集ensembl和snopy两个网站的snorna的相关信息,整合成表格。
2019.01 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。
