基於基因調控網路研究miRNA可變轉錄介導的調控機制

《基於基因調控網路研究miRNA可變轉錄介導的調控機制》是依託南京大學，由李捷擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於基因調控網路研究miRNA可變轉錄介導的調控機制
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：李捷
• 依託單位：南京大學

項目摘要

MicroRNA (MiRNA)是新近發現的功能小RNA，它能與mRNA的3’UTR結合以降低或阻止蛋白的翻譯。miRNA廣泛參與了各種生物過程，其異常表達與諸多疾病相關，是基因調控網路中重要的後轉錄調控子。最近研究發現miRNA在不同細胞系中會使用不同的轉錄起始位點，發生可變轉錄。miRNA可變轉錄不僅影響細胞特異性，也會導致疾病的發生。目前對miRNA可變轉錄起始位點表現的特徵規律、上游調控機制和其對下游基因的影響等都不明確。本項目擬從組學層次針對miRNA可變轉錄起始位點進行研究，主要內容有：1、整合多元化組學數據，識別不同細胞系中miRNA轉錄起始位點，並將獲得的細胞特異性miRNA轉錄起始位點構建成資料庫；2、對比不同細胞系中miRNA轉錄起始位點及可變啟動子，研究其表現特徵和規律；3、構建、分析、比較不同細胞系的基因調控網路，揭示miRNA可變轉錄的上游調控機制和下游作用機理。

結題摘要

MicroRNA (MiRNA)是一種長度為20-24nt的功能小RNA，它廣泛參與了許多重要的生物過程，其異常表達與諸多疾病相關，是基因調控網中重要的後轉錄調控子。當前對miRNA的轉錄信息知之甚少，一個重要的原因是miRNA轉錄本在轉錄後很快被切去了5’cap，致使其轉錄起始位點不易識別。近期，有研究發現miRNA在不同細胞系中會發生可變轉錄，即同一個miRNA從不同的轉錄起始位點轉錄，這引發了有關miRNA轉錄的一系列問題，如miRNA的可變轉錄是否普遍存在,其功能機制又如何等。本項目從基因組層次對miRNA可變轉錄進行了系統性研究，主要內容包括：1、miRNA可變轉錄的識別；2、miRNA可變轉錄的方式及特徵；3、miRNA可變轉錄的功能、上下游機制及其在疾病中的作用。項目的重要結果有：1、生產了三種乳腺細胞系的六組高通量數據，此數據不限於miRNA轉錄的研究，亦可用於乳腺癌的分子功能研究；2、設計了一套整合高通量數據預測細胞特異性miRNA轉錄起始位點的方法，方法不僅適用基因間區的miRNA，也適用基因內的miRNA，預測精度高，為深入研究miRNA轉錄掃清障礙；3、開發了兩個miRNA轉錄起始位點預測工具，為無編程基礎的實驗研究者提供了便利；4、構建了一個內容豐富、質量可靠的miRNA細胞特異性轉錄信息資料庫，為從事miRNA研究及對基因調控網路感興趣的研究人員提供了豐富的資源；5、揭示了miRNA可變轉錄存在的普遍性，研究了miRNA可變轉錄的方式、特徵、功能、上下游機制及其在疾病中的作用，為深入探究miRNA轉錄機制提供了新視野。本項目產生的實驗數據、算法、工具及資料庫是研究細胞特異性miRNA轉錄機制的堅實基礎，項目對miRNA可變轉錄的研究具有開創性，有助於全面深入的理解miRNA轉錄調控機制及其在疾病中的作用，且對探索新的疾病診斷治療方法意義重大。