《植物多聚腺苷化信號動態能量及多態性的全基因組分析》是依託廈門大學，由吉國力擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：植物多聚腺苷化信號動態能量及多態性的全基因組分析
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：吉國力
- 依託單位：廈門大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
多聚腺苷化(Polyadenylation)是基因表達調控的重要途徑，是由poly(A)信號調控的。有研究證實poly(A)信號的微結構動態能量及單核苷酸突變(SNP)能影響基因的poly(A)位點選擇，改變其生成的mRNA性質及形成不同蛋白質產物。本項目套用高通量測序數據，設計RNA動態能量圖譜掃描算法，系統分析真核生物poly(A)信號結構微環境的動態能量特性對多聚腺苷化效能的影響；基於貝葉斯統合分析技術提取擬南芥不同生態型的SNP，構建動態模型分析poly(A)信號的SNP，研究SNP對poly(A)位點選擇的影響；開發poly(A)信號動態能量及多態性分析的生物信息可視化平台。此研究能從RNA動態及SNP的全新角度為poly(A)位點調控機制的研究提供新平台和開拓思路，能加深對poly(A)信號的認識，有助於3’末端加工相關疾病的治療及更深入了解複雜的轉錄後調控和基因表達調控機制。
結題摘要
選擇性多聚腺苷化(Alternative Polyadenylation, APA)是基因表達調控的重要途徑，是由poly(A)信號調控的。已有研究證實poly(A)信號的微結構動態能量能影響基因的poly(A)位點選擇，進而改變其生成的mRNA性質及形成不同蛋白質產物。本項目套用高通量測序數據，設計RNA動態能量圖譜掃描算法系統分析真核生物poly(A)信號結構微環境的動態能量特性對多聚腺苷化效能的影響，並基於貝葉斯統合分析技術提取不同植物APA，構建動態模型分析poly(A)信號對poly(A)位點選擇的影響。項目進展順利，按預期完成了研究目標，在論著方面，目前已資助發表了近32篇SCI論文。我們從全基因組提取了不同植物，包括水稻兩個亞種以及護花米草的全基因組APA位點。特別地，護花米草目前仍無參考基因組公開，項目組提出了基於無參考基因組的分析框架，綜合多種測序技術提取APA位點。在APA位點組織特異性分析方面，我們也設計了基於典型相關分析等算法模型，可用於從RNA-seq提取位點及進行APA差異分析，以及預測組織特異性的poly(A)位點。在工具平台方面，已經順利開發且公開發布了用於APA研究的工具及平台，包括用於poly(A)位點聚類的工具PAcluster (http://bmi.xmu.edu.cn/software/)、用於從RNA-seq識別差異APA的工具APAtrap (https://apatrap.sourceforge.io)、用於可視化和檢索水稻兩個亞種poly(A)位點的平台riceAPA (http://bmi.xmu.edu.cn/riceapa)、用於檢索無參考基因組的互花米草APA和AS數據的SAPacBio平台(http://plantpolya.org/SAPacBio)、植物APA位點資料庫PlantAPAdb（http://bmi.xmu.edu.cn/plantAPAdb/）等。這些結果及工具平台將為有關APA相關的分析提供豐富的資源及有助於生物實驗篩選高質量的候選基因或位點，促進APA機制的研究。此研究能從全新角度為poly(A)位點調控機制的研究提供新平台和開拓新思路，能加深對poly(A)信號的認識，且有助於3’末端加工相關疾病的治療及更深入了解複雜的轉錄後調控和基因表達調控機制。
