腫瘤相關基因可變剪接資料庫構建及功能探尋

《腫瘤相關基因可變剪接資料庫構建及功能探尋》是依託復旦大學，由周雁擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：腫瘤相關基因可變剪接資料庫構建及功能探尋
• 依託單位：復旦大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：周雁

項目摘要

可變剪接是重要的基因表達與基因功能精細調控的方式之一，並在高等動物中普遍存在。一些重要基因不同轉錄本的功能差異直接影響疾病進程，包括腫瘤。其內在機制有可能與不同轉錄本的蛋白理化性質或蛋白結構域改變，以及這些轉錄本的時空表達有關。區別觀察基因的不同可變剪接形式與表型的相關性，可以從一個獨特的角度對基因功能進行探尋，並且可以避免或澄清先前一些互相矛盾的研究結果。 .本研究擬收集比較腫瘤相關基因不同轉錄本之間的差異，預測已知的蛋白結構域，並通過比較基因組手段預測可能具重要功能的基因區段，建立腫瘤相關基因的可變剪接資料庫。從中篩選出功能結構域因可變剪接而變化的基因。而後在常見癌症樣本cDNA文庫中檢測同一基因不同轉錄本的表達情況。進而根據其蛋白結構域功能特點，設計功能實驗與裸鼠腫瘤模型進行驗證。期望探尋可變剪接影響腫瘤進程的相關作用機制，並建立以選擇性剪接為切入點，分析疾病基因功能的研究模式。

結題摘要

作為基本的可變剪接進化單元，針對跨物種的同源外顯子的可變剪接現象的研究，可以反映很多進化特徵。通過本項目的實施，我們設計開發了多個模組，用於基因及其外顯子的可變剪接和表達水平的分析，對Ensembl和SRA等公共資料庫下載的人、黑猩猩、小鼠、大鼠、鴨嘴獸、斑馬魚等物種的基因組和轉錄組序列，以及自行測序得到的一些表達組序列進行了深入分析。通過比較基因組學手段，我們研究了外顯子的可變剪接，構建了腫瘤相關基因可變剪接進化資料庫（ASeeDB），系統匯總了2,989個腫瘤相關基因的各項信息，包括進化選擇壓、涉及蛋白質結構域改變的外顯子可變剪接、以及基因及其外顯子的表達水平差異等。 在這些數據的基礎上，我們還具體研究了一些基因的不同可變剪接轉錄本的功能與表達，例如VEGFA、Ly96、PPARγ、Cav2等基因。通過生物信息分析和預測，以及RT-PCR實驗驗證，我們在小鼠等物種中首次發現VEGFA基因的特殊轉錄本VEGFA165b，該轉錄本具有抑制血管生成的作用。我們發現VEGFA165b轉錄本從齧齒動物到靈長類（人）呈現表達水平增加的趨勢，編號為8b的外顯子在這些物種的VEGFA基因可變剪接中經歷了從次要到主要的變化。這些現象反映了這些外顯子在VEGFA基因的轉錄多樣性中發揮了重要作用，並且可能與該基因的功能與調控密切相關。