《酵母中全轉錄組RNA和蛋白質組結合的高通量分析及研究》是依託清華大學，由魯志擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：酵母中全轉錄組RNA和蛋白質組結合的高通量分析及研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：魯志
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
傳統的RNA-蛋白質相互作用實驗技術都僅僅局限於單個RNA結合蛋白所結合的RNA片段，是以某一個蛋白質為中心，研究會有哪些RNA和其相互結合併發生作用。隨著現在學術界開始將重點轉向對RNA尤其是新型的非編碼RNA的研究和分析上，本項目的出發點和創新之處是突破性地以RNA為中心，去探索性地研究和整個蛋白質組的所有蛋白質相結合的RNA序列和結構。我們創新性地改進了PAR-CLIP這一研究RNA-蛋白質相互作用的高通量技術，並將同步開發與之匹配的最新生物信息算法。最終，我們將在整個基因組水平上，利用改進的高通量PAR-CLiP技術和生物信息算法，從酵母開始，在單核苷酸的高精度上測出 每一個表達的RNA 和 全蛋白質組 相結合的位點、一級序列motif、RNA二級結構以及生物功能。同時，我們將利用這些全新的信息革新已被廣泛承認和使用的RNA二級結構算法。
結題摘要
在真核細胞中，轉錄組和轉錄後調控有著密切的關聯：轉錄本RNA從產生直至降解的過程中，總是被RNA結合蛋白（RBP）和其他RNA分子結合，這些調控因子參與幾乎所有的轉錄後調控事件，包括RNA分子的剪接、加尾、亞細胞定位以及降解等；而轉錄後水平上精確的各種調控機制進一步增加了細胞內轉錄組的複雜性，使得細胞表現出極為多樣的細胞狀態類型以及對脅迫的迅速應答。近年來，高通量測序技術的發展為我們整合研究轉錄組與轉錄後調控提供了機會。 傳統研究局限於單個蛋白和RNA的相互作用，而且不同條件下RNA結合蛋白結構偏好的動態變化鮮有研究。本項目突破性地以RNA為中心，針對最新的gPAR-CLIP數據以及其他CLIP-seq數據，開發了很多最新的生物信息學算法和資料庫。我們針對mRNA、新型noncoding RNA和蛋白質相結合的位點，分析蛋白質相結合的RNA序列和結構偏好，並利用這些全新的技術革新已被廣泛承認和使用的RNA二級結構算法。我們發現RBP結合位點總體上傾向於單鏈RNA區域中，具有進化保守的特徵，有助於體內特定RNA二級結構的形成，並與RNA分子的生物學調控作用相關。 我們構建了RBP轉錄後調控的整合型資料庫CLIPdb和POSTAR。CLIPdb是提供全轉錄組水平上高精度的RBP結合位點的資料庫，我們從已發表的公共數據中收集人、小鼠、線蟲和酵母四個模式物種的CLIP-seq數據，用統一的計算流程在全轉錄組水平鑑定RNA結合蛋白的結合位點，為研究者提供用戶友好界面去查詢和下載感興趣的CLIP實驗數據及結果。POSTAR提供了人類和小鼠轉錄組中規模最大的來自實驗證據和計算預測的RBP結合位點。利用大量的分子調控事件、基因組變異位點以及功能性基因等信息，POSTAR對RBP結合位點進行了詳細的注釋。 本項目通過高通量數據的整合計算分析，揭示了RBP參與調控的複雜機制，為更好地理解RBP參與介導的轉錄組與轉錄後調控機制提供了有價值的數據資源。
