论文部分内容阅读
在高等真核生物中，大部分蛋白质编码基因是割裂基因，一般由多个内含子和外显子组成。割裂基因的初始转录产物称为前体mRNA，具有和割裂基因一样的割裂结构。细胞会对前体mRNA进行初步加工，去除其中由内含子转录产生的序列片段，并将剩余的序列片段拼接起来，形成成熟的mRNA分子，这一生物学过程称RNA剪接。在前体mRNA剪接过程中，可以存在多种剪接方式，从而产生各种各样成熟的mRNA分子，这就是可变剪接。前体mRNA通过可变剪接过程，最终翻译形成多个同型的蛋白，从而有效调节生物体的生长发育。 可变剪接是调节基因表达和产生蛋白质组多样性的重要机制，是功能基因组时代的研究重点之一。随着第二代测序技术的发展，公共序列数据库中积累了大量来源于生物体内不同组织转录本的32nt左右的短RNA-Seq序列。本文结合EST序列和RNA-Seq序列，使用差减比较分析算法，在转录组水平上预测小鼠大脑及胰腺组织不同发育时期的时序特异性可变剪接转录本。这种方式既能够排除人工嵌合体，同时也能够排除染色体易位，通过不同来源序列的交叉验证，还可以筛选具有较高可信度的可变剪接转录本。 我们的研究共检测到小鼠大脑组织器官出现期特异性可变剪接转录本203条，胚胎期特异性可变剪接转录本1，629条，幼年期特异性可变剪接转录本118条，成体期特异性可变剪接转录本148条。来自小鼠胰腺组织胚胎期特异性可变剪接转录本40条，成体期特异性可变剪接转录本26条。我们为所得的结果建立了名为DMBPAS数据库，通过链接http://173.234.48.5/DMBPAS/可以对其进行在线访问。 我们对所得到的结果进行进一步的分析后，发现小鼠大脑组织的时序特异性可变剪接转录本具有明显的染色体偏好，在剪接方式和剪接位点分布上也有明显的特点。在对小鼠胰腺组织的时序特异性可变剪接转录本进行生物信息学分析后，我们预测的部分尚未被数据库所记录的时序特异性可变剪接新转录本均与小鼠体内的多条重要代谢途径和信号通路相关，如胰腺分泌代谢途径、甘油脂代谢途径、细胞分裂信号通路等。有趣的是，产生新转录本的Pnliprp1基因第4内含子3末端位点上游50bp区域在10种哺乳动物基因组比对序列中，位于一个相当保守的序列结构当中。这些数据为诊断、治疗、预防大脑及胰腺发育遗传疾病提供了辅助工具，为进一步开展相关实验研究提供了理论基础及未来方向。