基于转录组数据分析的妊娠乳腺癌复发关键基因识别研究

目的通过转录组数据分析,识别妊娠乳腺癌复发的关键基因。方法下载GEO数据库中与妊娠乳腺癌相关的基因集GSE53031的基因表达谱。利用“limma”软件包中的Wilcoxon检验方法对妊娠乳腺癌复发组和非复发组患者之间的基因表达差异进行分析。使用R软件包“ClusterProfiler”对这些差异基因进行基因本体(GO)功能注释和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。使用STRING在线数据库构建差异基因的蛋白质相互作用网络(PPI网络),并使用“igraph”包对PPI网络进行分析以识别妊娠乳腺癌复发的关键基因。借助Kaplan-Meier(KM)方法和单因素Cox回归分析评估关键基因与妊娠乳腺癌患者无复发生存之间的关系。结果在数据集GSE63514中,获得840个在妊娠乳腺癌复发样本中表达差异显著的基因,其中上调基因390个和下调基因450个。GO功能注释和KEGG通路富集分析结果显示,多个差异表达基因在细胞周期调控、错配修复、RNA降解、DNA复制、乳腺癌、p53信号通路等条目中显著富集。PPI网络分析结果显示,将网络中排名前10的节点基因:PLK1、STAT3、SRC、UHRF1、UBE2C、UBE2T、TRIP13、RAD51、MYC和TPX2初步定义为妊娠乳腺癌复发的关键基因。KM分析和单因素Cox分析结果均显示,PLK1、UBE2C、UBE2T、TRIP13、RAD51和TPX2是妊娠乳腺癌复发的风险基因[P<0.05,风险比(HR)>1],而STAT3则是妊娠乳腺癌复发的保护基因(P<0.05,HR<1)。UBE2C、TPX2、UBE2T、TRIP13、PLK1、RAD51和STAT3确定为最终识别出的妊娠乳腺癌复发关键基因。结论研究识别出7个妊娠乳腺癌复发的关键基因(UBE2C、TPX2、UBE2T、TRIP13、PLK1、RAD51和STAT3),为后续开展妊娠乳腺癌复发研究提供了候选分子。

基于转录组数据分析的六味地黄方活性组分LWD-b抗补体作用的发现与验证

目的 基于转录组数据分析发现与验证六味地黄方活性组分的抗补体作用,并研究其可能的作用途径。方法 人恶性黑素瘤细胞A375用DMEM/F12高糖培养基培养,分为细胞对照、六味地黄苷糖LW-AFC、寡糖组分CA-30、多糖组分LWB-B和糖苷组分LWD-b组(终浓度均为100 mg·L^(-1)),培养6 h后用L1000技术采集细胞转录组数据,采用Cosine相似度算法和特征方向法对各组转录组数据进行相似性比对和差异表达分析,采用基因富集分析算法进行KEGG通路富集分析。采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)测定补体通路基因C3和C5 m RNA表达。采用基于补体经典途径的溶血活性实验测定相对溶血率,观察LWAFC,CA-30,LWB-B和LWD-b(终浓度均为1,10和100 mg·L^(-1))及LWD-b中各主要成分莫诺苷、芍药苷、獐牙菜苷、马钱苷、马钱苷酸和丹皮酚原苷(终浓度均为1和100μmol·L^(-1))的抗补体活性。采用补体成分(C1q,C2,C3,C4,C5和C9)缺失血清法测定LWD-b的补体作用靶点。结果 转录组数据分析结果显示,LWD-b下调的基因显著富集于补体级联激活通路(P<0.01),而LW-AFC,CA-30和LWB-B此作用不明显。RT-qPCR结果表明,与细胞对照组相比,LWD-b 100 mg·L^(-1)组补体C3和C5 mRNA表达明显降低(P<0.01)。抗补体活性测定结果表明,与补体组相比,LWD-b各浓度组及LW-AFC 10和100 mg·L^(-1)组相对溶血率均明显降低(P<0.01),但仅LWD-b组相对溶血抑制率>20%,提示LWD-b具有抗补体活性,LW-AFC,CA-30和LWB-B此作用不明显。LWD-b中主要成分的抗补体活性筛选结果表明,与补体组相比,莫诺苷1和100μmol·L^(-1)组及芍药苷100μmol·L^(-1)组相对溶血率均明显降低(P<0.01),且相对溶血抑制率均>20%;獐牙菜苷、马钱苷、马钱苷酸和丹皮酚原苷组相对溶血率虽也明显降低(P<0.01),但其相对溶血抑制率均<20%;提示莫诺苷和芍药苷具有显著抗补体活性,而其余成分抗补体活性较弱。补体成分缺失血清法测定结果表明,分别与补体C1q,C2,C3,C5和C9缺失血清组相比,LWD-b 100 mg·L^(-1)处理后相对溶血率变化均<5%,提示LWD-b降低溶血能力与其作用于上述补体成分相关。结论 基于转录组数据分析发现并验证了六味地黄方活性组分LWD-b具有抗补体激活作用,莫诺苷和芍药苷可能是其发挥该作用的主要活性成分。LWD-b可能通过作用于补体成分C1q,C2,C3,C5和C9发挥作用。

甜菜M14品系盐胁迫转录组数据库的转录因子分析

土壤盐渍化是影响我国农业生产的重要因素之一。甜菜M14品系具有耐盐、抗旱等优良特性,是挖掘抗逆基因的良好材料。对课题组前期构建的甜菜M14品系盐胁迫下转录组数据库进行系统的分析,基于文献、植物转录因子数据库等信息对其中的转录因子进行筛选与鉴定,从而获得非生物胁迫应答相关的转录因子。进一步对筛选出的转录因子WRKY家族进行进化分析并构建其蛋白互作网络,采用实时荧光定量PCR技术进行盐胁迫下WRKY家族基因表达量的测定,分析WRKY家族转录因子盐胁迫的表达模式。结果证实,甜菜M14品系WRKY家族转录因子参与盐胁迫应答。该研究将为甜菜盐胁迫响应研究提供理论基础,为甜菜中转录因子研究提供数据支持,并为WRKY家族转录因子功能的进一步研究奠定基础。

利用生物信息学技术构建分析甜菜M14品系盐胁迫下参考转录组数据库

生物信息学(Bioinformatics)是一门计算机科学技术与生命科学的交叉学科,它通过综合利用生物学、计算机科学和信息技术揭示大量生物数据所赋有的生物学意义。目前利用生物信息技术对植物逆境环境下的基因组学、转录组学及蛋白质组学的数据挖掘,已成为功能基因组学的研究热点。甜菜M14品系具有野生白花甜菜(Beta corolliflora Zoss.)的耐盐性优良性状。为了对盐胁迫下的甜菜M14品系进行转录组分析及差异基因筛选,本研究构建了甜菜M14品系盐胁迫参考转录组文库,并对文库进行了测序以及数据的生物信息学分析,在参考转录组中鉴定得到54 843个Unigenes,并对这些Unigenes进行功能注释、GO及COG功能分类,为下一步研究甜菜M14品系耐盐基因资源挖掘奠定了重要基础。

基于转录组数据的三峡库区消落带适生狗牙根SNPs和SSRs分析

【目的】SNPs和SSRs标记在功能基因的识别和定位等方面具有重要作用。【方法】利用GATK和MISA软件分别分析狗牙根转录组测序数据的SNPs和SSRs。【结果】基于转录组数据搜索到297542个SNP位点,主要以转换型为主;搜索到分布于18982条Unigene中的22154个SSR位点,发生频率为12.89%,SSR位点主要以单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸重复为主,三者合计占比为94.99%,其中AG/CT和CCG/CGG分别在二核苷酸和三核苷酸重复中占比最高;基序长度在12~20 bp的SSRs数量最多,占比达78.52%。【结论】狗牙根转录组中的SNPs和SSRs位点具有数量多、类型丰富和多态性较好等特点,或可为后续遗传多样性分析、品质鉴定和抗性相关性状解析等提供参考。

基于转录组数据库的高羊茅HD-Zip Ⅰ转录因子的鉴定及表达模式解析

高等植物特有的同源异型-亮氨酸拉链蛋白(HD-Zip)家族转录因子在调控植物发育与逆境响应中起着重要作用。以生产中广泛应用的冷季型草高羊茅为研究材料,利用其目前已有的转录组序列,在Bioedit软件构建本地数据库。以水稻14个HD-ZIP Ⅰ蛋白序列作为搜索请求,搜索本地数据库获得高羊茅中对应序列。结合序列分析及PCR克隆技术得到高羊茅13个HD-Zip Ⅰ类成员的全长序列。系统进化树及MEME结构域分析发现,高羊茅13个HD-Zip Ⅰ成员与水稻HD-Zip Ⅰ家族成员进化关系接近,蛋白结构域的数目及排布方式也基本一致。采用荧光定量PCR技术分析短期及长期聚乙二醇6000模拟的干旱处理下11个FaHD-Zip Ⅰ基因在高羊茅根颈中的mRNA相对表达水平。结果表明,短期干旱胁迫下,除FaHOX4和FaHOX6外,其余基因相对表达水平均发生一定程度的上调或者下调,且FaHOX22的响应程度最大;长期干旱胁迫下,所有基因的表达水平均在7或者14 d上调,FaHOX22在14 d时的表达水平比对照上调76.3倍。为基因组序列缺乏的非模式植物快速有效地进行基于转录组数据库的基因家族克隆及其功能研究提供了一种很好的方法。

Lasso降维策略下SIS与MDS在乳腺癌转录组数据机器学习建模中的比较

目的探索以确定独立筛选(sure independence screening,SIS)与多维尺度变换(multi-dimensional scaling,MDS)为基础的2步降维策略,及以支持向量机(support vector machine,SVM)、随机森林(random forest,RF)和梯度推进机(gradient boosting machine,GBM)构建乳腺癌淋巴结转移风险预测的统计模型,为高危人群识别及早期干预提供科学依据。方法采用SIS和MDS作为初步降维方法,并以套索算法(least absolute shrinkage and selection operator,LASSO)为第2步降维方法,通过SIS+LASSO和MDS+LASSO的2步降维策略,将筛选的变量分别纳入SVM、RF和GBM 3种机器学习模型。使用受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线下面积(area under the curve,AUC)作为衡量模型预测性能的评价指标。结果所有预测模型中,SIS+LASSO和MDS+LASSO 2步降维策略相对SIS和MDS单步策略在SVM、RF和GBM 3种预测模型下预测稳定性提升,运行时间和运行内存减少。MDS+LASSO 2步降维策略相对于MDS单步降维策略的预测精度提升。所有策略中,GBM的预测精度均高于SVM和RF。结论在SIS与MDS基础上加入LASSO的2步降维策略,从运算速度、内存消耗、建模方法选择、预测精度等方面弥补了SIS和MDS单步降维的不足。对于不同的降维策略,GBM的预测性能均比SVM和RF好。

单细胞转录组学结合孟德尔分析探讨扩张性心肌病潜在治疗靶点

目的 在通过分析多组转录组和单细胞数据集,深入探究扩张性心肌病(DCM)的分子机制,并寻找潜在的治疗靶点。方法 (1)数据获取与预处理。从GEO数据库获取多个转录组和单细胞数据集,并利用SVA软件去除批次效应。(2)差异基因分析。通过PCA和差异分析,筛选出与DCM相关的关键基因。(3)功能富集分析。利用GO和KEGG富集分析,探讨这些基因在生物学过程中的功能。(4)关键基因筛选。采用共识聚类、LASSO和随机森林等算法,从差异基因中筛选出关键基因。(5)因果关系分析。进行孟德尔随机化分析,验证关键基因与DCM之间的因果关系。(6)细胞类型分析。利用单细胞数据分析确定关键基因在不同细胞类型中的表达情况。结果 (1)鉴定出788个与DCM相关的关键基因。(2)GO和KEGG分析揭示了这些基因在多个生物学通路中发挥重要作用。(3)筛选出FGFR3、RTKN2和SLC9A3R1三个关键基因。(3)孟德尔随机化分析证实SLC9A3R1与DCM存在因果关系。(4)单细胞数据分析显示SLC9A3R1在心肌细胞中高表达。结论 本研究通过多组学分析,深入解析了DCM的分子机制。SLC9A3R1作为新发现的关键基因在DCM的发病过程中可能扮演重要角色,有望成为新的治疗靶点。这些研究结果为DCM的诊疗提供了新的思路和方向。

水稻害虫转录组数据库

对于亚洲的一些国家,水稻是最重要的粮食作物,然而其产量却遭受数百种害虫的危害.尽管目前已存在许多控制虫害的策略,但是损失依然非常严重.RNA干涉被认为在农业害虫防控领域具有良好的应用前景,但是遗传信息的匮乏严重限制了该技术的应用.水稻害虫转录组数据库是一个综合性的数据库,其数据来源于8种最重要的水稻害虫的新一代测序结果.本数据库致力于为昆虫功能基因组学研究、昆虫治理及其他领域提供一个有条理的遗传信息平台,以满足上述研究领域的需要.另外,本数据库通过进化树的构建揭示出这些昆虫的进化关系.

白三叶转录组SSR位点特征分析及引物开发

本研究旨在了解白三叶(Trifoliumrepens)SSR位点信息和序列特征,开发多态性SSR引物,区分20份白三叶材料。对白三叶不同颜色的花瓣进行转录组(RNA-seq)测序,并根据转录组测序结果中的SSR位点批量设计引物,随机选择60对引物进行多态性验证,选择多态性高的引物指纹图谱构建。结果表明,白三叶转录组中含有SSR位点的序列有24960个,出现频率为13.25%,平均约5.29 kb出现1个SSR位点;白三叶转录组SSR重复碱基类型有6种,其中三碱基重复占比最高(33.70%),其次为双碱基(28.26%)和单碱基重复(25.02%),其他碱基重复类型较低,仅占总SSR的9.01%。A/T(24.85%)、AG/CT(16.48%)和AAG/CTT(8.89%)分别为单碱基到三碱基的优势重复单元;单碱基至六碱基各基元重复次数集中在4~21次,占总数量的98.11%;序列长度变化在12~35 bp,占总数的96.43%;根据SSR位点序列设计出18594对引物,占总SSR的74.50%;60对随机引物中能扩增出条带的有52对,多态性引物17对,分别占86.7%和32.7%;以多态性较高的5对引物构建的白三叶指纹图谱,能够有效地将20个不同白三叶品种区分开。本研究中白三叶转录组SSR位点分布频率高,类型丰富,具有较高的多态性,在白三叶遗传多样性分析、分子标记辅助育种和指纹图谱构建中具有较大的应用潜力。

基于转录组数据的害虫抗药性综合检测方法

为建立基于转录组数据的害虫抗药性检测方法,以3种重要害虫家蝇Musca domestica、白纹伊蚊Aedes albopictus和小菜蛾Plutella xylostella的8个抗性/敏感种群的转录组数据为对象,使用已开发的乙酰胆碱酯酶抗性突变检测程序ACE检测不同种群中的乙酰胆碱酯酶抗药性突变,并使用Bowtie 2软件和R程序包DESeq2检测其解毒酶基因的表达量变化,分析这3种害虫对有机磷类和氨基甲酸酯类杀虫剂的抗性分子基础。结果显示,在家蝇2个抗性种群KS8S3和ALHF中检测到ace2基因上发生了G227A抗药性突变,突变频率分别为0.318和1.000;在白纹伊蚊抗性种群Tem-GR中检测到CCEae3a基因的表达量较敏感种群Par-GR上调了7.175倍;在小菜蛾抗性种群ZZ中检测到ace1基因上发生A201S和G227A抗药性突变,突变频率分别为0.656和0.692。根据上述突变频率和解毒酶基因表达量变化评估的3种害虫种群抗药性情况与其之前的报道基本相符,表明基于转录组数据同时对靶标抗性机制和代谢抗性机制进行检测的害虫抗药性综合检测方法可以很好地反映害虫种群的抗药性状况。

基于全基因组鉴定与分析金钗石斛GRAS基因家族

【目的】探明金钗石斛(Dendrobium nobile)GRAS基因家族的结构与功能,为研究GRAS家族在金钗石斛生长发育过程中的功能提供参考。【方法】采用全基因组鉴定及分析技术对金钗石斛GRAS家族成员进行鉴定,并进行生物信息学和基因表达模式分析。【结果】金钗石斛基因组中有53个GRAS基因(DnGRAS1~DnGRAS53),大部分GRAS基因不含有内含子,仅DnGRAS1、DnGRAS5、DnGRAS9、DnGRAS10、DnGRAS19、DnGRAS376个GRAS基因有内含子,分布在PAT1、LISCL、SHR、SCR 4个亚族当中;金钗石斛GRAS基因不均匀的分布在染色体上,普遍存在于基因密度较高的区域,并未出现染色体内的串联重复现象,其中,仅有16对GRAS基因具有共线性,具有高度同源性;GRAS基因含有赤霉素响应、低温响应、生长素响应、防御与应激响应等与生长发育相关的顺式作用元件。DnGRAS21和DnGRAS39基因在根中表达最高,在茎、叶、花中也有不同程度表达。【结论】GRAS家族基因在根部表达量较高。推测GRAS家族基因可能在根中起重要的调控作用,从而影响金钗石斛根的生长发育。

白羊草R2R3-MYB转录因子的挖掘及对干旱胁迫反应的研究

本文以白羊草(Bothriochloa ischaemum)为材料,利用其目前已有的转录组序列,通过搜索、比对、功能域多态性分析、进化树构建和基因表达分析等手段,对白羊草R2R3-MYB型转录因子进行挖掘和干旱胁迫下的表达模式分析。结果从白羊草挖掘出43个R2R3-MYB转录因子,它们具有高度保守的[W]-X(19)-[W]-X(19)-[W]-X(n)-[W]-X(18)-[W]结构,主要参与生长发育、次生代谢和逆境响应等生物过程。通过进一步的分析,本研究筛选出8个可能参与干旱胁迫响应的R2R3-MYB转录因子。这为白羊草R2R3-MYB基因的功能研究和开发利用奠定了基础。

应用随机森林和支持向量机对三阴性乳腺癌基因数据的降维和筛选

目的应用随机森林和支持向量机算法处理乳腺癌基因数据,筛选三阴性和非三阴性乳腺癌的差异基因,为临床应用提供更多的参考靶点。方法使用TCGA乳腺癌基因数据,通过t检验和随机森林进行降维处理,然后使用支持向量机、支持向量机递归特征消除法、随机森林进行变量重要性排序,将随机森林和支持向量机与向前变量选择法结合进行模型预测并完成最终变量筛选,通过Holdout验证评价模型效果。结果数据经t检验的FDR降维后剩余18702个基因,经随机森林降维后剩余6326个基因;对降维后经三种方法排序的数据建立预测模型,获得各模型约登指数等评价指标;对排序结果中靠前的基因进行文献搜索,发现大部分基因和三阴性乳腺癌的转移或者预后有关。结论针对高维基因表达数据进行变量选择,使用t检验的FDR进行降维、随机森林对变量进行排序筛选、支持向量机进行预测效果最佳;通过检索重要性排序靠前基因发现大多数与三阴性乳腺癌有关,但某些靠前基因与三阴性乳腺癌无文献研究,建议研究这些基因与三阴性乳腺癌的相关性。

结直肠癌的免疫微环境研究

目的免疫微环境在多种肿瘤中进行了研究,但是针对结直肠癌免疫微环境的研究还是不多。方法 Gene Expression Omnibus (GEO)数据库中下载表达谱数据集分别是GSE42284(n=188)和GSE24551(n=160)以及The Cancer Genome Atlas (TCGA)数据库(n=437),基于ssGSEA解析出来29种免疫的细胞、免疫因子和免疫通络的丰度进行层次聚类。结果结直肠癌中的免疫微环境分为高中低免疫组,能够在独立数据集中验证。T cells CD8、T cells follicular helper、Macrophages M1和Dendritic cells resting等免疫细胞的丰度在高免疫组高于低免疫组。然而Macrophages M0、Macrophages M2、T cells CD4 memory resting等免疫细胞在高免疫组低于免疫组。产生IGA的肠道免疫网络,自然杀伤细胞介导的细胞毒性,toll样受体信号通路和造血细胞等通路在高免疫组的活性显著高于低免疫组,高免疫组与低免疫组比CD274和CTLA4的表达显著性的增加。结论结直肠免疫微环境有高中低免疫分组,且高免疫组患者处于免疫激活转态。因此,根据我们筛选出来的高免疫组患者,可尝试PD-L1免疫抑制剂治疗的探索研究。

大麦HvCPP转录因子家族的全基因组鉴定与分析

CPP(Cystiene-rich polycomb-like protein)转录因子是植物中一类较小的基因家族,在植物生长发育、激素信号转导和逆境胁迫响应中发挥调控作用。本研究通过对大麦基因组的系统分析,鉴定出7个HvCPP转录因子成员,且蛋白序列均包含2个典型的CXC结构域。系统进化分析表明大麦HvCPP分为2个大类和4个亚类,与水稻OsCPP进化关系较近。HvCPP转录因子家族成员亚细胞定位均在细胞核中。HvCPP基因启动子区域存在大量的生长发育相关元件、不同激素信号响应元件和逆境胁迫响应元件。转录组数据表明,HvCPP转录因子家族成员在大麦不同发育阶段的不同组织器官中存在特异性表达,不同成员在大麦相同组织器官中的表达水平差异显著。本研究表明大麦HvCPP转录因子家族可能在大麦生长发育、激素信号传导及逆境胁迫响应中发挥重要功能。

异麦芽酮糖减少小鼠肝脏脂肪堆积的关键基因筛选与验证

为筛选和验证异麦芽酮糖减少小鼠肝脏脂肪堆积的关键基因,本研究利用Limma软件包对异麦芽酮糖和蔗糖饲喂22周的雄性小鼠肝脏转录组数据进行差异表达分析(GSE54723,n=14),共筛选出49个DEGs,通过Metascape软件对DEGs进行GO功能富集分析和KEGG信号通路分析,使用Cytoscape软件和WGCNA软件包构建基因共表达网络,取重叠基因搜寻关键节点基因,挖掘得到10个关键节点基因Pnliprp1、Prss2、Clps、Tff2、Pnlip、Ctrl、Cpa1、Cel、Dmbt1、Vil1,基因功能分析表明Pnlip、Pnliprp1、Cel、Clps与脂质代谢相关。qPCR结果显示,异麦芽酮糖组肝脏组织中这4个与脂质代谢相关基因的表达量显著高于蔗糖组,通过比较正常人和非酒精性脂肪肝患者肝脏组织转录组数据中上述基因的表达量(GSE163211,n=318),发现正常人Pnlip、Pnliprp1、Cel、Clps基因表达量亦显著(P<0.05)高于病例组。本研究揭示了异麦芽酮糖通过上调Pnlip、Pnliprp1、Cel、Clps的合成促进脂肪分解从而降低肝脏脂质的积累,为异麦芽酮糖影响肝脏脂质代谢的分子机制研究提供了理论支撑。

黄瓜硫酸盐转运蛋白家族成员的鉴定与表达分析

硫是植物生长发育的一种必需营养元素,主要以SO_(4)^(2-)的形式被植物吸收。硫酸盐转运蛋白(SULTR)在植物吸收与转运硫的过程中发挥着重要的作用。本研究鉴定得到10个黄瓜SULTR基因家族成员(CsaSULT R1;1~CsaSULTR4;1)。系统发育分析结果表明,黄瓜和拟南芥的SULTR可分为GROUP 1~4四个类群。大多数CsaSULTR基因含9~12个内含子,且亲缘关系相近的成员之间基因结构也十分相似。启动子顺式元件分析预测表明,CsaSULTR基因家族成员均包含与激素应答和胁迫相关的作用元件,表明它们可能在生长发育过程中发挥了主要作用。转录组数据表达分析也表明,CsaSULTR基因在各种组织间都存在着比较突出的表达特异性,且部分基因的表达量在霜霉病胁迫下表现出显著的改变。这些结果为下一步研究黄瓜SULTR基因的功能奠定了重要的基础。

海滨雀稗PvPRMT家族成员鉴定、表达模式及PvPRMT10基因的功能

[目的]蛋白质精氨酸甲基转移酶(protein arginine methyltransferases,PRMT)家族基因在调控植物生长发育及抗逆途径过程中发挥重要作用,而草坪草PRMT成员的表达模式和抗逆功能尚不明晰,本文旨在分析海滨雀稗PvPRMT基因家族在非生物胁迫下的表达模式并鉴定PvPRMT10成员的抗逆功能。[方法]以暖季型草坪草海滨雀稗为研究材料,依据转录组数据库信息,经序列分析及PCR克隆获得8个海滨雀稗PRMT家族成员全长序列,进行系统进化树及MEME蛋白结构域分析;采用荧光定量PCR分析不同胁迫条件(盐、干旱、重金属镉和ABA处理)下PvPRMT的相对表达水平;通过转基因技术获得PvPRMT10拟南芥过量表达株系,并进行胁迫条件下表型鉴定。[结果]同为单子叶的海滨雀稗与水稻的8个PRMT家族成员进化关系相较于拟南芥更为接近,可以分为3类(Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型)。进化关系越近的基因在不同胁迫下的表达模式也越为相似;除PvPRMT4外,其他7个成员基因的表达对不同胁迫均有不同程度的上调或下调,叶中PvPRMT10在NaCl处理下的表达量在6和12 h时增加近10倍,在CdCl_(2)处理下的表达量在6 h时增加近15倍;海滨雀稗叶中PRMTs基因响应比根系更为强烈。进一步转基因发现,Ⅰ型PvPRMT10过表达拟南芥株系在重金属镉(Cd)和盐胁迫下的种子萌发和幼苗生长均优于野生型,CdCl_(2)处理下过表达株系的种子存活率提高15%,NaCl处理下过表达株系的种子存活率提高45%,且幼苗根长提高近2倍。[结论]本研究克隆获取海滨雀稗PRMT家族基因,分析其在非生物胁迫下的表达模式,且发现PvPRMT10具有正调控耐镉和耐盐的功能。

长非编码RNA鉴定方法研究

高通量测序技术的出现带来了大量可用的转录组数据,评估进化保守区域的编码潜力成为转录数据分析中的核心任务。对转录本编码潜力的预测可以用来鉴定长非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA)。lncRNA是一种长度超过200个核苷酸的非编码RNA,研究表明lncRNA在多种生物中都有重要作用,能够在染色质修饰、表观遗传、转录及转录后调控等多种层面发挥重要的调控作用。已经有许多基于机器学习的工具被开发用来区分编码与非编码转录本序列。不同的工具通常是针对不同的情况设计的,因此需要根据特定的情况选择合适的方法。本文分析了几种常用工具各自的特点和适用范围,帮助研究人员选用合适的方法以获得更可靠的结果。