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线虫全基因组内源siRNA及其靶点基因预测与功能分析

作　者: 喻浴飞
导　师: 纪丰民
学　校: 北京交通大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: siRNA Gene Ontology RNA干扰 mRNA 内含子外显子基因相互作用网络
分类号: Q75
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

RNA干扰现象是近年新发现的一种自然存在的生物学现象,它由互补双链RNA介导使靶标mRNA降解或抑制翻译,表型上导致靶mRNA转录后沉默,是生物界古老而且进化高度保守的现象之一。在基因功能研究和基因药物等方面具有广泛的应用前景,是近年来生物学研究的热点问题之一本文根据RNA干扰的基本原理,运用生物信息学的原理和方法,通过计算机编程寻找模式生物线虫mRNA内含子中大量的siRNA,并找到了siRNA相应的靶标基因。统计了这些序列在线虫基因组中的分布情况,推测存在一个由内源性siRNA参与的基因调控途径。并在此基础上,我们构建了本地Gene Ontology (GO)分析系统,进一步对所有产生内源siRNA基因及其靶标基因进行了Gene Ontology (GO)富集度功能分析,发现内源siRNA基因最显著的生物过程功能为胚胎发育(G0:0009792embryonic development),细胞组成最显著是整合在细胞膜内(G0:0016021 int-egral to membrane),分子功能则为酰基转移酶活性(GO:0008415 acyltransferase activity);其靶标基因最显著的生物过程功能为染色质修饰(G0:0016568 chr-omatin modification),(细胞组成最显著也是整合在细胞膜内(G0:0016021 int-egral to membrane)),分子功能为组蛋白赖氨酸N’甲基转移酶活性(G0:0018024histone-lysine N-methyltransferase activity)。由此可以看出,在生物进化过程中,siRNA这种老的网络调控仍被保留,还在胚胎发育中发挥重要作用。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
第1章引言  10-15
  1.1 选题背景和研究意义  10-11
    1.1.1 选题的背景  10-11
    1.1.2 选题的研究意义  11
  1.2 国内外研究现状和发展  11-13
    1.2.1 内源siRNA预测的现状和进展  11-12
    1.2.2 内源SiRNA靶标预测的研究现状和进展  12
    1.2.3 GO功能注释研究的现状和发展  12-13
  1.3 论文主要研究内容  13-15
    1.3.1 内源性SiRNA预测研究  13
    1.3.2 内源性SIRNA靶标预测研究  13-14
    1.3.3 本地GO分子功能注释软件开发和应用  14-15
第2章实验的原理与方法  15-19
  2.1 内源SiRNA预测的原理与方法  15-16
    2.1.1 同源片段搜索方法  15
    2.1.2 基于序列和结构特征打分的预测方法  15
    2.1.3 基于机器学习的预测方法  15-16
  2.2 siRNA靶标预测原理和方法  16-17
    2.2.1 基于种子互补规则的方法  16
    2.2.2 基于机器学习的方法  16-17
  2.3 GO富集度分析方法  17-19
    2.3.1 Bottom—up方法  17-18
    2.3.2 Top-down方法  18-19
第3章线虫基因组siRNA研究的问题描述及相关机理  19-21
  3.1 线虫及其基因组  19
    3.1.1 线虫简介  19
    3.1.2 线虫基因组  19
  3.2 线虫RNAi及其原理  19-21
    3.2.1 线虫RNA干扰  20
    3.2.2 线虫内源RNA干扰机理  20-21
第4章线虫内源siRNA及其靶标预测和功能注释实验  21-34
  4.1 实验软件介绍  21
    4.1.1 siRNA预测软件Srnaloop  21
    4.1.2 siRNA靶标预测软件Si-Fi  21
  4.2 本地线虫GO分子注释系统构建  21-23
    4.2.1 基因和GO数据来源  21-22
    4.2.2 基因和GO数据来源  22-23
    4.2.3 程序流程设计步骤  23
  4.3 实验设备及方法  23-24
    4.3.1 实验设备  23
    4.3.2 实验方法  23-24
  4.4 结果与讨论  24-33
    4.4.1 线虫基因组内前体siRNA茎环结构结果与讨论  24-26
    4.4.2 siRNA及其靶标预测结果分析与讨论  26-27
    4.4.3 siRNA源基因与其靶标基因GO分析  27-33
  4.5 本章小结  33-34
第5章结论  34-35
参考文献  35-38
作者简历  38-40
学位论文数据集  40

线虫全基因组内源siRNA及其靶点基因预测与功能分析

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