長鏈非編碼解讀15.1.14

1LncRNA生物信息分析32LncRNA研究簡介內(nèi)容提綱LncRNA實驗流程3第一頁，共33頁。◆長度在200nt以上的RNA。◆不編碼蛋白。◆哺乳動物基因組中4~9%的序列轉(zhuǎn)錄本是lncRNA（mRNA占1%)。LncRNA簡介第二頁，共33頁。根據(jù)lncRNA在基因組上的位置，可將其分為5種類型：1.sense,2.antisense,3.bidirectional,4.intronic,5.intergenic。LncRNA分類第三頁，共33頁。mRNA與lncRNA的長度比較分析LncRNA特征第四頁，共33頁。mRNA與lncRNA的exon個數(shù)比較分析LncRNA特征第五頁，共33頁。mRNA與lncRNA的isoform個數(shù)比較分析LncRNA特征第六頁，共33頁。mRNA與lncRNA表達(dá)水平比較分析LncRNA特征第七頁，共33頁。LncRNA生物學(xué)功能第八頁，共33頁。LncRNA生物學(xué)功能COOLAIR是一個來自FLC位點反義鏈的長非編碼RNA。在受到寒冷刺激后，COOLAIR上調(diào)表達(dá)，通過影響染色質(zhì)修飾來下調(diào)正鏈編碼的FLC基因的表達(dá)(Swiezewskietal.,2009)。COLDAIR也是一個來自FLC位點的長非編碼RNA，COLDAIR來自FLC基因的第一個內(nèi)含子。同樣在受到寒冷刺激后上調(diào)表達(dá)，COLDAIR被證明是通過與PRC2復(fù)合體相互作用，增加FLC基因染色質(zhì)位點上H3K27me3修飾來抑制FLC基因的表達(dá)(Heoetal,2011)。第九頁，共33頁。LncRNA生物學(xué)功能lncRNA功能Xist染色質(zhì)重塑：Xist廣泛地覆蓋在X染色體上，占據(jù)RNApolⅡ的結(jié)合位點，募集PRC2誘導(dǎo)異染色質(zhì)化的形成，通過組蛋白類似物macroH2A催化CpG島甲基化，導(dǎo)致X染色體失活Fenderr組蛋白修飾：分別與PRC2和wdr5相互作用，形成抑制性和激活性的組蛋白標(biāo)記，參與心臟的發(fā)育進(jìn)程AS1DHRS4DNA甲基化：招募DNMT到DHRS4L2基因的啟動子區(qū)，誘導(dǎo)DNA甲基化的形成，抑制DHRS4L2基因的轉(zhuǎn)錄第十頁，共33頁。玉米lncRNA的全基因組挖掘和特征分析第十一頁，共33頁。研究數(shù)據(jù)NCBIEST數(shù)據(jù)；全基因組測序注釋文件；30個不同實驗轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)。第十二頁，共33頁。分析流程第十三頁，共33頁。研究結(jié)果全基因組lncRNA篩選：篩選標(biāo)準(zhǔn)：大于200bp；ORF長度小于100aa；CPC分析:swiss-port比對E-value≤0.001。共得到20,163潛在的lncRNA,其中基因組測序得到12,431個位點（12,647isoforms）,轉(zhuǎn)錄組測序得到7,177個位點（7,515isoforms）。第十四頁，共33頁。研究結(jié)果18,459個位點是pre-lncRNAs,作為smallRNA的前體。1,704個與已知非編碼種類不同的序列作為HC-lncRNAs。24個lncRNA利用RT-PCR的方法進(jìn)行了驗證。第十五頁，共33頁。研究結(jié)果玉米lncRNA的特征分析：74%的pre-lncRNAs來自于重復(fù)序列區(qū)間，98%的HC-lncRNAs不包含重復(fù)序列（68%的潛在lncRNAs來自于重復(fù)序列，與哺乳動物類似）。僅有7%的lncRNA與編碼的mRNA序列重疊。81%的lncRNA僅具有一個外顯子。第十六頁，共33頁。研究結(jié)果組織間lncRNAs的表達(dá)分析：30個轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析了13個不同組織的表達(dá)，54%的lncRNAs僅在一個組織中檢測到，僅有8%的基因在一個組織中檢測到。10%的lncRNAs在5個以上組織中檢測到，74%的基因在5個以上組織中檢測到。13個組織中，基因的表達(dá)量顯著的高于lncRNAs。第十七頁，共33頁。1LncRNA生物信息分析32LncRNA研究簡介內(nèi)容提綱LncRNA實驗流程3第十八頁，共33頁。LncRNA測序?qū)嶒灹鞒痰谑彭摚?3頁。rRNA去除第二十頁，共33頁。lncRNA建庫原理轉(zhuǎn)錄組建庫原理鏈特異性測序建庫原理第二十一頁，共33頁。1LncRNA生物信息分析32LncRNA研究簡介內(nèi)容提綱LncRNA實驗流程3第二十二頁，共33頁。轉(zhuǎn)錄本構(gòu)建轉(zhuǎn)錄本構(gòu)建工具Cufflinks（最少可變剪切組合，轉(zhuǎn)錄本更長）Scripture（最多可變剪切組合，轉(zhuǎn)錄本更全）第二十三頁，共33頁。區(qū)分編碼RNA和非編碼RNA的工具CPC：基于預(yù)測基因的開放閱讀框PhyloCSF：基于物種間的保守性CNCI：基于二聯(lián)密碼子頻率Pfam：基于蛋白結(jié)構(gòu)域分析第二十四頁，共33頁。LncRNA靶基因預(yù)測Cis靶基因預(yù)測：取同一條染色體上的lncRNA上下游10kb范圍內(nèi)的基因利用基因組注釋和基因組瀏覽器鑒定lncRNA的可能的靶基因。Trans靶基因預(yù)測：不同染色體的靶基因預(yù)測利用RNAplex或WGCNA等鑒定lncRNA的可能的靶基因。第二十五頁，共33頁。差異表達(dá)LncRNA篩選差異表達(dá)lncRNA篩選標(biāo)準(zhǔn)：FDR<0.01且FoldChange>=2差異表達(dá)LncRNA的檢測：DESeq適應(yīng)于有生物學(xué)重復(fù)樣品的差異分析EBSeq適應(yīng)于無生物學(xué)重復(fù)樣品的差異分析第二十六頁，共33頁。差異表達(dá)LncRNA靶基因的GO分類第二十七頁，共33頁。差異表達(dá)LncRNA靶基因GO富集層次分析第二十八頁，共33頁。差異表達(dá)LncRNA靶基因KEGG注釋第二十九頁，共33頁。差異表達(dá)LncRNA靶基因KEGG通路富集分析第三十頁，共33頁。差異表達(dá)LncRNA-mRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)分析第三十一頁，共33頁。LncRNA-miRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)分析lnc