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基因间长链非编码RNA(large intergenic non-coding RNA,lincRNAs)是长度大于200nt的非编码RNA,几乎参与生命活动的各个阶段,目前已经成为生命科学研究的热点之一。现有研究表明lincRNA参与大脑发育过程。本文将采用生物信息学方法,通过分析小鼠神经干细胞分化过程中的转录组测序数据,揭示lincRNA在神经干细胞分化过程中的作用机制。本文工作主要内容如下:首先,本文所采用的转录组数据是野生型和敲除Smek基因的小鼠神经干细胞分别在分化初期、分化2天和分化6天转录组具有三个生物学重复的高通量测序数据。我们采用Tophat比对软件将转录组测序数据比对到小鼠参考基因组上,然后通过Cufflinks、Cuffmerge、Cuffdiff识别出在神经干细胞分化过程中的差异性表达基因,发现神经干细胞在分化初期和分化2天之间存在5271个mRNAs和173个lincRNAs存在差异性表达;分化2天与分化6天之间存在1581个mRNAs和71个lincRNAs存在差异性表达。采用miRanda软件预测miRNAs在lincRNAs上的靶位点,通过统计分析发现lincRNAs自身序列的GC含量与靶位点数量呈正相关,而lincRNAs自身的热力学稳定性与靶位点数量呈负相关关系。其次,从数据库miRTarBase中我们获取已验证的miRNAs与mRNAs之间的相互作用,通过在神经干细胞分化过程中识别出的差异性表达的mRNAs和lincRNAs,以及lincRNAs与miRNAs的作用关系,可以得到miRNA介导lincRNA调控mRNAs表达三元组。发现这些lincRNAs与mRNAs在神经干细胞分化过程中处于共表达状态,现有研究发现基因Bicd1,Irgq对神经干细胞的分化具有促进作用,与它们处于共表达的状态的lincRNAs Gm26888-201,6330403K07Rik-001则可能同样对神经干细胞的分化具有促进作用。根据lincRNA-miRNA-mRNA之间三元组调控关系,构建出lincRNA的基因调控网络。从调控基因网络中预测出lincRNAs Gm11549-001,643056201Rik-202,Trp53cor1-001具有维持神经干细胞干性作用。lincRNAs Miat-002,Gm26888-201等对神经干细胞的分化具有促进作用。通过GO富集分析发现这些lincRNAs在神经干细胞分化过程中主要作用表现在神经分化、细胞代谢过程以及Wnt信号通路等方面。最后,我们分析了Smek基因在小鼠神经干细胞在分化过程中所起的作用。通过GO富集分析工具DAVID和BINGO可知,在神经干细胞分化不同的阶段,Smek基因的功能主要表现在大脑边缘系统的发育以及转录因子活性等等各个方面。并且敲除Smek基因同lincRNAs之间存在着紧密的联系,在神经干细胞分化第二天敲除Smek基因引起了lincRNAs Gm26578-201,Gm27032-001,Mir124a-1hg-001显著下调,下调的lincRNAs内源性调控的mRNAs对神经干细胞的分化具有一定的促进作用,反映了敲除Smek基因在一定程度上抑制了神经干细胞的分化。