1LncRNA生物信息分析32LncRNA研究簡(jiǎn)介內(nèi)容提綱LncRNA實(shí)驗(yàn)流程3第一頁(yè)，共33頁(yè)?！糸L(zhǎng)度在200nt以上的RNA?！舨痪幋a蛋白?！舨溉閯?dòng)物基因組中4~9%的序列轉(zhuǎn)錄本是lncRNA（mRNA占1%)。LncRNA簡(jiǎn)介第二頁(yè)，共33頁(yè)。根據(jù)lncRNA在基因組上的位置，可將其分為5種類(lèi)型：1.sense,2.antisense,3.bidirectional,4.intronic,5.intergenic。LncRNA分類(lèi)第三頁(yè)，共33頁(yè)。mRNA與lncRNA的長(zhǎng)度比較分析LncRNA特征第四頁(yè)，共33頁(yè)。mRNA與lncRNA的exon個(gè)數(shù)比較分析LncRNA特征第五頁(yè)，共33頁(yè)。mRNA與lncRNA的isoform個(gè)數(shù)比較分析LncRNA特征第六頁(yè)，共33頁(yè)。mRNA與lncRNA表達(dá)水平比較分析LncRNA特征第七頁(yè)，共33頁(yè)。LncRNA生物學(xué)功能第八頁(yè)，共33頁(yè)。LncRNA生物學(xué)功能COOLAIR是一個(gè)來(lái)自FLC位點(diǎn)反義鏈的長(zhǎng)非編碼RNA。在受到寒冷刺激后，COOLAIR上調(diào)表達(dá)，通過(guò)影響染色質(zhì)修飾來(lái)下調(diào)正鏈編碼的FLC基因的表達(dá)(Swiezewskietal.,2009)。COLDAIR也是一個(gè)來(lái)自FLC位點(diǎn)的長(zhǎng)非編碼RNA，COLDAIR來(lái)自FLC基因的第一個(gè)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(guò)與PRC2復(fù)合體相互作用，增加FLC基因染色質(zhì)位點(diǎn)上H3K27me3修飾來(lái)抑制FLC基因的表達(dá)(Heoetal,2011)。第九頁(yè)，共33頁(yè)。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(diǎn)，募集PRC2誘導(dǎo)異染色質(zhì)化的形成，通過(guò)組蛋白類(lèi)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(dòng)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(yè)，共33頁(yè)。玉米lncRNA的全基因組挖掘和特征分析第十一頁(yè)，共33頁(yè)。研究數(shù)據(jù)NCBIEST數(shù)據(jù)；全基因組測(cè)序注釋文件；30個(gè)不同實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù)。第十二頁(yè)，共33頁(yè)。分析流程第十三頁(yè)，共33頁(yè)。研究結(jié)果全基因組lncRNA篩選：篩選標(biāo)準(zhǔn)：大于200bp；ORF長(zhǎng)度小于100aa；CPC分析:swiss-port比對(duì)E-value≤0.001。共得到20,163潛在的lncRNA,其中基因組測(cè)序得到12,431個(gè)位點(diǎn)（12,647isoforms）,轉(zhuǎn)錄組測(cè)序得到7,177個(gè)位點(diǎn)（7,515isoforms）。第十四頁(yè)，共33頁(yè)。研究結(jié)果18,459個(gè)位點(diǎn)是pre-lncRNAs,作為smallRNA的前體。1,704個(gè)與已知非編碼種類(lèi)不同的序列作為HC-lncRNAs。24個(gè)lncRNA利用RT-PCR的方法進(jìn)行了驗(yàn)證。第十五頁(yè)，共33頁(yè)。研究結(jié)果玉米lncRNA的特征分析：74%的pre-lncRNAs來(lái)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(lái)自于重復(fù)序列，與哺乳動(dòng)物類(lèi)似）。僅有7%的lncRNA與編碼的mRNA序列重疊。81%的lncRNA僅具有一個(gè)外顯子。第十六頁(yè)，共33頁(yè)。研究結(jié)果組織間lncRNAs的表達(dá)分析：30個(gè)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析了13個(gè)不同組織的表達(dá)，54%的lncRNAs僅在一個(gè)組織中檢測(cè)到，僅有8%的基因在一個(gè)組織中檢測(cè)到。10%的lncRNAs在5個(gè)以上組織中檢測(cè)到，74%的基因在5個(gè)以上組織中檢測(cè)到。13個(gè)組織中，基因的表達(dá)量顯著的高于lncRNAs。第十七頁(yè)，共33頁(yè)。1LncRNA生物信息分析32LncRNA研究簡(jiǎn)介內(nèi)容提綱LncRNA實(shí)驗(yàn)流程3第十八頁(yè)，共33頁(yè)。LncRNA測(cè)序?qū)嶒?yàn)流程第十九頁(yè)，共33頁(yè)。rRNA去除第二十頁(yè)，共33頁(yè)。lncRNA建庫(kù)原理轉(zhuǎn)錄組建庫(kù)原理鏈特異性測(cè)序建庫(kù)原理第二十一頁(yè)，共33頁(yè)。1LncRNA生物信息分析32LncRNA研究簡(jiǎn)介內(nèi)容提綱LncRNA實(shí)驗(yàn)流程3第二十二頁(yè)，共33頁(yè)。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(zhǎng)）Scripture（最多可變剪切組合，轉(zhuǎn)錄本更全）第二十三頁(yè)，共33頁(yè)。區(qū)分編碼RNA和非編碼RNA的工具CPC：基于預(yù)測(cè)基因的開(kāi)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(yè)，共33頁(yè)。LncRNA靶基因預(yù)測(cè)Cis靶基因預(yù)測(cè)：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(cè)：不同染色體的靶基因預(yù)測(cè)利用RNAplex或WGCNA等鑒定lncRNA的可能的靶基因。第二十五頁(yè)，共33頁(yè)。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(cè)：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(wú)生物學(xué)重復(fù)樣品的差異分析第二十六頁(yè)，共33頁(yè)。差異表達(dá)LncRNA靶基因的GO分類(lèi)第二十七頁(yè)，共33頁(yè)。差異表達(dá)LncRNA靶基因GO富集層次分析第二十八頁(yè)，共33頁(yè)。差異表達(dá)LncRNA靶基因KEGG注釋第二十九頁(yè)，共33頁(yè)。差異表達(dá)LncRNA靶基因KEGG通路富集分析第三十頁(yè)，共33頁(yè)。差異表達(dá)LncRNA-mRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)分析第三十一頁(yè)，共33頁(yè)。LncRNA-miRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)分析lnc