2025年大學(xué)《生物信息學(xué)》專業(yè)題庫——RNA修飾對蛋白質(zhì)功能的影響考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪種RNA修飾通常通過影響翻譯起始或延伸的效率來調(diào)控蛋白質(zhì)功能？A.m6AB.m5CC.m7G（帽子結(jié)構(gòu)）D.Ψ（假尿苷）2.用于檢測RNA上m6A修飾的CLIP-seq技術(shù)中，“CLIP”代表的是？A.CrosslinkingandImmunoprecipitationB.CleavageandLibraryPreparationC.CaptureandLibraryIntegrationD.CrosslinkingandLibraryInsitu3.RNA修飾甲基轉(zhuǎn)移酶（MTase）的催化輔酶通常是？A.S-腺苷甲硫氨酸（SAM）B.NAD+C.CoAD.FAD4.以下哪個數(shù)據(jù)庫主要用于存儲和檢索已知的RNA結(jié)構(gòu)？A.modBaseB.RfamC.ENSEMBLD.RNAdb5.在分析RNA-seq數(shù)據(jù)時，為了減少環(huán)境噪音，常使用哪種對照組？A.無模板對照（NTC）B.沒有加內(nèi)參的樣本C.遞歸消除對照（RecursiveEliminationControl,REC）D.單核酸酶處理對照6.RNA上m6A修飾通常富集于？A.5'UTRB.CDS區(qū)域C.3'UTRD.5'帽子結(jié)構(gòu)7.以下哪項技術(shù)能夠提供關(guān)于RNA修飾位點的精確單堿基分辨率？A.RNA-seqB.Ribo-seqC.CLIP-seq（如PAZ-CLIP）D.Northernblot8.RNA修飾對蛋白質(zhì)功能的影響主要是通過哪種途徑實現(xiàn)的？A.直接修飾蛋白質(zhì)分子B.影響蛋白質(zhì)的翻譯后修飾C.調(diào)控RNA的加工和穩(wěn)定性，進而影響蛋白質(zhì)合成D.改變細胞核結(jié)構(gòu)9.識別RNA修飾位點周圍的序列模式（motif）常用的工具是？A.MACS2B.GREATC.DiAMONDD.RNAfold10.生物信息學(xué)分析中，對m6A修飾富集區(qū)域進行motif分析的主要目的是？A.確定修飾的精確位置B.預(yù)測修飾如何影響RNA結(jié)構(gòu)C.尋找與修飾相關(guān)的RNA結(jié)合蛋白（RBP）的結(jié)合位點D.計算修飾對翻譯效率的直接影響二、填空題（每空1分，共15分）1.RNA上最常見的內(nèi)部修飾是____________，它主要位于mRNA的______________區(qū)域。2.通過結(jié)合RNA修飾的RNA結(jié)合蛋白（RBP）通常包含特定的結(jié)構(gòu)域，如______________和______________。3.____________是一種通過捕獲正在被核糖體翻譯的RNA來富集mRNA及其修飾的技術(shù)。4.分析RNA修飾數(shù)據(jù)時，需要考慮多種假陽性來源，如______________和______________。5.除了m6A，m5C也是一種重要的RNA修飾，它可能參與______________和______________等過程。6.RNA修飾的動態(tài)性通常由______________和______________介導(dǎo)，它們負責(zé)修飾的添加和去除。7.在生物信息學(xué)分析中，可以使用工具如__________來預(yù)測RNA上的m6A修飾位點。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述m6A修飾對mRNA穩(wěn)定性可能產(chǎn)生的影響及其生物學(xué)意義。2.比較Ribo-seq和CLIP-seq技術(shù)在檢測RNA修飾方面的主要區(qū)別和優(yōu)勢。3.描述一個利用生物信息學(xué)方法研究RNA修飾與疾病關(guān)聯(lián)的基本流程。4.解釋什么是“RNA驅(qū)動”的蛋白質(zhì)功能調(diào)控，并舉例說明。四、論述題（10分）假設(shè)你獲得了一組來自特定癌細胞系的RNA樣本，通過m6A-seq技術(shù)對其進行測序，獲得了m6A修飾的分布圖譜和相關(guān)數(shù)據(jù)。請詳細闡述你將如何利用生物信息學(xué)工具和數(shù)據(jù)庫對這些數(shù)據(jù)進行初步分析，以探索該癌細胞系中m6A修飾的潛在功能及其與蛋白質(zhì)相關(guān)的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。你需要說明分析的關(guān)鍵步驟、可能使用的工具/數(shù)據(jù)庫以及每個步驟的目的大致。試卷答案一、選擇題1.A2.A3.A4.D5.C6.C7.C8.C9.C10.C二、填空題1.m6A,3'UTR2.YTH結(jié)構(gòu)域,RGG結(jié)構(gòu)域3.Ribo-seq4.實驗污染,隨機修飾5.RNA剪接,RNA穩(wěn)定性6.甲基轉(zhuǎn)移酶,甲基化酶/去甲基化酶7.M6A-PITfindr三、簡答題1.解析思路：首先說明m6A如何影響mRNA穩(wěn)定性，通常是通過與RNA結(jié)合蛋白（RBP）結(jié)合，進而招募核酸酶降解mRNA或阻止其被降解。然后闡述其生物學(xué)意義，如調(diào)控基因表達水平、響應(yīng)環(huán)境變化等。2.解析思路：比較兩種技術(shù)的原理差異，Ribo-seq通過捕獲核糖體結(jié)合的mRNA來富集正在翻譯的RNA及其修飾，CLIP-seq（如PAZ-CLIP）通過特異性抗體富集修飾RNA本身。比較其敏感度和特異性，Ribo-seq對翻譯活躍的修飾更敏感，CLIP-seq能檢測非翻譯區(qū)域或非翻譯鏈上的修飾，PAZ-CLIP對m6A更特異。3.解析思路：描述分析流程，首先對m6A-seq數(shù)據(jù)進行質(zhì)量控制和比對。然后使用工具（如m6A-seqAtlas,MACS2）識別修飾富集區(qū)域。接著利用motif發(fā)現(xiàn)工具（如DiAMOND）尋找富集區(qū)域周圍的序列模式。再結(jié)合RNA序列、表達數(shù)據(jù)等，分析修飾位點與基因功能、通路的關(guān)系。最后，可能需要查詢公共數(shù)據(jù)庫（如RNAhybrid預(yù)測RNA與miRNA/長鏈非編碼RNA相互作用）或文獻，探討修飾如何影響RNA加工或翻譯，并關(guān)聯(lián)到疾病發(fā)生發(fā)展。4.解析思路：解釋核心概念，RNA修飾可以直接或間接地影響與RNA結(jié)合的蛋白質(zhì)（RBP）的結(jié)構(gòu)或功能，或者影響RNA本身的加工和穩(wěn)定性，而這些RNA層面的變化最終決定了蛋白質(zhì)的合成、定位或活性。舉例，如m6A修飾在3'UTR影響miRNA的結(jié)合，從而改變下游信號通路中相關(guān)蛋白質(zhì)的活性。四、論述題解析思路：1.數(shù)據(jù)導(dǎo)入與質(zhì)控：首先導(dǎo)入m6A-seq原始數(shù)據(jù)（如BAM格式），使用工具（如Samtools,Picard）進行排序、過濾和格式轉(zhuǎn)換。檢查數(shù)據(jù)質(zhì)量，如讀取數(shù)量、分布等。2.修飾富集區(qū)域識別：使用m6A-seq分析工具（如MACS2或?qū)ｉT的分析流程）對數(shù)據(jù)進行峰識別，找出m6A修飾在基因組上的富集區(qū)域?？赡苄枰O(shè)置合適的參數(shù)和對照組（如背景區(qū)域或NTC）。3.序列特征分析：對識別出的富集峰進行序列提?。ㄈ缡褂胋edtools），分析峰位點的周圍序列特征。使用motif發(fā)現(xiàn)工具（如DiAMOND,RBPDB）識別常見的RNA結(jié)合蛋白結(jié)合基序（motif），推測潛在的RBP。4.基因注釋與功能富集：將富集區(qū)域映射到基因上（如使用featureCounts,bedtools），統(tǒng)計每個基因的修飾量或富集程度。結(jié)合基因表達數(shù)據(jù)（如來自RNA-seq的FPKM/TPM值），分析高修飾/富集基因的功能特性。使用GO富集分析（如GSEA,DAVID）或KEGG通路分析工具，鑒定與這些基因相關(guān)的生物學(xué)過程、分子功能或信號通路。5.RBP關(guān)聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建：查詢RBP數(shù)據(jù)庫（如RBPDB,Rfam）或結(jié)合motif分析結(jié)果，將修飾位點與潛在的RBP關(guān)聯(lián)起來?？梢岳L制