以人组织为模型分析microRNA表达量与转录的相关性(2)
(2) microRNA表达水平的调控和待解决的问题
与其他表达产物一样，细胞内不同microRNAs的表达水平差别很大。总体而言，成熟的micro RNA半衰期以星期计[10]，故其表达量主要由microRNA产生的速率来决定。除了受转录的影响之外，许多microRNA的转录因子也已被发现[11，12]。某些RNA结合蛋白，如Lin28，可与特定的pri-microRNA或pre-microRNA结合进而影响RNA的加工和microRNA的成熟[12]。这些研究成果可以解释microRNA的表达特异性。但是，它们不能解释为什么基因组所有microRNAs的表达量会千差万别。此类问题是功能基因组学和系统生物学最重要的问题之一。
（3）研究概括
对于功能基因组学和系统生物学最重要的问题之一，即mRNA水平与相应蛋白水平之间的关系，在世界各地实验室也已有相当多的相关研究。早先一些研究发现酵母和哺乳动物细胞中全基因组范围内的mRNA丰度和蛋白丰度的相关性约为0。6[13,14],说明蛋白表达量主要在翻译的层次上调控。而近来的研究则认为mRNA丰度和蛋白丰度的相关性可高达0。9[15-17]，表明转录对基因表达的贡献最大。鉴于转录是研究最多又是microRNA形成的第一步，本项目所在实验室也对此进行了大量的相关研究，发现在人的K562细胞系中相关系数仅为0。3，而在另一细胞系，HeLa，没有显著的相关性[8]。该结果始料未及，如果转录的贡献仍有待进一步确定，那么RNA加工是否有不可忽视的调控作用？此结果也为本研究奠定了一定基础。
（4）研究意义
本项目在前人工作的基础上，利用人组织为研究对象，整合多种生物信息学、统计学方法，更加深入地研究在基因组水平上调控人的细胞系miRNA表达的机制，系统考察转录对miRNA差异性表达的影响，以揭示调控机制的保守性及重要性。
本项目科学意义深远。功能基因组学和系统生物学为生物学的研究开阔了新途径，在基因组的水平上解析miRNA表达的调控。目前已有研究者进行了相关工作[18,19,20]，采取了不同以往的研究策略和思路，得到在以前无法获得或不可想象的结论。本课题将极大地巩固和发展现有成果，很大程度上拟补目前人类知识的明显空白。
综上所述，本项目旨在进一步研究清楚基因组水平上转录活性和miRNA表达量之间的关系，这无疑是一个迫切而又有意义的工作。其成果还可以应用到其它非编码RNA、生物系统和领域，为今后的工作指出新的方向，科学意义广泛。
1 材料与方法
1．1 材料：研究中实验数据的来源
本次研究使用到来自于e!ensembl网站 ( http://ensemblgenomes。org ) 下载的genomics 信息 ( human GRCh38-p7 mart和human microRNA genome 信息 )；以及根据microRNA的相关文献[21,22]整理得出结论后，通过在mendell lab网站 ( http://www4。utsouthwestern。edu/mendell-lab/index。html )中下载整理得到的pri-microRNA 信息。
本次研究使用到的的人组织的microRNA-seq/small RNA-seq和mRNA-seq/total RNA-seq都是来自于ENCODE项目( www。Encodeproject。org )，选择相同培养条件、发育阶段等相同状态的人组织数据，以组别的形式对其进行后续的分析。
分别用human microRNA 信息和human pri-microRNA 信息与从encode上下载得到的人组织信息进行处理，运用统计学分析，将结果进行对比，进而得出研究成果。
1．2 研究内容
运用生物信息学、统计学手段鉴定DNA转录对人组织的基因组范围内microRNA表达的作用。研究在基因组水平上调控人组织microRNA表达的机制，分析转录过程对体内microRNA差异性表达的影响，藉此揭示新的基因调控机理。
1．3 研究方法
在基因组范围内，分析转录过程与底物之间的相互作用，计算和microRNA表达量的相关性。结合研究人组织中的microRNA表达，揭示调控机制的保守性、重要性。
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