GPB 2014年第2期Ribogenomics專刊內容簡介
2014年第2期Genomics, Proteomics & Bioinformatics(GPB)為Ribogenomics專刊,由本刊主編于軍博士親自擔任Guest editor。RNA是遺傳信息傳遞過程中的橋梁,可以說生命來源于RNA,對RNA世界的深入研究,將幫助我們更好地理解生物基因組的復雜性和生命進程中的相互作用關系,造福人類。本期大部分為邀請來稿,共發表文章6篇,包括1篇短評、2篇綜述、2篇研究性文章和1篇應用說明。
RNA在生物發生分子機制中起重要作用,是生物學研究的重要領域,Ribogenomics就是研究各種RNAs(mRNA; tRNA; rRNA; miRNA; sRNA等)生物學特性的學科,包括研究它們的起源、發生、結構和功能。在本刊主編于軍博士的指導下,我所吳佳研博士等對近年來的Ribogenomics研究發表了簡短評論,依據信息和操作兩條線索描述了RNA在不同層次上的研究情況,十分全面,對初學者和感興趣人員了解本領域提供了很好的幫助,對本領域研究者進一步研究也起到了很好的指導作用。
植物中的sRNAs是非編碼RNAs的重要組成部分,在植物發育、環境應答等多種基本的生物學過程中起調節作用,主要包含miRNAs和siRNAs(ta-siRNAs、ra-siRNAs和nat-siRNAs等),許多sRNAs在基因組中呈現聚集分布。王秀杰博士(中科院遺傳發育所)等主要就sRNAs聚集分布的特點和功能進行了綜述,不僅提供了植物sRNA簇的分析全圖,同時還闡明了其在識別新的功能型sRNAs中的作用,為植物sRNAs研究提供了有力參考。
RNA-蛋白質間的相互作用影響著許多生物學進程,鑒定RNA結合蛋白(RNA-binding proteins, RBPs)的結合位點是此類研究的根本和重點,目前有兩種主要的化學交聯方法(UV和酶)可用于RNA-RBPs相互作用的全基因組圖譜研究。伊成器博士(北大)等就這兩種方法的技術本身及其應用情況進行了比較,可幫助讀者更好地了解這兩種方法,并希望在此基礎上開闊廣大研究者的思路,開創研究RNA-RBPs相互作用的新方法。
骨髓性白血病的發生被認為與miRNA有關,人們已經對人類急性髓性白血病(acute myeloid leukemia, AML)和慢性髓性白血病(chronic myeloid leukemia, CML)的幾株細胞系的miRNA組學進行了深入研究,發現了一些顯著的相關性。在我所胡松年、方向東博士的指導下,熊倩、楊亞東等對人類白血病的子類型及發生發展等情況展開了進一步的研究,通過對功能的驗證,認為某些miRNA可能是指導該類疾病臨床診斷、預測和治療的有效指標。
自閉癥譜系障礙(Autism spectrum disorder, ASD)被認為是由于兒童時期神經系統發育失調導致的障礙,是一種多基因疾病。研究表明,miRNAs在神經系統發生、腦發育和分化過程中起重要的調節作用,可通過與存在于目標mRNAs非翻譯區(3’untranslated region, 3’UTR)的miRNA識別元件(miRNA recognition elements, MREs)結合來抑制翻譯過程,3’UTR的單核苷酸多態性(single nucleotide polymorphisms, SNPs)對MREs的影響也已有所研究。Arasambattu Kannan Munirajan博士(印度馬德拉斯大學)等認為可能是由于SNPs的產生擾亂了miRNA介導的基因調控,從而導致了ASD的發生。他們結合現有數據庫信息,通過計算學方法驗證了該假設,為將來進一步的功能研究提供了頗有價值的理論依據。
真核生物mRNA選擇性剪接(alternative splicing, AS)的改變可影響基因功能的表達或導致疾病的產生。隨著技術的進步,高通量RNA測序技術目前是AS轉錄組分析的有力工具,而RT-PCR仍然是外顯子拼接水平進行定量分析的黃金標準方法。本刊編委Yi Xing博士(加州大學洛杉磯分校)等在結合這兩種方法的基礎上開發了一種新的軟件——PrimerSeq,以用于系統性進行引物設計并提供RNA序列數據及轉錄注釋等的可視化展示。該程序能在本地計算機上獨立運行,通過彌補高通量RNA測序技術和RT-PCR方法進行AS驗證這兩種方法間的空白,很好地幫助研究者們提高工作效率,可從http://primerseq.sourceforge.net/免費使用。
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另外,GPB將在今年10月出版“Translational Omics”的專刊,由本刊副主編方向東博士和本刊編委Andreas Keller博士共同擔任Guest editors,歡迎大家積極投稿,詳情請查看本期的Call for paper。
附:本期目錄
Essay
Ribogenomics: the Science and Knowledge of RNA
Review
Endogenous Small RNA Clusters in Plants
Genome-wide Mapping of Cellular Protein?RNA Interactions Enabled by Chemical Crosslinking
Original Research
Characterization of miRNomes in Acute and Chronic Myeloid Leukemia Cell Lines
Mining the 3’UTR of Autism-implicated Genes for SNPs Perturbing MicroRNA Regulation
Application Note
PrimerSeq: Design and Visualization of RT-PCR Primers for Alternative Splicing Using RNA-seq Data