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中文题名:

 人类基因组中microRNA靶基因mRNA表达水平与其序列特征的关系    

姓名:

 付聪    

保密级别:

 公开    

学科代码:

 071300    

学科专业:

 生态学    

学生类型:

 硕士    

学位:

 理学硕士    

学位年度:

 2007    

校区:

 北京校区培养    

学院:

 生命科学学院    

研究方向:

 生物信息学    

第一导师姓名:

 林魁    

第一导师单位:

 北京师范大学 生命科学学院    

提交日期:

 2007-06-20    

答辩日期:

 2007-05-30    

外文题名:

 A relationship between the expression levels of microRNA targets and their sequence signatures in the human genome    

中文关键词:

 microRNA ; microRNA靶基因 ; 靶位点 ; 自由能    

中文摘要:
在动物和植物基因组中普遍存在着一类长度大约为22nt的用于转录后调控的非编码RNA——microRNAs (miRNAs)。miRNAs通过完全或不完全的碱基互补绑定到信使RNA(mRNA)上通过抑制翻译或者直接导致mRNA降解的方式来调节靶基因的表达。为了研究miRNAs在转录水平上面的调控作用,Lim等人把两种人类基因组中组织特异的miRNAs(miR-1和miR-124)转染到海拉细胞中,并通过microarray分析转染前后细胞中各基因mRNA表达水平的变化情况,结果表明动物基因组中靶基因与miRNAs不完全的碱基互补也会导致mRNA的直接降解。通过分析他们提供的mRNA表达水平变化的数据,我们发现这两个miRNAs各自的靶基因mRNA表达水平的下调倍数有着明显的差别。于是我们认为这些靶基因mRNA序列本身应该存在某些影响其受调节程度的因素,为此我们提取和分析这些靶基因mRNA的序列特征,通过对这些序列特征与mRNA表达水平下调数据进行统计分析,发现miRNA靶基因受调节的程度与以下几个因素相关联:mRNA序列中miRNA靶位点的个数、靶位点与miRNAs序列碱基互补的程度、 以及绑定后形成二级结构的稳定程度(即最低自由能的大小)。在此基础上,我们初步建立起一个多因子作用下的miRNA 靶基因mRNA表达水平下调程度模型,分析表明:该模型基本上反映了一部分因素对于miRNA靶基因mRNA表达水平下调程度的影响。
外文摘要:
MicroRNAs (miRNAs) are small non-coding RNAs that serve as post-transcriptional regulators of gene expression in plants and animals. They act by binding to complementary sites on target mRNAs to induce cleavage or repression of productive translation. To investigate the influence of miRNAs on transcript levels, Lim .et al transfected two miRNAs (miR-1 and miR-124) into human cells and used microarrays to examine changes in the messenger RNA profile. In each case, there was many genes downregulated. By analyzing their results, we found that the fold decreases of these targets were different remarkably. There should be several different factors that act on the degree of the decrease of target genes expression simultaneously. We extracted and analyzed three types of sequence signatures of these targets: the number of binding sites, the position of binding sites, the sequence match level between miRNA and binding sites, the free energy of optimal strand-strand interaction between miRNA and binding sites, and found that, statistically, the three signatures are all associated with the down-regulation effects on the target genes expression level. Finally we proposed a model according these signatures, and this model has been proved to be able to reflect the degree of the decrease of target genes expression.
参考文献总数:

 81    

作者简介:

 我叫付聪,是北京师范大学生命科学学院生物信息学专业2004级的硕士研究生。我在2004年毕业于北京师范大学信息科学学院的计算机系,出于对生命科学的兴趣,我跨专业报考了本校生命科学学院生物信息学的研究生。通过硕士期间的学习,我深深喜欢上了生命科学,觉得自己跨专业考研是一个非常正确的选择。在读硕期间,我努力的学习因为跨专业的缘故要补修的专业基础课和硕士专业课,并尽可能的参与到科研活动中,到目前为止,清楚的了解生物信息学的资源,并可熟练使用生物信息学的工具进相关研究:2004.12至今,科研的领域涉及原核生物基因组内重叠基因的研究,内含子插入删除问题的研究,结构域插入时间的研究,microRNA target的预测等。参与生命科学学院数字化教育平台的开发,是项目的主要负责人(负责数据库管理及部分代码编写);2005年6月开始,参与数据库BactOG(Overlapping Genes in Bacterial Genomes)的建设并主要负责其相关网站的建设;还参与了数据库SPIDer(Saccharomyces Protein-protein Interaction Database)及其相关发布网站的建设。期间还发表了三篇论文:1、计算机自适应测试研究进展,现代情报(全国图书馆学、情报学核心期刊),2005年1月(61-64),第一作者;2、生物信息学及其在菌物学研究上的应用,菌物研究,2004年12月(48-52),第一作者。总的来说,这个成绩自己还是比较满意的;3、Overlapping genes as rare genomic markers: the γ-Proteobacteria phylogeny as a case study ,Trends in Genetics 2006 22(11): 593-596,第二作者。    

馆藏号:

 硕071012/0710    

开放日期:

 2007-06-20    

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