【摘 要】
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真核生物基因组中存在大量非编码区域,近些年越来越多的研究证实大量的转录事件发生在这些区域,甚至部分转录产物可以进行翻译。这些非编码RNA及其翻译产生的小肽也被报道以多种形式参与调控生物体发育过程。棉花纤维作为一种重要的纺织产品原料,非编码RNA在其生长发育过程中发挥的作用尚不清楚。所以,在本文中,我们对亚洲棉的长非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA)做了全面系统的组装注
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真核生物基因组中存在大量非编码区域,近些年越来越多的研究证实大量的转录事件发生在这些区域,甚至部分转录产物可以进行翻译。这些非编码RNA及其翻译产生的小肽也被报道以多种形式参与调控生物体发育过程。棉花纤维作为一种重要的纺织产品原料,非编码RNA在其生长发育过程中发挥的作用尚不清楚。所以,在本文中,我们对亚洲棉的长非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA)做了全面系统的组装注释;并通过整合翻译组和蛋白组数据,探究lncRNA和编码基因的UTR(untranslated region)内发生的翻译事件。主要包括以下六个结果:(1)通过整合Pac Bio-seq,ss RNA-seq,CAGE-seq和PAS-seq四种转录组测序数据,我们编译了一个名为PULL(Plant Full-length lncRNA Identity)的流程方法,从21个亚洲棉组织样本中鉴定出9,240具有准确转录起始和终止位点信息的lncRNA。(2)通过对具有准确转录起始和终止位点信息的lncRNA的启动子和终止子的特征分析,表明大多数lncRNA的转录依赖于RNA聚合酶(Pol)II。并且部分lncRNA在发育过程中存在转录起始位点(Transcription Start Site,TSS)和转录终止位点(Transcription End Site,TES)的选择性使用。(3)通过表达分析证明lncRNA呈现出较强的组织特异性表达模式;并且可以顺式调控周围编码基因的表达。(4)我们找到了一个在棉纤维发育起始阶段上调表达的lncRNA lnc-Ga13g0352,并且通过Ch IRP-seq(Chromatin Isolation by RNA Purification sequencing)技术分析了其与靶标基因的结合和对靶标基因的调控作用。(5)通过基于ribo-seq的翻译组和基于质谱的蛋白组数据,发现部分lncRNA能够发生翻译;同时,在基因的5’和3’UTR也找到了发生翻译的证据,并发现UTR内的翻译会对下游m ORF的翻译产生调控。(6)通过整合公共数据库中的基因组和转录组RNA-seq,翻译组Ribo-seq和蛋白质组质谱数据对包括莱茵衣藻、拟南芥、棉花(亚洲棉)、水稻和玉米在内的35个植物物种做了sORF的预测注释。并根据上述结果,构建了一个可通过Web访问的数据库PsORF(http://psorf.whu.edu.cn/)。
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