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物通報(bào)道：近日中科院計(jì)算所生物信息學(xué)研究組在長非編碼RNA（lncRNAs）功能研究中取得新進(jìn)展，利用生物信息學(xué)分析方法對小鼠的長非編碼RNA進(jìn)行大規(guī)模的功能預(yù)測。相關(guān)成果論文在線發(fā)表在2011年1月18日的《核酸研究》（Nucleic Acids Research）雜志上。

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目前，很多研究表明哺乳動(dòng)物中存在非編碼RNA，隨著二代測序技術(shù)的發(fā)展，大量的長ncRNAs在人和小鼠中被發(fā)現(xiàn)，并可能與許多重要的生物學(xué)過程相關(guān)（如基因組印記、細(xì)胞分化、免疫反應(yīng)等）。探索lncRNAs的功能已經(jīng)成為當(dāng)前的一個(gè)研究熱點(diǎn)，但是由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的不足，目前對于lncRNAs的功能研究進(jìn)展緩慢，因此挖掘lncRNAs可能的功能已成為了生物信息科學(xué)家們迫切研究的、具有挑戰(zhàn)的問題之一。

 

Affymetrix芯片作為一種廣泛應(yīng)用的主流基因芯片，至今已積累了大量公共的基因表達(dá)譜數(shù)據(jù)。隨著基因組信息的快速更新，Affymetrix芯片的探針序列對應(yīng)基因組的注釋的準(zhǔn)確度也在不斷提高。Affymetrix芯片部分探針序 列設(shè)計(jì)來源于表達(dá)短序列標(biāo)簽（ESTs），隨著基因組、轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的更新，許多ESTs其實(shí)對應(yīng)到轉(zhuǎn)錄出的非編碼RNA。通過對芯片探針序列重注釋從現(xiàn)有的Affymetrix芯片數(shù)據(jù)中挖掘出大規(guī)模的lncRNAs的表達(dá)譜數(shù)據(jù)，將為lncRNAs的研究提供重要的資源。

在這篇文章中，作者重注釋Affymetrix小鼠基因組430 2.0芯片平臺的探針，得到蛋白編碼基因和lncRNA的表達(dá)譜數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些表達(dá)譜數(shù)據(jù)構(gòu)建出蛋白編碼基因和lncRNAs的雙色共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)，基于該網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，利用中心節(jié)點(diǎn)（Hub）、網(wǎng)絡(luò)模塊以及基因組共定位的方法對lncRNAs進(jìn)行大規(guī)模的功能預(yù)測。共有340個(gè)lncRNAs被預(yù)測出功能，這些功能主要集中在神經(jīng)元、眼、肌肉發(fā)育，神經(jīng)遞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)以及代謝過程等。

該研究提出的基因芯片探針重注釋策略為lncRNAs的功能研究提供了新線索和研究方法。通過基因芯片探針重注釋策略重新挖掘已有的基因表達(dá)譜信息，得到lncRNAs的表達(dá)譜數(shù)據(jù)，為lncRNAs的研究提供了大量的數(shù)據(jù)資源；基于此方法對小鼠lncRNAs進(jìn)行大規(guī)模的功能預(yù)測，為分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)提供了重要的線索。同時(shí)該研究組提供了長非編碼RNA功能預(yù)測的在線服務(wù)：ncFANs（ncRNA Function ANnotation Server），為廣大科學(xué)工作者提供小鼠和人的lncRNAs功能預(yù)測服務(wù)（<http://www.ebiomed.org/ncFANs>）。

論文的通訊作者為中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所趙屹副研究員與中山大學(xué)吳忠道教授，論文*作者為廖奇博士及劉長寧博士。該研究得到國家863計(jì)劃、中科院北京生命科學(xué)研究院創(chuàng)新方向項(xiàng)目的基金支持。趙屹副研究員一直致力于生物網(wǎng)絡(luò)及非編碼RNA的生物信息學(xué)研究，其研究組與生物物理所陳潤生院士實(shí)驗(yàn)室共同開發(fā)維護(hù)的非編碼RNA數(shù)據(jù)庫：NONCODE在國內(nèi)外非編碼RNA研究領(lǐng)域中有較高的影響力，Science雜志曾對該數(shù)據(jù)庫進(jìn)行了專門的報(bào)道。

作者簡介
廖奇
2007年畢業(yè)于中山大學(xué)交叉學(xué)科生物醫(yī)學(xué)工程轉(zhuǎn)業(yè)后，被保送到中山大學(xué)吳忠道教授名下攻讀基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的博士。2008年進(jìn)入中科院計(jì)算所生物信息組趙屹課題組，開展生物信息學(xué)的學(xué)習(xí)和研究。在趙屹老師和劉長寧老師的指導(dǎo)下，完成了該項(xiàng)工作。