基于高通量测序数据的玫瑰miRNA、phasiRNA识别与分析

发布时间：2020-06-02 17:47

【摘要】：miRNA与phasiRNA是两种重要的小非编码RNA,在生物的生长发育进程中发挥着不可或缺的基因调控功能。玫瑰是云南省的重要经济作物,具有很高的药用价值和营养价值,可用于改善胸闷、胃胀,促进新陈代谢,减轻动脉硬化等。然而目前国内外都没有关于玫瑰PHAS及phasiRNA的研究,对于玫瑰miRNA及其功能的研究也很有限。随着科研的深入,利用常规的实验方法进行miRNA及phasiRNA的研究已经不能满足现有的需求,借助高性能服务器,利用生物信息学工具进行综合分析,将会挖掘到更多隐藏在基因中的信息。本文通过高通量测序技术,测序了来自玫瑰根部、叶、花瓣、花蕊、花粉五个重要组织的小RNA文库,来自花瓣、叶片的转录组文库,以及来自玫瑰叶部的降解组文库。通过拼装转录组,利用BLAST、Bowtie等序列比对工具将小RNA文库比对到转录组,获取序列位置信息及基因功能注释;利用实验室开发的JsmallRNA生物信息学集成分析工具包,识别分析miRNA及phasiRNA;借助SeqTar流程进行靶基因鉴定。通过系统的分析,本课题鉴定321了个保守的miRNA,预测了22个新的miRNA,其中25个保守miRNA的前体序列被预测到。研究发现了339个产生21nt phasiRNA的PHAS区域,以及49个产生24nt phasiRNA的PHAS区域。此外,鉴定了592个保守miRNA靶基因,2672个21nt phasiRNA的靶基因,以及8个24nt phasiRNA的靶基因。根据这些分析结果,有望为小非编码RNA在玫瑰的品种改良及新品种培育过程中提供实验依据。
【图文】：

过程图,靶基因,生物体,植物

昆明理工大学专业硕士学位论文mRNA来抑制靶基因表达[3]。另外一小部分的植物miRNA也能通过翻译抑制的方式来沉默靶基因的表达[11]。尽管不经常发生，但是也有一部分靶基因通过DNA甲基化来沉默靶基因的翻译[12]。图1.1植物miRNA的合成过程与作用机制Figure1.1ThesynthesisprocessandfunctionarymechanismofplantmiRNAmiRNA虽然长度很短，但是在生物体基因表达中有着重要的作用，自2001年第4

过程图,小干扰RNA,靶基因,植物

昆明理工大学专业硕士学位论文图1.2植物phasiRNA的形成过程与作用机制Figure1.2ThesynthesisprocessandfunctionarymechanismofplantphasiRNAandtasiRNAphasiRNA根据其作用靶基因的不同，可分为顺式作用小干扰RNA（cisactingsiRNA，ca-siRNA）以及反式作用小干扰RNA（transactingsiRNA，ta-siRNA）。ca-siRNA与AGO蛋白形成的沉默复合体作用于产生其PHAS位点所在基因或者同源基因，ta-siRNA则是通过碱基互补配对原则作用于其他基因[20]。在当前的研究中，，模式植物拟南芥中TAS基因家族的生物合成和功能研究较为完整。拟南芥现阶段只发现四个TAS基因家族，分别6
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S567.19

【相似文献】