人类基因3’utr区内含子保留对microrna靶标影响的研究

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1、中国科学技术大学硕士学位论文人类基因3’UTR区的内含子保留对microRNA靶标影响研究姓名：谭胜申请学位级别：硕士专业：应用化学指导教师：陈学平;马飞20070501史国抖堂挂盔盔堂亟±堂僮淦塞生塞箍墨中文摘要MicroRNAs(miRNAs)是一类非编码RNAs，它们能够通过与靶标基因的mRNA特异结合对靶标基因进行转录后调控。植物的miRNAs能够与靶标基因的mRNAs精确配对，并且结合区域可能是mRNAs的所有部分；相对于植物，动物的miRNAs与靶标基因发生不精确配对，因此形成比植物复杂的局部二级结构，但是动物的miRN舢只与靶标基因的3’非编码区内序列结

2、合。目前，实验确定miRNAs的靶标还比较困难，到2007年初，总共实验验证的靶标不超过100个，而现在在各个物种中发现的miRNAs已经有四千多个，预测人类中有l／3的基因受到miRNAs的调控，所以通过生物信息学手段确定miRNAs的靶标和研究其功能就变得重要和迫切。从mRNA前体中除去内含子得到信使mRNA的过程被称为RNA剪接，而对同一mRNA前体的不同剪接方式就成为选择性剪接，选择性剪接在高等生物的基因调节中处于核心的地位，作为选择性剪接的一种模式，内含子保留影响mRNA的特性和蛋白质的编码，有其独特和重要的作用。虽然我们知道部分内含子保留事件发生在3’非编

3、码区，而人类中miRNAs靶标在3’非编码区内，但是对于3’非编码区的内含子保留事件对miRNAs靶标的影响还没有系统的研究过。本文中，我们从MAASE和ASD两大数据库的近万个人类选择性剪接基因中发现共有2，864个基因含有至少一个内含子保留事件，进一步分析发现共有387个基因在3’非编码区含有至少一个内含子保留事件。我们通过三个在线靶标预测工具miranda,TargetScanS和PicTar分析这些保留内含子可能含有的miRNAs靶标。研究发现mRNA可能含有比目前发现的更多miRNA靶标，一些mRNA能通过3’UTR区的内含子保留而受到miRNA的调节。研究

4、还发现保留内含子能显著增加宿主基因被miRNA调节的可能，一些基因内含子保留区域比其他区域更可能含有miRNA的靶标位点。我们通过比较目前多个在线miRNA靶标预测工具所采用的数据发现很多3’UTR序列是不完整的，一些含有保留内含子的长序列被忽视掉了，这说明miRNA的很多潜在靶标被忽视了。【关键词】微小RNA，选择性剪接，内含子保留，非编码区，微小RNA靶标生国整堂捷垄太堂塑±堂焦淦塞△地l!墼!ABSTRACTMicroRNAs(miRNAs)areaclassofnon-codingRNAsthatpost-transcriptionallyregulateth

5、eexpressionoftargetgenesbybindingtothetargetmRNAs．IncontrasttoplantmiRNAS，whichrecognizetheirtargetmRNAsbynear-perfectbaseparing，animalmiRNAsbindlesstightlytotheirtargetsandproducemorecomplexsecondarystructuresofmiRNA／targetduplexes．ExperimentalidentificationofmiRNAtargetsisdifficult，SO

6、abioinformaticspredictionofmiRNAtargetsisimportantforassistingmiRNAfunctionidentificationandcomprehensivegenomeannotation．Asoneformofalternativesplicing，intronretentionhasinfluenceuponmRNAmodificationandproteinencoding．TheeffectofmiRNAonmRNAcontainingretainedintronwithin3’UTRhowever，has

7、notbeensystematicallyelucidated．Here，weexaminedatotalof2，864humangeneswhichcontainatleastoneretainedintronfromtheMAASEandASDdatabasesandfound387geneshavingcontainedretainedin订onswithin3’UTR．neeffcctofretainedintronsuponrniRNAtargetsWasexploredwitllthreeweb-basedprogramsformiRNA