胚胎中l(wèi)ncRNA的預(yù)測(cè)及其在胚胎發(fā)育過(guò)程中的功能分析.pdf

1、胚胎的發(fā)育從受精卵開(kāi)始，經(jīng)過(guò)2細(xì)胞期、4細(xì)胞期、8細(xì)胞期、桑椹胚、囊胚，發(fā)育成外胚層、中胚層和內(nèi)胚層。在發(fā)育過(guò)程中，細(xì)胞通過(guò)增殖、分化等過(guò)程發(fā)育成其他不同類型的細(xì)胞，形成完整的個(gè)體。越來(lái)越多的實(shí)驗(yàn)證明，lncRNA在胚胎發(fā)育過(guò)程中起著重要的調(diào)控作用。本研究從公共數(shù)據(jù)庫(kù)中下載了124個(gè)早期胚胎發(fā)育樣本的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù)，采用tophat+cufflink的方法對(duì)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)進(jìn)行從頭組裝，再用編碼能力預(yù)測(cè)軟件（CPC、CPAT）預(yù)測(cè)其編碼

2、能力，共獲得了13559個(gè)新的lncRNA分子。將這些新的lncRNA和已知蛋白質(zhì)基因轉(zhuǎn)錄物、已知非編碼RNA合并，構(gòu)建表達(dá)譜矩陣，采用聚類分析、相關(guān)性分析和PCA分析對(duì)表達(dá)譜數(shù)據(jù)建模，分析各樣本之間的相關(guān)性及其PCA的空間分布特征；使用WGCNA（加權(quán)基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析）對(duì)表達(dá)譜矩陣進(jìn)行共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析，探索新lncRNA與已知基因間的共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系。
　　本研究結(jié)果中得到14個(gè)共表達(dá)模塊（Module），與胚胎發(fā)育時(shí)期強(qiáng)相關(guān)的有

3、6個(gè)Module，分別是：與Oocyte、Zygote、2-cell和4-cell樣本時(shí)期相關(guān)的turquoise Module、與8-cell樣本類型相關(guān)的brown Module、與8-cell和Morulae樣本類型強(qiáng)相關(guān)的black Module、與ES樣本類型相關(guān)的blue Module、與Late blastocyst類型相關(guān)的red Module、與 Late blastocyst和ES樣本類型都相關(guān)的yellow Mod

4、ule。新lncRNA主要位于turquoise Module。在每個(gè)Module內(nèi)TOP50基因的共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)中，turquoise Module含有兩個(gè)新lncRNA，red Module中含有一個(gè)新lncRNA，分別是TCONS_00090184、TCONS_00073062和TCONS_00240623，已知非編碼基因在各共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)中也占有相當(dāng)數(shù)量。對(duì)6個(gè)Module的基因進(jìn)行功能富集分析(GO)，富集結(jié)果符合胚胎發(fā)育各時(shí)期所需要

5、的功能，如胚胎不同發(fā)育階段對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的GO term生殖細(xì)胞發(fā)育（GO:0007281）、子宮內(nèi)胚胎發(fā)育（GO:0001701）、卵母細(xì)胞分化（GO:0009994）、非編碼RNA代謝過(guò)程（GO:0034660）、囊胚發(fā)育過(guò)程（GO:0001824）、出生或孵化后中止胚胎發(fā)育過(guò)程（GO:0009792）等；主要富集到的信號(hào)通路（KEGG）如孕酮介導(dǎo)的卵母細(xì)胞成熟、Wnt信號(hào)通路、ErbB信號(hào)通路、MAPK信號(hào)通路和Neurotrophi