生殖生物學(xué)相關(guān)的生物信息工具和數(shù)據(jù)庫的開發(fā).pdf

1、在本文中，本文作者對過去幾年在生殖生物學(xué)領(lǐng)域的生物信息學(xué)方面所做的工作進(jìn)行了總結(jié)。本文作者主要的研究工作是在生殖生物學(xué)領(lǐng)域?qū)πNA進(jìn)行計算研究。MicroRNA(miRNA)作為目前已知小RNA中最重要的一類，其研究的方法和手段也最為豐富，因而也是目前研究最深入的小RNA。MiRNA具有時空特異性表達(dá)的特點(diǎn)，可以通過降解mRNA或抑制翻譯來實(shí)現(xiàn)對基因表達(dá)的調(diào)控，進(jìn)而影響生物的發(fā)育進(jìn)程或疾病發(fā)生過程。然而純粹利用實(shí)驗(yàn)的手段來發(fā)現(xiàn)nove

2、lmiRNA以及對其靶基因進(jìn)行篩選往往需要耗費(fèi)大量的人力和物力，因而制約了相關(guān)研究的進(jìn)展速度。通過計算生物學(xué)的方法對novelmiRNA及其靶基因預(yù)先進(jìn)行計算分析，可以大大消減備選的novelmiRNA和miRNA靶基因的數(shù)量，這對于后續(xù)的體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)具有很大的指導(dǎo)意義。
　　 隨著高通量測序技術(shù)的發(fā)展，二代測序儀被廣泛應(yīng)用于樣品中小RNA的定量分析。然而，僅僅獲得小RNA，尤其是miRNA的表達(dá)信息并不能夠?qū)罄m(xù)的實(shí)驗(yàn)提供太

3、多指導(dǎo)。相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究人員需要的是一個具有簡單操作界面的、系統(tǒng)的在線分析平臺。通過網(wǎng)頁上傳測序數(shù)據(jù)，選定參數(shù)后，服務(wù)器端自動完成小RNA的分類和定量，針對其中miRNA進(jìn)行靶基因預(yù)測，并且針對靶基因進(jìn)行GO、pathway和蛋白相互作用的分析。最終通過網(wǎng)頁，向用戶展示樣本中有哪些GO和pathway被富集，初步推測哪些miRNA可能通過哪些pathway調(diào)節(jié)被研究的生物過程或疾病過程。
　　 另外，在生殖生物學(xué)領(lǐng)域，構(gòu)建專業(yè)的知識

4、數(shù)據(jù)庫，收集已報道的功能蛋白，進(jìn)行分類、注釋和系統(tǒng)分析是十分必要的。結(jié)合目前已有的數(shù)據(jù)庫中收錄的蛋白和基因芯片的表達(dá)量信息，對潛在的功能基因進(jìn)行預(yù)測。對預(yù)測的功能基因做進(jìn)一步的分類注釋，并整合到知識數(shù)據(jù)庫中。這種專業(yè)的知識數(shù)據(jù)庫對總結(jié)現(xiàn)有研究成果和指導(dǎo)未來的研究方向有很大意義。
　　 我們針對以上提到的各個方向開發(fā)了相應(yīng)的工具或數(shù)據(jù)庫。針對novelmiRNA的預(yù)測和miRNA的靶基因預(yù)測分別開發(fā)了在線工具miRD和SMESE。