长链非编码RNA稳定性相关RNA结构元件与RNA降解关系研究

基本信息
批准号:91540202
项目类别:重大研究计划
资助金额:290.00
负责人:郑晓飞
学科分类:
依托单位:中国人民解放军军事科学院军事医学研究院
批准年份:2015
结题年份:2019
起止时间:2016-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:李伍举,刘涛,田宝磊,钟一然,沈远,王江,王正,姚婉,张凯宇
关键词:
RNA结构RNA降解机制RNA结合蛋白非编码RNA代谢
结项摘要

The present studies show that long noncoding RNAs (lncRNAs) are associated with many biological processes. However, there is few studies on lncRNA degradation, one pivotal step in cell metabolism. In comparison with mRNAs, long noncoding RNAs (lncRNAs) not only have a significant difference in structure and function, but also have special features in stability and degradation mechanism. Therefore, it is an emergent problem to elucidate how cell accurately detect those lncRNAs to be degraded. To this end, here we hypothesize that there exists a class of dynamic RNA secondary structure elements, i.e., the labels to guild RNA degradation. These labels are recognized by particular proteins in the cell, which will initiate lncRNA degradation by RNase. This kind of lncRNA degradation system, composed of RNA secondary structure elements-binding proteins-RNase, is very similar to protein degradation system, consisted of ubiquitin-Ubiquitin ligase-proteasome. To confirm the hypothesis, here we intend to apply newly developed high-throughput sequencing methods such as CLIP and CLASH, biomass spectrometry, and bioinformatics to obtain and validate RNA secondary structure elements and binding proteins associated with lncRNA degradation, and to comprehensively explore the relationship between lncRNA degradation and RNA secondary structure elements, binding proteins and RNase in the cells. Finally, through systematically elucidating the complex mechanism of lncRNA degradation, and the characteristics of degradation for different classes of lncRNAs, we hope a new breakthrough will be realized in lncRNA degradation study.

长链非编码RNA不仅与mRNA在结构和功能上存在显著差异,在稳定性和降解机制上也具有特殊性。阐明细胞是如何实现对降解lncRNA精确识别是该领域重要科学问题。我们提出假说:在lncRNA分子中存在一类动态RNA二级结构“元件”—指导RNA降解“标签”。该标签被细胞中特定蛋白分子识别,进而启动RNase对lncRNA降解。“RNA二级结构元件—结合蛋白分子—RNase” 构成的指导的lncRNA降解系统,相当于“泛素—泛素连接酶—蛋白酶体”构成的蛋白质降解系统。为证实该假说,本研究利用分析RNA结构的高通量测序、生物质谱和生物信息学方法获取并验证lncRNA降解相关的RNA二级结构“元件”及其结合蛋白分子,探讨lncRNA降解与RNA二级结构“元件”、结合蛋白因子和核酸酶在细胞内的关联关系,阐明lncRNA降解的复杂机制,发现不同类型lncRNA降解调控规律,实现lncRNA代谢研究新突破。

项目摘要

长链非编码RNA不仅与mRNA在结构和功能上存在显著差异,在稳定性和降解机制上也具有特殊性。阐明细胞是如何实现对降解lncRNA精确识别是该领域重要科学问题。本研究获得全面的人肺癌细胞(A549)lncRNA半衰期数据集,研究分析了影响lncRNA和mRNA稳定性的因素,包括表达水平、GC含量、转录本长度、外显子个数、转录本的核质分布、RNA结合蛋白质、miRNA的结合、二级结构元件和kmer组成等,分别计算了各因素与lncRNA稳定性的相关性,并利用深度学习综合分析多个影响因素与RNA稳定性之间的关系。研究发现RNA二级结构元件和多种序列特征对单外显子lncRNA和多外显子mRNA的稳定性具有影响。基于kmer组成分析,发现多种kmer影响单外显子lncRNA和多外显子mRNA的稳定性,细胞核和细胞质的不同分布对lncRNA和mRNA的稳定性影响不同。针对mRNA同样进行了多种因素的研究,发现密码子、cDNA、CDS、5’(3’)UTR 不同区域的RNA二级结构元件影响mRNA稳定性。同时开展了RNA相关的RNA酶和蛋白质分子的功能研究。本研究对lncRNA的稳定性进行了较为系统的多因素分析,揭示了不同因素在影响lncRNA稳定性上的作用,为全面阐明影响lncRNA稳定性的分子机制奠定了基础。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

DOI:10.15957/j.cnki.jjdl.2016.12.031
发表时间:2016
2

农超对接模式中利益分配问题研究

农超对接模式中利益分配问题研究

DOI:10.16517/j.cnki.cn12-1034/f.2015.03.030
发表时间:2015
3

低轨卫星通信信道分配策略

低轨卫星通信信道分配策略

DOI:10.12068/j.issn.1005-3026.2019.06.009
发表时间:2019
4

转录组与代谢联合解析红花槭叶片中青素苷变化机制

转录组与代谢联合解析红花槭叶片中青素苷变化机制

DOI:
发表时间:
5

基于细粒度词表示的命名实体识别研究

基于细粒度词表示的命名实体识别研究

DOI:10.3969/j.issn.1003-0077.2018.11.009
发表时间:2018

郑晓飞的其他基金

批准号:31470782
批准年份:2014
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:30870529
批准年份:2008
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:31070702
批准年份:2010
资助金额:40.00
项目类别:面上项目
批准号:30470899
批准年份:2004
资助金额:21.00
项目类别:面上项目
批准号:31270836
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:30070859
批准年份:2000
资助金额:16.00
项目类别:面上项目
批准号:30670440
批准年份:2006
资助金额:30.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

基于多网络融合的长链非编码RNA与疾病关系预测研究

批准号:61702122
批准年份:2017
负责人:兰伟
学科分类:F0213
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
2

RNA结合蛋白介导长链非编码RNA亚细胞定位的机制研究

批准号:31900447
批准年份:2019
负责人:周家健
学科分类:C0602
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

微RNA介导的长链非编码RNA的调控网络和功能研究

批准号:31370791
批准年份:2013
负责人:杨建华
学科分类:C0509
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
4

长链非编码RNA调控机制的建模与分析

批准号:11701117
批准年份:2017
负责人:黄丽芳
学科分类:A0604
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目