单碱基变异的生物信息学研究

高通量测序技术的飞速发展使得全基因组测序已经广泛应用到疾病遗传机制的研究中。如何对大量疾病基因组数据进行分析成为当前研究的一个重要课题。本课题拟对人类疾病基因组中出现的大量单碱基变异进行生物信息学研究：首先通过研究人类基因组中影响蛋白质表达水平的调控信息来认识基因组中单碱基变异可能的致病机理；在此基础上对致病单碱基变异进行系统分析，认识不同致病机制在人类疾病产生过程中所起的相对作用以及不同人类疾病的致病机制；最后，将单碱基变异致病机制的研究成果整合到功能单碱基变异的预测工具中，提高从疾病基因组大量单碱基变异中寻找致病单碱基变异的能力。本课题的开展和完成，对疾病基因组的遗传机制研究及其临床应用具有重要意义。

随着全外显子组和全基因组测序技术的广泛应用，如何对个体基因组中出现的大量单碱基变异进行功能研究已经成为目前基因组学研究中的一想重要科学问题。本项目对人类基因组中出现的大量单碱基变异进行生物信息学研究，主要从基因组中的调控信息、致病单碱基变异的功能注释和单碱基变异的预测三个方面开展研究。主要研究进展包括：1）发现了miRNA结合位点的上下游基因组区间的RNA二级结构受到重要调控作用；2）发现了受miRNA调控的mRNA的5’-UTR的Cap区间的RNA二级结构具有重要的功能；3）发现了RNA二级结构的进化选择会影响RNA序列的进化速率；4）研究了人类基因组中出现的外显子区间的SNP引起的功能和结构变化；5）研究同义SNP引起人类疾病的机制，建立了疾病相关同义SNP的数据库，并搭建了预测疾病相关同义SNP的平台。本项目的研究成果对于人类基因组中出现的SNP的功能注释具有重要作用，为个体基因组和疾病基因组的生物信息学分析提供了相关工具和研究基础。