基于大规模测序数据的snoRNA系统鉴定及进化研究

新一代大规模测序的广泛应用产生了海量的转录组数据，但这些数据往往只被用于miRNA的研究，而忽略了其它的非编码RNA。snoRNA 是真核生物中一大类非编码RNA，在rRNA的转录后修饰和加工、mRNA编辑和可变剪切、基因组结构塑造、基因调控和基因沉默等发挥作用。在人类和模式物种中系统、可靠地鉴定snoRNA基因及其表达模式是当前snoRNA研究的首要任务。本研究在前期工作基础上，以人类和重要模式生物snoRNA为主要对象，基于大规模测序数据开发新的算法和构建新的分析平台，在转录组水平系统鉴定snoRNA基因并分析其表达模式。以此为基础解决snoRNA研究中的热点问题，包括microRNA与snoRNA的进化关系、印记snoRNA基因精细表达模式和活跃snoRNA反转座子的检测，并进一步探讨snoRNA的新功能及其进化规律。

.最近，高效、灵敏和花费更低的新一代高通量测序平台（如Roche/454、Illuming /Solexa和ABI/SOLiD）为我们打开了在转录水平上大规模地鉴定非编码RNA的大门。应用低成本的新一代深度测序技术能够快速测定数百万个标签序列，为解密snoRNA和其他非编码RNA图谱提供了独一无二的方法。然而在海量的测序数据中鉴定新的非编码RNA及其调控网络系统是一项令人畏惧的挑战。. 本项目首先针对从洪水般的高通量测序数据中如何全面注释和发现snoRNA和其它的非编码RNA，自主开发了新一代高通量测序技术小RNA转录组的公共分析平台deepBase。通过分析这些小RNA标签序列，deepBase为非编码RNA提供了一个全面的整合图谱。进一步运用我们的snoSeeker软件和提升版miRDeep软件于这些RNA数据，我们还鉴定出了大量的snoRNA和microRNA基因。. 鉴定微RNA的靶标基因是认识其生物学功能与调控机制的基础。然而，微RNA靶标的识别成为miRNA功能研究中的主要瓶颈之一。 本项目在国际上率先整合高通量的CLIP-Seq和Degradome-Seq数据，开发了高通量微RNA靶标组分析平台starBase。. 解析细胞特异性转录因子对非编码RNA基因转录的时空调控，是当前非编码RNA研究中极具挑战性的问题。本项目整合了543个ChIP-Seq的数据鉴定了snoRNA和其它非编码RNA的调控网络，开发了高通量非编码RNA转录调控网络分析平台ChIPBase。并且整合了RNA-Seq的表达谱数据构建非编码RNA的转录图谱。. 此外，我们发表的两个平台deepBase和starBase还受邀在Humana出版的《Methods in Molecular Biology》和Springer出版的《Advances in Experimental Biology and Medicine》撰写非编码RNA鉴定和调控网络的构建方法。deepBase和starBase平台多次被选为《Nucleic Acids Res.》TOP ARTICLES。. 受到本项目的支持，我们发表了5篇SCI的论文（其中4篇的SCI均为8.026，SCI总影响因子达到37）和受邀在国外著名出版社出版了2篇书的章节。综上,我们超额完成了项目的任务。