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近日，中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所的肉品科[詳細]
我國科學家構(gòu)建全球首個綜合性新生RNA數(shù)據(jù)庫！
2025年07月16日 11:49:53
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：羊舌木 點擊量：781
該數(shù)據(jù)庫整合了3664個新生RNA測序數(shù)據(jù)集，覆蓋22個物種、415項研究，并系統(tǒng)鑒定了超過55萬個轉(zhuǎn)錄調(diào)控元件（TRE），為解析基因表達調(diào)控機制提供了革命性工具。
近日，中國科學院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院鮑習琛團隊宣布，成功構(gòu)建全球首個綜合性新生RNA數(shù)據(jù)庫NaRaDa(http://www.narada.bio)，該數(shù)據(jù)庫整合了3664個新生RNA測序數(shù)據(jù)集，覆蓋22個物種、415項研究，并系統(tǒng)鑒定了超過55萬個轉(zhuǎn)錄調(diào)控元件(TRE)，為解析基因表達調(diào)控機制提供了革命性工具。
基因轉(zhuǎn)錄是生命活動的核心過程，其動態(tài)變化直接決定細胞命運與疾病發(fā)生。傳統(tǒng)RNA測序技術(shù)因聚焦于穩(wěn)態(tài)RNA，難以捕捉轉(zhuǎn)錄起始、暫停等瞬時事件。鮑習琛團隊采用新生RNA測序技術(shù)(如GRO-seq、PRO-seq)，通過標記"新生RNA"(即正在轉(zhuǎn)錄的RNA片段)，首次實現(xiàn)了對轉(zhuǎn)錄動態(tài)的三維實時監(jiān)測：
1.即時表達分析：精準量化基因初始轉(zhuǎn)錄水平；
2.轉(zhuǎn)錄暫停解析：通過暫停指數(shù)(PI)量化RNA聚合酶在轉(zhuǎn)錄起始位點的停滯與釋放；
3.非編碼元件調(diào)控：揭示增強子RNA(eRNA)等非編碼轉(zhuǎn)錄本的活性及其對基因表達的調(diào)控作用。
在國家重點研發(fā)計劃等項目支持下，研究團隊歷時五年構(gòu)建了NaRaDa數(shù)據(jù)庫，其核心優(yōu)勢包括：多維度數(shù)據(jù)整合，匯聚人類、小鼠、擬南芥等22個物種的3664個高質(zhì)量數(shù)據(jù)集，涵蓋細胞分化、刺激響應(yīng)、疾病模型等多元場景；智能調(diào)控元件鑒定，通過HOMER、dREG等算法，系統(tǒng)識別558,574個TRE，并關(guān)聯(lián)ENCODE、FANTOM5等數(shù)據(jù)庫的表觀遺傳修飾(如H3K4me1)和疾病風險SNP信息；用戶友好交互平臺，提供"基因中心"與"項目中心"雙模式檢索，支持在線分析轉(zhuǎn)錄差異、暫停指數(shù)變化，并可預測功能性轉(zhuǎn)錄因子(TF)，結(jié)果可直接下載用于深度研究。。
該數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用前景廣闊，不僅可系統(tǒng)量化基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)變化，解析轉(zhuǎn)錄動力學特征，還能結(jié)合疾病相關(guān)SNP與TRE的關(guān)聯(lián)分析，揭示未知的染色質(zhì)調(diào)控異常與病理聯(lián)系。
例如，通過分析MyoD或iPSC誘導過程中的轉(zhuǎn)錄暫停釋放事件，可深化對轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控細胞命運的理解。研究團隊表示，NaRaDa將持續(xù)納入更多物種與單細胞水平數(shù)據(jù)，并開發(fā)AI驅(qū)動的轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)預測模型，旨在構(gòu)建轉(zhuǎn)錄調(diào)控的“導航系統(tǒng)”，連接微觀動態(tài)與宏觀生命現(xiàn)象，為解碼基因組“暗物質(zhì)”功能提供全新視角。
此成果標志著我國在轉(zhuǎn)錄組學領(lǐng)域邁出關(guān)鍵一步，為全球生物醫(yī)學研究者提供了強大的數(shù)據(jù)挖掘與分析平臺，有望推動精準醫(yī)學與再生醫(yī)學的突破性進展。相關(guān)成果發(fā)表于《創(chuàng)新·生命》(The Innovation Life)。
資料參考來源：中國科學報
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