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物通報道：近日中科院計算所生物信息學研究組在長非編碼RNA（lncRNAs）功能研究中取得新進展，利用生物信息學分析方法對小鼠的長非編碼RNA進行大規(guī)模的功能預測。相關成果論文在線發(fā)表在2011年1月18日的《核酸研究》（Nucleic Acids Research）雜志上。

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目前，很多研究表明哺乳動物中存在非編碼RNA，隨著二代測序技術的發(fā)展，大量的長ncRNAs在人和小鼠中被發(fā)現(xiàn)，并可能與許多重要的生物學過程相關（如基因組印記、細胞分化、免疫反應等）。探索lncRNAs的功能已經成為當前的一個研究熱點，但是由于實驗數(shù)據(jù)的不足，目前對于lncRNAs的功能研究進展緩慢，因此挖掘lncRNAs可能的功能已成為了生物信息科學家們迫切研究的、具有挑戰(zhàn)的問題之一。

 

Affymetrix芯片作為一種廣泛應用的主流基因芯片，至今已積累了大量公共的基因表達譜數(shù)據(jù)。隨著基因組信息的快速更新，Affymetrix芯片的探針序列對應基因組的注釋的準確度也在不斷提高。Affymetrix芯片部分探針序 列設計來源于表達短序列標簽（ESTs），隨著基因組、轉錄組數(shù)據(jù)的更新，許多ESTs其實對應到轉錄出的非編碼RNA。通過對芯片探針序列重注釋從現(xiàn)有的Affymetrix芯片數(shù)據(jù)中挖掘出大規(guī)模的lncRNAs的表達譜數(shù)據(jù)，將為lncRNAs的研究提供重要的資源。

在這篇文章中，作者重注釋Affymetrix小鼠基因組430 2.0芯片平臺的探針，得到蛋白編碼基因和lncRNA的表達譜數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些表達譜數(shù)據(jù)構建出蛋白編碼基因和lncRNAs的雙色共表達網(wǎng)絡，基于該網(wǎng)絡的拓撲結構，利用中心節(jié)點（Hub）、網(wǎng)絡模塊以及基因組共定位的方法對lncRNAs進行大規(guī)模的功能預測。共有340個lncRNAs被預測出功能，這些功能主要集中在神經元、眼、肌肉發(fā)育，神經遞質轉運以及代謝過程等。

該研究提出的基因芯片探針重注釋策略為lncRNAs的功能研究提供了新線索和研究方法。通過基因芯片探針重注釋策略重新挖掘已有的基因表達譜信息，得到lncRNAs的表達譜數(shù)據(jù)，為lncRNAs的研究提供了大量的數(shù)據(jù)資源；基于此方法對小鼠lncRNAs進行大規(guī)模的功能預測，為分子生物學實驗提供了重要的線索。同時該研究組提供了長非編碼RNA功能預測的在線服務：ncFANs（ncRNA Function ANnotation Server），為廣大科學工作者提供小鼠和人的lncRNAs功能預測服務（<http://www.ebiomed.org/ncFANs>）。

論文的通訊作者為中國科學院計算技術研究所趙屹副研究員與中山大學吳忠道教授，論文*作者為廖奇博士及劉長寧博士。該研究得到國家863計劃、中科院北京生命科學研究院創(chuàng)新方向項目的基金支持。趙屹副研究員一直致力于生物網(wǎng)絡及非編碼RNA的生物信息學研究，其研究組與生物物理所陳潤生院士實驗室共同開發(fā)維護的非編碼RNA數(shù)據(jù)庫：NONCODE在國內外非編碼RNA研究領域中有較高的影響力，Science雜志曾對該數(shù)據(jù)庫進行了專門的報道。

作者簡介
廖奇
2007年畢業(yè)于中山大學交叉學科生物醫(yī)學工程轉業(yè)后，被保送到中山大學吳忠道教授名下攻讀基礎醫(yī)學的博士。2008年進入中科院計算所生物信息組趙屹課題組，開展生物信息學的學習和研究。在趙屹老師和劉長寧老師的指導下，完成了該項工作。