SSAM-07 microRNA 核心启动子预测
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本方案特点和主要目的将对miRNA基因的核心启动子进行分类，分析不同物种内miRNA的启动子分类；判定polII和polIII可能转录哪些miRNA。miRNA在基因的转录后调控水平中发挥了重要作用。尽管近年来有关植物和动物中的miRNA功能被逐一揭示，miRNA基因的转录机制却大多不为人知晓。为了揭示miRNA转录调控的机理，本方案在基因组水平上研究基因间miRNA基因在多物种中的启动子。我们采用启动子预测方法，识别预测不同物种中的miRNA的核心启动子。分析miRNA基因在不同物种中的启动子特征，并与编码蛋白基因的启动子特征做比较，探索发现启动子与顺式调控元件之间的关联。通过比较基因组方法分析启动子和调控元件的保守性。该分析策略基于一种转录调控机制，即分别受polII和polIII转录的基因在基因启动区具有不同的调控元件，进而招募正确的转录因子起始他们的转录。因此，基因间miRNA核心启动子与已知的classII和classIII基因的核心启动子具有相似的调控序列特征。
MicroRNA(miRNA)是具有调控基因表达功能的非编码RNA，通常长度为~22nt，在基因表达的转录后调控水平发挥重要功能。成熟的miRNA是从较长的具有局部颈环解结构(stemloop-hairpin)的RNA序列加工而成。miRNA的生物产生机制途径发生与细胞核中的RNaseIII酶Drosha对pri-miRNA的颈环处碱基进行剪切，并生成~70-90bp的pre-miRNA发卡结构。pre-miRNA被转运至细胞质中，进一步由Dicer（RNaseIIIendonuclease）加工。Dicer识别双链RNA靠近颈环处的碱基并分离双链，产生两条单链，而其中一条链成为miRNA而互不的那条链则被降解。成熟miRNA序列一旦被释放生成，它将与mRNA的3’UTR的局部序列互补配对，并通过降解mRNA和YZmRNA翻译而达到调控基因表达的目的。
miRNA是一类重要的基因表达调控因子，通常主要参与靶基因翻译的YZ过程，同时Z近研究也表明miRNA在哺乳动物细胞系统中的主要功能是降低靶基因mRNA的水平。每种保守的哺乳动物的miRNA都调控着数百个不同的靶基因，显示出调控系统的复杂性和系统性。因此，miRNA现在被认为是与转录因子同样重要的调控细胞蛋白质成分的重要分子。同样的，miRNA基因也受到精确的转录调节，并与后续的靶基因作用形成跟完整和系统的分子作用网络。
图例. miRNA，siRNA, piRNA 调控网络示意图
利用miRNA表达谱芯片或miRNA测序技术，BioGenius可以探索miRNA水平的调控机制。利用生物信息学分析方法，BioGenius可以鉴定样本差异表达的miRNA分子，miRNA的结构，探索miRNA靶基因对应结合调控机制规律。对于miRNA在疾病诊断中的分子标记物的鉴定与识别，BioGenius将采用强大准确的机器学习算法构建疾病（预后、诊断）模型。对于miRNA基因层面的讨论分析，BioGenius将对miRNA前体基因进行分析，包括前体基因的调控序列，启动子，甲基化调控，以及保守性特性。另外，我们也可以对miRNA之间形成的复杂的协同调控网络进行重构分析，即miRNA-miRNA网络；联通miRNA-靶基因调控网络，以及结合mRNA水平的顺式调控网络（cis-RNAregulatorynetwork），我们将还原重现复杂分子网络调控在疾病或正常细胞，组织中的作用。
另外，高通量NGS测序技术也可获取其他类型small RNA；“Biogenius”还可以分析有关piRNA, siRNA等研究方向的内容。
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