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当蚕宝宝遇上大数据——转录调控研究的新思路
发布时间: 2017-11-16 15:37:07   作者:本站编辑   来源: 本站原创   浏览次数:

近期,夏庆友教授团队在nature出版集团旗下杂志Scientific Reports上发表大数据与表观遗传学手段相结合来研究家蚕转录调控的文章《Genome-wide open chromatin regions and their effects on the regulation of silk protein genes in Bombyxmori》。将表观遗传学和生物信息学相结合,对家蚕转录水平的调控机理进行分析,用以解析丝蛋白基因附近开放区域(OCRs)对其调控的机理。

染色质是由DNA缠绕核小体构成的,染色体上无核小体区域称为“开放区”(OCRs),它们可能是基因表达调控的重要位置——隐藏了家蚕生老病死相关的信息。在人类以及其他模式生物中,这些区域的信息已经有大量的报道,这些报道对于该物种的转录调控的研究具有重要的意义。然而家蚕中相关的报道一直少之又少,这限制了家蚕更深层次的研究。为了突破研究瓶颈,从基因组图谱到甲基化图谱,该团队一直致力于将大数据的手段应用于家蚕的研究中。目前,家蚕的大数据研究正在实现由宏观到微观的转变,从基因组水平上升到转录调控水平,而该研究则落脚于表观层面。

该项研究通过表观手段FAIRE(formal dehyde-assisted isolation of regulatory elements)的方法将这些区域捕获后进行二代测序,通过数据分析,获取大量的家蚕基因组的开放区域信息。之后,根据motif预测结果和现有的家蚕基因注释信息,对这些开放区域对目标基因(丝蛋白基因)的调控模式做具体分析,绘制了家蚕部分转录因子全基因组水平的靶基因分布及其调控网络模式图。在数据层面,既对已有的丝蛋白基因调控模式做了验证,同时又发现部分新的潜在转录调控模式。此外,这些数据可以用以分析家蚕的任何基因附近的OCRs对其影响,覆盖面及其广泛,提供了一个数据库式的数据集,为家蚕转录调控研究提供了一种便捷的途径,降低了靶标筛查的工作量,也为蚕宝宝转录调控研究提供了新的思路,为家蚕的精细化改良提供了可能。

转录调控网络模式图


Bmsage基因和P25基因的转录调控峰图 

原文链接:https://www.nature.com/articles/s41598-017-13186-6?WT.feed_name=subjects_molecular-biology