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人胚胎干细胞向神经分化过程中的基因间区长非编码RNA(lincRNAs)的分析
资料类别
   生物农医毕业论文(设计)
课程(专业)
  生物工程
关键词
  人胚胎干细胞|神经发育
适用年级
  大学
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  12404K
发布时间
  2020-01-14 20:16:00
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发布人   kj008
 内容简介:     人胚胎干细胞向神经分化过程中的基因间区长非编码RNA(lincRNAs)的分析,毕业论文,共118页,附答辩文稿、中期检查表、开题报告。
   摘要
   人胚胎发育过程中的基因表达受到各种因子的调控,如转录因子,microRNA,lincRNA等,这对于探究发育过程的分子机制非常重要。已有研究表明lincRNA能够维持胚胎干细胞的全能性以及促进祖细胞的神经分化,全面地鉴定在神经分化过程不同阶段表达的lincRNA,有利于深化对于神经发育的认识以及对于神经性疾病的诊断和治疗。
   获取了神经分化过程不同阶段(胚胎干细胞,神经祖细胞,神经元细胞)的RNA测序数据,构建了RNA-seq分析流程,能够进行lincRNA的鉴定。
   基因的差异表达检测实验通过Cuffdiff工具进行统计分析。实验验证了POU5F1,NANOG细胞全能性相关转录因子富集于胚胎干细胞时期。实验发现了胚胎干细胞向神经祖细胞分化过程(过程I)以及神经祖细胞向神经元细胞发育过程(过程II)中基因差异表达的数量对称性。
   lincRNA的鉴定实验通过Tophat,Cufflinks分析工具进行测序片段回贴与转录本拼接。通过Cuffcompare和CPC进行lincRNA的筛选。在三个发育阶段分别得到了176, 372, 380个lincRNA。
   lincRNA的性质分析结果显示NPC-lincRNA具有更高的剪切复杂性,暗示其较快的进化速率。在hESC-lincRNA中的110个在50kb范围内具有蛋白编码基因。KOBAS分析显示对应的基因其功能富集于阿尔兹海默病、神经发育等与神经相关的过程或功能。关联分析显示2个lincRNA与其临近的阿尔兹海默病相关基因具有很高的表达相似性,预示lincRNA可能通过cis作用调控临近的蛋白编码基因,参与发育或者疾病发生过程。
   利用神经发育模型,通过RNA-seq分析技术在全基因组水平上鉴定神经相关的lincRNA,对进一步阐述神经发育分子机制和神经疾病的治疗至关重要。
   关键词:LincRNA,人胚胎干细胞,神经发育,RNA-seq
  
   目 录
   1 绪论1
   11 研究背景与意义 1
   12 国内外研究现状 2
   121 lncRNA的生物学效应 2
   122 lncRNA的功能机制 5
   123 RNA-seq技术及其lincRNA的筛选分析 8
   13 课题研究内容 10
   2 RNA-seq分析流程的构建12
   21 引言 12
   22 转录本获取流程 12
   221 测序数据的获取 12
   222 测序数据格式的转换 13
   223 测序数据质量评估 13
   224 测序片段的基因组回贴 13
   225 转录本的拼接 14
   23 lincRNA的筛选流程14
   231 转录本的比较与分类 14
   232 lincRNA的筛选 14
   233 lincRNA性质的描述 15
   24 基因表达水平与差异表达 16
   25 小结 16
   3 实验材料17
   31 主要测序数据 17
   311 RNA-seq 17
   312 ChIP-seq 17
   313 基因组注释和索引 17
   32 主要实验设备 17
   4 实验结果和讨论18
   北 京 航空 航 天大 学 毕业 设 计 (论 文 ) 第 IX 页
   41 筛选在神经发育过程不同时期表达的LincRNA18
   411 筛选结果 18
   412 性质描述 18
   413 表观遗传学分析 19
   414 功能分析 19
   415 表达相似性分析 21
   416 序列相似性分析 22
   417 二级结构预测 23
   418 讨论 24
   42 基因表达水平与差异表达 25
   421 基因表达水平分析 25
   422 差异表达基因检测 26
   5 结论及后续工作建议28
   51 结论 28
   52 后续工作建议 28
   参考文献30
   攻读学士学位期间取得的学术成果36
   致谢37
   附录38
   附录A 分析所用脚本38
   附录B lincRNA详细信息44
   附录C 差异表达的基因107

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