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Nagalakshmi U Wang Z Waern K Shou C Raha D Gerstein M Snyder M 《Science (New York, N.Y.)》2008,320(5881):1344-1349
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鸭的基因组序列虽已释放,但其基因组信息,尤其是转录组信息仍需进一步开发。文章利用转录组测序分析了鸭的腹部脂肪组织转录组特征。共获得203 200 984个高质量测序数据,鉴定出18 464个基因表达（RPKM≥1）,其中96.9%的基因RPKM值小于1 000。15 070个基因发生了可变剪切,剪切次数为35 913次。统计可变剪切类型发现,内含子保留所占比例最低,占所有可变剪切类型的1.17%,而第一外显子可变剪切、末端外显子可变剪切、外显子跳跃依次是3种比例最高的可变剪切类型,比例分别为45.92%, 43.67%和6.23%。此外,利用这批转录组数据共检测出229 276个SNPs,其中转换是最主要的突变类型,占所有SNPs的73.28%。对SNP所在基因进行功能注释(GO)发现,这些基因涉及细胞组分、分子功能、生物学过程3大功能类别中广泛的生物功能,表明该研究开发的SNPs较为全面;通路分析（KEGG）发现,SNPs所在基因除了富集于脂类、能量代谢相关通路,更多的基因则富集于癌症、免疫以及内分泌系统相关的通路上,表明脂肪组织除了是能量储备组织,同时也是重要的免疫、内分泌组织。这些数据拓展了鸭的遗传信息,建立的SNPs数据库将有助于鸭分子标记辅助育种及功能基因定位。与癌症、免疫相关的SNPs可为癌症及免疫学研究提供候选遗传标记。 相似文献
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猪皮下与内脏脂肪组织mRNA转录组的构建与差异分析 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】研究猪皮下脂肪和内脏脂肪的表型和代谢差异,找出差异转录本。【方法】选取长白母猪的皮下脂肪(背部皮下脂肪)和内脏脂肪(大网膜脂肪和肠系膜脂肪)进行表型测定及高通量转录组测序(RNA-Seq)。【结果】①背部皮下脂肪体积最大,大网膜次之,肠系膜的脂肪体积最小;与皮下脂肪相比,内脏脂肪中饱和脂肪酸含量更高(P<0.01)而不饱和脂肪酸的含量相对较低(P<0.05);②转录组测序共获得30 532 913～33 479 707个唯一比对到基因组的读段(reads),鉴定了22 015个转录本,覆盖猪已注解转录本的80.2%,同时还发现4 583～4 765个新的转录本、936～1 029个可变剪切、16 559个单核苷酸多态位点(SNPs)和1 481个插入/缺失位点(INDELs)。③皮下脂肪和内脏脂肪间差异表达的基因共有183个,基因注释(GO)和代谢通路(Pathway)分析发现它们在不饱和脂肪酸合成、羧酸代谢和炎症反应过程中有重要作用。【结论】提供了猪皮下脂肪和内脏脂肪的完善转录组信息,获得了影响脂肪酸代谢的潜在候选基因,为进一步揭示皮下脂肪和内脏脂肪的功能特征与差异提供了数据基础。 相似文献
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Genome-wide survey of human alternative pre-mRNA splicing with exon junction microarrays 总被引：3，自引：0，他引：3
Johnson JM Castle J Garrett-Engele P Kan Z Loerch PM Armour CD Santos R Schadt EE Stoughton R Shoemaker DD 《Science (New York, N.Y.)》2003,302(5653):2141-2144
Alternative pre-messenger RNA (pre-mRNA) splicing plays important roles in development, physiology, and disease, and more than half of human genes are alternatively spliced. To understand the biological roles and regulation of alternative splicing across different tissues and stages of development, systematic methods are needed. Here, we demonstrate the use of microarrays to monitor splicing at every exon-exon junction in more than 10,000 multi-exon human genes in 52 tissues and cell lines. These genome-wide data provide experimental evidence and tissue distributions for thousands of known and novel alternative splicing events. Adding to previous studies, the results indicate that at least 74% of human multi-exon genes are alternatively spliced. 相似文献
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K G Chandy C B Williams R H Spencer B A Aguilar S Ghanshani B L Tempel G A Gutman 《Science (New York, N.Y.)》1990,247(4945):973-975
To understand the molecular mechanisms responsible for generating physiologically diverse potassium channels in mammalian cells, mouse genomic clones have been isolated with a potassium channel complementary DNA, MBK1, that is homologous to the Drosophila potassium channel gene, Shaker. A family of three closely related potassium channel genes (MK1, MK2, and MK3) that are encoded at distinct genomic loci has been isolated. Sequence analysis reveals that the coding region of each of these three genes exists as a single uninterrupted exon in the mouse genome. This organization precludes the generation of multiple forms of the protein by alternative RNA splicing, a mechanism known to characterize the Drosophila potassium channel genes Shaker and Shab. Thus, mammals may use a different strategy for generating diverse K+ channels by encoding related genes at multiple distinct genomic loci, each of which produces only a single protein. 相似文献
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二化螟(Chilo suppressalis)对温度的适应能力很强,在高温环境下,二化螟幼虫体内能产生热激蛋白、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶等抗氧化物质来消除氧化应激反应对其身体的伤害。本研究旨在通过高通量测序技术对分别置于38 ℃和26 ℃中2 h的二化螟幼虫进行比较转录组学分析,从转录组水平揭示短时高温胁迫对二化螟幼虫的影响。分析结果显示,所有样品的转录组序列比对到参考基因组上的序列占总体的百分比均超过89%,在参考基因组中有唯一比对位置的测序序列占总体的百分比均高于82%,有多个比对位置的序列占总体的百分比均不超过9%。通过差异表达分析得到387个差异表达基因,其中,热激蛋白和细胞色素P450这两类与二化螟热胁迫响应相关的基因为上调表达。对上调的差异基因进行KEGG富集分析,发现内质网内蛋白质加工、寿命调节通路-多物种、植物病原体相互作用和抗原处理及呈现这4条通路为显著富集。本研究揭示了二化螟幼虫热胁迫响应相关基因的总体表达特征,同时可为二化螟热胁迫响应的相关试验提供参考。 相似文献
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【目的】薯肉颜色是马铃薯重要的农艺性状,它直接影响马铃薯的营养和商品价值,一直是马铃薯遗传研究和育种改良的重要目标。本研究通过对二倍体红色薯肉分离群体的混池分析、基因精细定位和候选基因表达分析,确定调控红色薯肉的候选基因,为下一步基因功能、遗传调控研究及彩色马铃薯的分子育种奠定基础。【方法】本研究通过向二倍体红色薯肉亲本导入自交不亲和抑制基因Sli获得BC1S1群体,从300个单株中挑选18株红色薯肉和21株黄色薯肉个体提取基因组DNA,分别测序进行混池分析。通过集团分离分析法（bulked segregation analysis,BSA）对基因进行初步定位;在定位区间内开发分子标记,对796份BC1S1植株进行基因型分析,筛选交换单株,并结合表型对基因进行精细定位;借助参考基因组注释信息和qRT-PCR表达量分析确定候选基因。【结果】本研究通过构建薯肉颜色分离的二倍体BC1S1群体,利用BSA-seq分析把调控薯肉花青素合成的主效位点定位在第10号染色体48.70—52.20 Mb。最终,利用分子标记将该基因定位于51.47—51.85 Mb的377 kb区间内。基于参考基因组注释信息,此区间包括5个基因,其中2个基因注释为MYB类转录因子,结合表达量数据推测这2个基因为候选基因,编号分别为PGSC0003DMG400013966、PGSC0003DMG400013965。【结论】本研究将调控马铃薯薯肉花青素积累的一个主效位点定位于第10号染色体51.47—51.85 Mb之间,推测PGSC0003DMG400013966和PGSC0003DMG400013965为候选基因。 相似文献
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为了构建甲基营养菌转录因子亚文库及筛选与甲醇脱氢酶启动子DNA相互作用的蛋白质,对甲基营养菌MP688的基因组和转录组数据进行分析,使用关键词对全基因注释信息和转录组结果进行搜索,找到相关基因的核苷酸序列,通过PCR获得目的片段并构建一系列转录因子亚文库,利用细菌单杂交系统筛选转录因子亚文库找到与甲醇脱氢酶启动子具有相互作用的调控因子。成功构建完成含有32个转录因子的亚文库,建立了甲基营养菌中细菌单杂交筛选方法,通过该方法筛选出2个与甲醇脱氢酶启动子具有强相互作用的转录因子基因。对于基因组已测序的细菌来说,构建转录因子亚文库筛选效率要优于构建基因组文库和cDNA文库,细菌单杂交系统能成功用于甲基营养菌,并能快速高效地筛选与启动子具有相互作用的转录因子。这一方法的建立,为阐明甲醇脱氢酶在甲基菌生长和代谢产物合成中的调控机制奠定了基础。 相似文献
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The human homologs of the raf (mil) oncogene are located on human chromosomes 3 and 4 总被引：23，自引：0，他引：23
T Bonner S J O'Brien W G Nash U R Rapp C C Morton P Leder 《Science (New York, N.Y.)》1984,223(4631):71-74
Two human genes that are homologous to both the murine transforming gene (oncogene) v-raf and the chicken transforming gene v-mil have been mapped by means of human-rodent somatic cell hybrids to human chromosomes previously devoid of known oncogenes. One gene, c-raf-2, which appears to be a processed pseudogene, is located on chromosome 4. The other gene, c-raf-1, which appears to be the active gene, is located on chromosome 3 and has been regionally mapped by chromosomal in situ hybridization to 3p25. This assignment correlates with specific chromosomal abnormalities associated with certain human malignancies. 相似文献
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Complementary DNA sequencing: expressed sequence tags and human genome project 总被引：227，自引：0，他引：227
M D Adams J M Kelley J D Gocayne M Dubnick M H Polymeropoulos H Xiao C R Merril A Wu B Olde R F Moreno 《Science (New York, N.Y.)》1991,252(5013):1651-1656
Automated partial DNA sequencing was conducted on more than 600 randomly selected human brain complementary DNA (cDNA) clones to generate expressed sequence tags (ESTs). ESTs have applications in the discovery of new human genes, mapping of the human genome, and identification of coding regions in genomic sequences. Of the sequences generated, 337 represent new genes, including 48 with significant similarity to genes from other organisms, such as a yeast RNA polymerase II subunit; Drosophila kinesin, Notch, and Enhancer of split; and a murine tyrosine kinase receptor. Forty-six ESTs were mapped to chromosomes after amplification by the polymerase chain reaction. This fast approach to cDNA characterization will facilitate the tagging of most human genes in a few years at a fraction of the cost of complete genomic sequencing, provide new genetic markers, and serve as a resource in diverse biological research fields. 相似文献
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为丰富小鼠睾丸组织转录组研究领域的基础数据,对中年期(180日龄)和老年期(360日龄)小鼠睾丸组织进行转录组测序分析,在中、老年期分别获得25 187 980个和28 840 576个可用Reads,比对到参考基因组上的Reads分别有18 861 721和22 355 657个,占总读数的74.88%和77.51%,并检测到中、老年期小鼠睾丸组织中分别有17 770和18 073个基因表达。以中年期为对照,老年期睾丸组织中下调基因122个,上调基因185个,其中可清楚注释的基因共285个。GO分析发现285个差异表达被归纳到生物过程、细胞组分与分子功能3个大类的25个小类,主要涉及膜、氧化还原过程、转运蛋白活性、生殖发育及衰老等。KEGG分析发现差异表达基因涉及139个信号通路,主要代谢通路为信号转导、脂代谢、碳水化合物代谢、内分泌系统和神经系统等生物学机制。差异表达基因中RPKM1的有57个,其所涉及信号通路主要为脂代谢、固醇类激素生成、TNF信号通路、补体系统、胰岛素和溶酶体等。 相似文献
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Large-scale copy number polymorphism in the human genome 总被引：1，自引：0，他引：1
Sebat J Lakshmi B Troge J Alexander J Young J Lundin P Månér S Massa H Walker M Chi M Navin N Lucito R Healy J Hicks J Ye K Reiner A Gilliam TC Trask B Patterson N Zetterberg A Wigler M 《Science (New York, N.Y.)》2004,305(5683):525-528
The extent to which large duplications and deletions contribute to human genetic variation and diversity is unknown. Here, we show that large-scale copy number polymorphisms (CNPs) (about 100 kilobases and greater) contribute substantially to genomic variation between normal humans. Representational oligonucleotide microarray analysis of 20 individuals revealed a total of 221 copy number differences representing 76 unique CNPs. On average, individuals differed by 11 CNPs, and the average length of a CNP interval was 465 kilobases. We observed copy number variation of 70 different genes within CNP intervals, including genes involved in neurological function, regulation of cell growth, regulation of metabolism, and several genes known to be associated with disease. 相似文献
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【目的】穗发育对于农作物产量至关重要,而穗顶端败育谷子产量下降的重要原因之一。通过挖掘谷子穗顶端败育的相关基因,探求谷子穗顶端发育的生物学通路,以期为谷子穗发育遗传机理研究提供理论基础。【方法】利用化学诱变剂甲基硫酸乙酯（ethyl methyl sulfonate,EMS）对野生型豫谷一号（Yugu1）进行诱变,在其后代中发现了一个可以稳定遗传的穗顶端败育的突变体,命名为sipaa1,同时对该突变体的农艺性状进行鉴定。以突变体sipaa1母本,SSR41父本构建的F2定位群体为材料进行遗传分析及图位克隆,确定基因所属染色体以及在该染色体上的位置。对突变体sipaa1和野生型Yugu1的BC1F2进行高通量测序,挖掘定位区间内的候选基因,根据候选基因在谷子不同组织部位表达量的差异,找出在穗部高表达的候选基因。对孕穗期的Yugu1和sipaa1进行转录组测序,寻找差异表达基因并分析差异表达基因富集的生物学通路。【结果】与Yugu1相比,突变体sipaa1的平均株高略有增高,增幅不显著,叶长、叶宽分别降低了10.66%和5.08%。突变体的表型变异主要集中在穗部,最突出的表现是穗顶端小花发育异常,谷穗长和谷穗粗分别降低了11.36%和16.12%,单株穗重、谷码数、单穗粒重及千粒重分别降低了30.02%、32.58%、30.55%和18.18%。通过对sipaa1×SSR41的F2代群体中正常株与突变株的遗传分析表明该突变为隐性单基因控制。经图位克隆将突变基因定位于第1染色体Indel标记1-9.23与1-9.333之间约100 kb的范围内。结合高通量测序数据库,在该定位区间筛选到6个在穗部高表达的候选基因。转录组测序发现,在突变体与野生型之间存在2 768个上调表达基因,507个下调表达基因,且定位区间内有2个差异表达基因主要与激素信号转导、外界胁迫响应、植物-病原互作等生物学通路有关。【结论】谷子穗顶端败育突变体sipaa1由隐性单基因控制,突变基因位于第1染色体Indel标记1-9.23与1-9.333之间,转录组测序与基因功能分析发现了2个在穗部高表达且与植物花器官发育及胁迫响应密切相关的候选基因,候选基因可能通过对激素、胁迫响应,以及细胞程序性死亡等相关通路调控谷子穗顶端败育。 相似文献
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【目的】探明贵紫麦1号小麦灌浆期变紫后和变紫前2个时期籽粒的转录组差异,发掘影响贵紫麦1号花青素合成的关键基因和关键酶,丰富小麦籽粒色素转录组数据信息,为转录因子的克隆及表达提供参考。【方法】利用Illumina Hiseq 2000TM高通量测序技术对贵紫麦1号籽粒变紫前和变紫后2个时期进行转录组测序、文库构建及建库质量评估,对测序结果进行信息学分析。采用TTM对read count数据进行标准化处理,随后用DEGseq进行差异分析,设定q-value＜0.005且|log2 (fold change)|＞1为阈值。通过筛选分析,获得两者间差异表达基因,按照无参转录组分析方法,对差异表达基因进行BLAST搜索,Nr数据库比对,GO功能富集及KEGG pathway分析,找出与花青素相关的关键基因和关键酶,并结合qRT-PCR验证所找到的关键基因及关键酶在不同时期的表达水平,掌握这些关键基因的信息。【结果】测序结果表明,贵紫麦1号变紫后和变紫前分别获得13.36 G和12.69 G的clean bases,clean reads为106 906 108条和101 547 534条,占原始序列的93.73%和94.90%。通过Trinity软件对所得clean reads进行拼接,共获得170 396条转录本,长度为119 020 625。拼接clean reads后获得119 572条Unigenes。在BLAST搜索中,119 572个高质量独特序列中有86 004条（71.92%）Unigenes与现有基因模型具有至少1个显著匹配。在Nr数据库比对结果鉴定了至少5种具有与来自节节麦、乌拉尔图小麦、二穗短柄草、大麦、小麦等已知基因同一性且序列相似性高的Unigenes。KOG数据库比对结果显示,注释成功的基因按KOG的26个group进行分类,注释在一般功能基因,蛋白质翻译后修饰与转运、分子伴侣及翻译、核糖体结构与生物合成等类别基因所占比重较大,分别为15.79%、14.51%和10.54%。643个差异基因中,236个呈上调趋势,407个呈下调趋势。GO注释表明,按照基因参与的生物过程、所处的细胞组分、具有的分子功能下一层级分类,共44个分类,差异基因显著富集在碳水化合物代谢过程（GO:0005975,16.03%）、应激反应(GO:0006950,10.83%)和水解酶活性分子功能(GO:0016787,34.84%)等类别中。KEGG pathway富集分析可知,353个差异基因富集到153条相关通路上,其中淀粉与蔗糖代谢、苯丙素生物合成、类黄酮生物合成等通路富集显著。类黄酮生物合成途径相关基因共66个,2条相关上调表达Unigenes,涉及查尔酮酶、隐色花色素双加氧酶2个关键酶基因,log2(fold change)分别为3.4164和2.1258。对所得关键基因进行qRT-PCR验证,证实查尔酮酶、隐色花色素双加氧酶在贵紫麦中1号中表达量呈明显上调趋势,与转录组测序分析结果一致,测序结果可靠度高。【结论】比较分析贵紫麦1号籽粒变紫后和变紫前2个时期转录组测序结果,获得大量Unigenes数据及差异表达基因相关信息,明确类黄酮代谢途径中2个关键酶基因（CHS和ANS）在调控贵紫麦1号籽粒花青素合成过程中作用显著。 相似文献
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【目的】近40年来,稻曲病在世界各主要水稻栽培区均表现出发生规模不断扩大、严重程度不断增加的趋势,并逐渐发展成为水稻主要病害之一。前期对低温诱导初期的稻曲球进行切片,发现稻曲球内含有大量隐含菌核。本研究通过转录组高通量测序鉴定低温诱导稻曲病菌（Villosiclava virens）菌核形成的潜在调控基因,阐释菌核形成的分子机制,为揭示稻曲病发生规律及有效防治打下基础。【方法】利用高通量测序技术,对低温诱导处理的稻曲球进行转录组测序（对照组：TL911_1、TL911_2、TL911_3;低温处理组：FH1016_1、FH1016_2、FH1016_3）。以稻曲病菌基因组（UV-8b）作为参考基因组进行序列比对,利用FPKM法计算基因表达量,设定参数（|log2 fold change|≥1且q-value≤0.05）筛选差异表达基因。结合基因差异表达分析、基因家族分析和富集分析（Gene Ontology/KEGG Pathway）,鉴定稻曲病菌菌核形成关键基因,并利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术对其表达量进行验证。【结果】转录组测序共获得59.78 G高质量数据,其中,近93.2%的数据能够比对到稻曲病菌基因组。数据分析共鉴定到8 426个基因存在不同程度表达,占总体基因的97.13%。与对照相比,低温处理可诱导793个基因显著差异表达,分别有398和395个基因表现为上调、下调表达,随机挑选6个基因进行qRT-PCR验证,试验结果与转录组分析一致。在差异表达基因中,共注释到180个（22.7%）基因家族,其中61.67%的基因家族表现为上调表达,主要包括MFS转运蛋白、糖转运蛋白、锌指转录因子等。GO富集分析发现,差异表达基因显著富集于碳水化合物代谢、氧化还原过程、氧化还原酶活性等。KEGG分析发现,差异表达基因显著富集于次生代谢产物生物合成、淀粉蔗糖代谢、糖酵解/糖异生等代谢通路,暗示营养物质代谢和能量代谢途径相关基因表达对于低温诱导菌核形成至关重要。【结论】低温可诱导稻曲病菌菌核形成。低温使机体内部处于氧化应激状态,可通过信号转导途径放大,该过程由多个基因参与并调控多个基因家族成员,最终促使跨膜运输、细胞形态、生物合成等基因的上调表达,使得在形成菌核过程中蛋白表达活跃,达到合成细胞及物质的高峰期,进而促进菌核形成。 相似文献
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基于RNA-seq的百萨偃麦草染色体特异分子标记开发与应用 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】百萨偃麦草（Thinopyrum bessarabicum Löve, 2n = 2x = 14, JJ或EbEb）是小麦改良的重要亲缘物种,开发染色体特异分子标记对于加快其有利基因向小麦中的转移和应用有重要意义。【方法】利用百萨偃麦草分蘖期叶片RNA-seq获得的EST序列与节节麦D基因组序列进行比对,鉴定出4 957条没有相似性的序列作为筛选百萨偃麦草特异序列的基础序列。从这些基础序列中随机选择部分序列设计EST-PCR引物507对,通过在普通小麦中国春、百萨偃麦草和中国春-百萨偃麦草双二倍体中的扩增分析,筛选出百萨偃麦草基因组特异标记,然后在已经选育出的8个小麦-百萨偃麦草异染色体系中进行染色体定位,并探讨这些标记在小麦染色体工程中的应用潜力;根据谷类作物的共线性,以百萨偃麦草EST序列设计共线性引物100对,并比较这些引物的扩增和定位结果。【结果】在开发的507对引物中,204对（40.2%）在百萨偃麦草和中国春-百萨偃麦草双二倍体中具有特异扩增,多态率远高于利用小麦（12%）和百萨偃麦草（14%）EST设计的234对共线性引物产生的多态率,建立了高效开发小麦亲缘物种特异标记的新方法;利用8个中国春-百萨偃麦草异染色体系,共定位了198个百萨偃麦草特异标记,分别位于染色体1J（31）、2JS（15）、2JL（26）、3JS（20）、4JS（12）、4JL（12）、5J（27）、6JS（13）、6JL（22）和7JS（20）,其中189个是根据百萨偃麦草转录组序列设计;利用定位于1J和6J的特异标记确定了4个易位系的染色体身份,其中1个涉及1J的大片段易位,2个涉及6JS的不同区段易位,1个为小片段中间插入易位;利用这些易位系,将30个1J和12个6J特异标记分别定位于2个物理区段。【结论】通过RNA-seq结合与小麦基因组序列比对可以获得小麦亲缘物种相对特异的EST序列并据此开发引物,建立了开发外源染色体特异标记的新方法,开发的标记可应用于小麦异易位系鉴定和缺失物理图谱的绘制。 相似文献