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奠定人类表观研究基础的四大项目之一—FANTOM项目

奠定人类表观研究基础的四大项目之一—FANTOM项目

作者: 黄晶_id | 来源:发表于2019-03-04 22:36 被阅读28次

FANTOM 计划全称为“哺乳动物基因组功能注释”(Functional Annotation of the Mamaliam Genome),是日本理化研究所(RIKEN)于2000年启动的项目,其目标利用最先进的cDNA技术,建立完整的人类基因文库。该项目提供了丰富的信息,包括基因的起始位置及其调控序列。FANTOM 5计划(FANTOM计划的第五阶段)共有来自全球20个国家和地区、分属于114个科研机构的超过250名生物细胞学和生物信息学领域的专家参与。相关研究论文(总共18篇)分别发表在《Nature》杂志(2篇)和其它10本学术期刊(16篇)上。FANTOM5项目研发出了一种捕获技术,当DNA开始转录合成RNA时,就能够立马捕获RNA,从而精确地定位启动子。这项技术也能够定位增强子,因为这些调控DNA也会被转录为RNA。在RIKEN研究院Yoshihide Hayashizaki的带领之下,FANTOM5项目对多种生物样本的RNA进行了研究,包括每个主要的人体器官、数以百计的肿瘤细胞系、200多种纯化的主要细胞类型以及处于各个分化阶段的细胞。

在FANTOM计划的早期阶段,每个样品都是通过CAGE(接合组装基因组改造,conjugative assembly genome engineering)分析的,这是一项由日本理化研究所研发的技术,用于分析RNA的精确起始位点。之后研究人员将CAGE数据与miRNA数据进行联合分析,从而构建了一个miRNA表达的整合图谱,以及不同细胞类型中microRNA表达的基因组调控区域图谱。

这些数据集合起来,第一次为科学家们提供了人体内这些调控因子如何调控每个细胞类型独特身份的重要资料。公布了人体原代细胞第一个microRNA表达的大规模图谱,研究人员利用这一联盟收集的RNA样品(FANTOM 5),完成了数百个人类样品的microRNA文库测序,其中包括多个miRNA从未分析过的细胞类型。
这一研究成果公布在Nature Biotechnology杂志上,miRNA图谱可在http//fantom.gsc.riken.jp/5/suppl/De_Rie_et_al_2017/中查询。

终于找到一张图!

在最新这篇文章中,研究人员发现他们鉴定的miRNAs基因组调控区域在进化过程中是高度保守的,这表明了其在细胞调控中的重要性。此外,研究人员还发现了数千个新的生成短小RNA的基因组基因位点,这可能是一类新型的调控性短RNA。

2015年,卢森堡大学的生物学家第一次分析了健康人群血清中所有的microRNAs,提供了第一张全面的人类血液样本“miRNA组”( miRNome)图谱。

他们投入了大量的精力、时间和金钱从技术上优化microRNA检测,每一步或多或少都重建了质量控制。研究人员甚至开发出了一种新的生物信息程序来筛除不稳定的microRNAs。因此,在付出大约两年的研究努力后,终于生成了全世界第一张健康人类血液中大多数microRNAs的参考图。现在我们知道了这些令人关注的分子当中哪些以相似的数量存在,哪些在个体间自然存在差异。

韩国基础科学研究所的研究人员首次从基因组尺度上分析了DROSHA的pri-miRNA剪切位点,他们由此鉴定了上百个DROSHA的pri-miRNAs剪切位点,有些信息甚至是全球最大miRNA数据库“miRBase”也不曾记载的新发现。

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