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[硕士论文] 孙连杰
生物学;遗传学 南京师范大学 2018(学位年度)
摘要:疾病困扰人们的生活,甚至能夺走人类的生命,研究疾病的分子生物学机制对提高人类生存品质具有非常重要的意义。目前OMIM数据库、Human Gene Mutation Database中已收录了大量的人类疾病基因。利用模式生物构建疾病模型研究人类疾病的发生、发展分子机制是疾病研究中的重要研究手段。近年大量的研究发现,microRNAs(miRNAs)在调节疾病基因表达中扮演着重要的作用,例如心血管疾病、神经退行性疾病以及肿瘤发生。在以往的疾病模型中,很少考虑到miRNAs对疾病基因的重要调控作用,因此,本文在四种模式生物:小鼠、斑马鱼、果蝇和线虫中研究了miRNA对人类疾病基因的调控作用。
  为此,本文在全基因组范围对小鼠、斑马鱼、果蝇、线虫和人类五个物种中对miRNA-gene靶向对进行生物信息学预测;通过识别了小鼠、斑马鱼、果蝇和线虫基因组中与人类疾病基因同源的基因,以及与人类miRNA同源的miRNA;最终筛选出了四种模式生物中与人类同源的miRNA-疾病基因靶向对。此外,本文基于Linux+Apache+MySQL+PHP搭建了果蝇疾病同源miRNA-gene数据库。
  本文取得的主要研究成果如下:
  1.获取了小鼠与人类miRNA-疾病基因同源的靶向对,共73014条小鼠miRNA-基因靶向对,其中包含846个小鼠miRNA、2019个小鼠基因,分别与868个人类miRNA、2035个人类疾病基因同源。
  2.获取了斑马鱼与人类miRNA-疾病基因同源的靶向对,共13013条斑马鱼miRNA-基因靶向对,其中包含238个斑马鱼miRNA、802个斑马鱼基因,分别与260个人类miRNA、828个人类疾病基因同源。
  3.获取了果蝇与人类miRNA-疾病基因同源的靶向对,共2263条果蝇miRNA-基因靶向对,其中包含88个果蝇miRNA、352个果蝇基因,分别与144个人类miRNA、401个人类疾病基因同源。
  4.获取了线虫与人类miRNA-疾病基因同源的靶向对,共403条线虫miRNA-基因靶向对,其中包含64个线虫miRNA、139个线虫基因,分别与81个人类miRNA、163个人类疾病基因同源。
  5.利用Cytoscape软件可视化果蝇与人类miRNA-疾病基因同源的靶向对,基于Linux+Apache+MySQL+PHP搭建了提供搜索、浏览、下载功能的果蝇疾病同源miRNA-gene数据库(bioinf.njnu.edu.cn/dhdd/home.php)。
  本论文首次在多种模式生物(小鼠、斑马鱼、果蝇、线虫)中研究了与人类同源的miRNA-disease gene靶向对,并搭建了果蝇疾病同源miRNA-gene数据库,为使用多种模式生物研究miRNA在疾病基因中的调控作用提供了参考。
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