论转录组的研究方法及当前进展

论转录组的研究方法及当前进展
论转录组的研究方法及当前进展

论转录组的研究方法及当前进展

郑忠巧

(生物工程一班生命科学学院黑龙江大学150080)

摘要:转录组是特定组织或细胞在某一发育阶段或功能状态下转录出来的所有RNA 的集合。转录组研究能够从整体水平研究基因功能以及基因结构, 揭示特定生物学过程以及疾病发生过程中的分子机理。转录组分析的研究方法。研究平台发生着日新月异的变化,同时生物信息分析学分析的内容也在逐步完善。本文对转录组的研究方法及当前进展作了一个综合论述。

关键词:转录组、SAGE、MPSS、RNA-Seq、方法、特点

On the transcriptome research methods and current progress

ZhengZongqiao

(The first class of Biotechnology , College of Life Science, Heilongjiang University, Harbin,

150080)

Abstract: the transcriptome is a particular tissue or cell in a certain developmental stage or function state all the set of RNA transcription. Transcriptome research to research from the overall level of gene function and gene structure, reveal the specific molecular mechanism in the process of biological processes and disease. Transcriptome analysis of research methods. Research platform with rapid changes, at the same time, the content of the bioinformatics analysis has also been gradually perfected. In this paper, the research methods and the current progress of the transcriptome made a comprehensive review.

Key words: the transcriptome, SAGE, MPSS, RNA - Seq, methods and characteristics.

一、转录组的定义

遗传学的研究对象由少量基因及其功能转变为生物体的全基因组结构、基因功能、表观修饰、细胞调控等, 遗传学研究进入了基因组和后基因组时代。其中, 通过细菌基因组和转录组研究来揭示生命基本过程, 如生命形成、生物进化、基础代谢、疾病发生、药物靶点等, 成为生物学研究的重要手段。广义转录组(Transcriptome)系指从一种细胞或者组织的基因组所转录出来的RNA的总和,包括编码蛋白质的mRNA和各种非编码RNA(rRNA,tRNA,snoRNA,snRNA,microRNA 和其他非编码RNA等)。狭义转录组系指所有参与翻译蛋白质的mRNA 总和。

二、研究转录组的原因

转录组是特定组织或细胞在某一发育阶段或功能状态下转录出来的所有的RNA 的集合。转录组研究能够从整体水平研究基因功能以及基因结构, 揭示特定生物学过程以及疾病发生过程中的分子机理。转录组是连接基因组遗传信息与生物功

能的蛋白质组的纽带,转录水平的调控是最重要也是目前研究最广泛的生物体调控方式。转录组的研究比基因组的研究能给出更高效的有用信息。比如,人类基因组包含有30亿个碱基对,其中大约只有5万个基因转录成mRNA分子,而转录后的mRNA仅部分被翻译生成功能性的蛋白质。与基因组不同,转录组更有时间空间性。比如,我们人体大部分细胞具有一模一样的基因,而即使同一细胞在不同的生长时期及生长环境下,其基因表达情况也是不完全相同的。所以,除了异常的mRNA降解现象(如转录衰减)以外,转录组反映的是特定条件下活跃表达的基因。

三、研究转录组的基本方法及各种方法的特点

目前研究转录组的方法主要有:(1)基于杂交技术,如cDNA芯片和寡聚核苷酸芯片;(2)基于测序技术,如早先给予Sanger测序的SAGE(Serial Analysis of Gene Expression)和MPSS(Massively Parallel Signature Sequencing),全长cDNA文库和EST文库的测序分析.现在对cDNA、EST等的测序工作已升级为代测序技术,第一代测序技术较Sanger测序技术通量更高,运行时间更短,测序片段更长;(3)基于新一代高通量测序技术的转录组测序,现在通常将基于第二代测序技术的转录组测序分析称为RNA-Seq。

(1)基于杂交技术的特点

基于杂交技术的DNA芯片技术只适用于检测已知序列,却无法捕获新的mRNA。细胞中mRNA的表达丰度不尽相同,通常细胞中约有不到100种的高丰度mRNA,其总量占总mRNA一半左右,另一半mRNA由种类繁多的低丰度mRNA组成。因此由于杂交技术灵敏度有限,对于低丰度的mRNA,微阵列技术难以检测,也无法捕获到目的基因mRNA表达水平的微小变化。

(2)SAGE法的特点

SAGE是以Sanger测序为基础用来分析基因群体表达状态的一项技术。SAGE 技术首先是提取实验样品中RNA并反转录成cDNA,随后用锚定酶(Anchoring enzyme)切割双链cDNA,接着将切割的cDNA 片段与不同的接头连接,通过标签酶酶切处理并获得得到SAGE 标签,然后PCR 扩增连接SAGE 标签形成的标签二聚体,最后通过锚定酶切除接头序列,以形成标签二聚体的多聚体并对其测序. SAGE可以在组织和细胞中定量分析相关基因表达水平。在差异表达谱的研究中,SAGE 可以获得完整的转录组学图谱以及发现新的基因并鉴定其功能、作用机制和通路等。

(3)MPSS法的特点

MPSS是SAGE的改进版,MPSS 技术首先是提取实验样品RNA并反转录为cDNA,接着将获得的cDNA克隆至具有各种adaptor 的载体库中,并PCR 扩增克隆至载体库中的不同cDNA 片段,然后在T4 DNA 聚合酶和dGTP 的作用下将PCR产物

转换为单链文库,最后通过杂交将其结合在带有Anti-adaptor 的微载体上进行测序。MPSS 技术对于功能基因组研究非常有效,能在短时间内捕获细胞或组织内全部基因的表达特征。MPSS技术对于鉴定致病基因并揭示该基因在疾病中的作用机制等发挥了重要作用。

(4)高通量测序技术—RNA-Seq的特点

a)数字化信号:直接测定每个转录本片段序列, 单核苷酸分辨率的精确度, 可

以检测单个碱基差异、基因家族中相似基因以及可变剪接造成的不同转录本的表达, 同时不存在传统微阵列杂交的荧光模拟信号带来的交叉反应和背景噪音问题, 能覆盖信号超高的动态变化范围;

b)高灵敏度:能够检测到细胞中少至几个拷贝的稀有转录本;

c)任意物种的全基因组分析:无需预先设计特异性探针, 因此无需了解物种基

因信息, 能够直接对任何物种进行转录组分析, 这对非模式生物的研究尤为重要,例如Wang等、Xiang等和Vera 等利用RNA-Seq技术分别对白粉虱、海鲈鱼和蝴蝶转录组进行了研究。同时能够检测未知基因, 发现新的转录本, 并精确地识别可变剪切位点及cSNP, UTR 区域;

d)更广的检测范围:高于6个数量级的动态检测范围, 能够同时鉴定和定量稀

有转录本和正常转录本; 而芯片对过低或过高表达的基因缺乏敏感性, 因而动态检测范围小。此外, RNA-Seq 重复性好, 无需技术重复, 而且起始样品比芯片技术要少得多, 尤其适用于来源极为有限的生物样品分析, 如癌症干细胞。

四、转录组的研究进展

(1)单细胞转录组的分析

转录组分析应该以单细胞为研究模型,科学家应用单细胞RNA-seq技术即可获得单细胞的转录组信息。2009年Surali Azim和Lao Kaiqin领导的课题组通过对单个小鼠卵裂球细胞的RNA- Seq数据进行分析,分析发现至少5个测序所获得的reads比微阵列技术多出75%(5270)的表达基因,并鉴定了1753个崭新的剪切位点。除此以外,单细胞的RNA-seq结果表明了在相同的卵裂球或卵母细胞中,至少有8-19%的基因存在两个以上的转录异构体,该现象清楚表明了在胚胎发育过程中单细胞转录组的复杂性。最后,通过对单个Dicer1-/- 和Ago2-/-卵母细胞的转录组测序,相对野生型来说,Dicer1-/- 和Ago2-/-卵母细胞分别发现1696

和1553个基因异常上调,1571和1121个基因异常下调,而619基因是相同的。这种单细胞RNA-Seq技术检测将大大提高我们对单个细胞在哺乳动物发育中转录复杂性的理解。

(2)转录组测序确定RNA结构

2010年12月份美国加州大学圣克鲁兹分校霍华德·休斯医学研究院Sofie Salama

教授所领导的课题组描述了一种通过转录组高通量测序方法测定RNA结构的方法(Fragmentation sequencing ,FragSeq),该方法发表在《自然—方法学》。该方法利用核酸酶P1只切割单链RNA的特性对小鼠RNA进行片段化,片段化RNA 的大小在20–100nt之间,然后在片段的5’和3’端分别加上测序接头,再进行逆转录和PCR扩增,最后构建FragSeq文库并对其进行高通量测序。同时作者通过生物信息学分析大量的高通量测序结果,并辅以实验数据成功测定了小鼠的非编码RNA的二级结构。

(3)转录组测序在疾病方面的应用

转录组测序(RNA-seq) 是最近发展起来的利用高通量测序技术进行转录组分析的一种技术, 可全面快速地获得特定细胞或组织在某一状态下的几乎所有的成熟mRNA和ncRNA。相对于传统的基因芯片技术,RNA-seq技术不需要针对已知序列设计探针,即可检测细胞或组织的整体转录水平。RNA-seq技术具有更灵敏的数字化信号更高的通量以及更广泛的检测范围。在疾病的机制研究以及疾病治疗领域,转录组测序作为一个有力的工具已经被广泛使用。2010 年7 月, 密歇根大学Arul MChinnaiyan实验室分析了15 例前列腺癌样本的转录组测序结果, 研究发现其中有两例前列腺癌样本的ETS基因没有发生融合,进一步的研究表明存在于Raf信号途径中的BRAF和RAF1基因会发生融合现象,作者同时利用q-PCR 和FISH技术验证了上述现象的存在。除此以外,作者通过对大批不同的癌症样本进行荧光原位杂交实验,并精确统计了BRAF和RAF1基因的重排频率,统计结果表明了各种癌症样本如胃癌,肝癌,黑色素瘤和前列腺癌的研究结果具有高度的一致性。此项成果证明了RAF信号途径在一系列癌症如前列腺癌、胃癌和黑色素瘤发病过程中起到了非常重要的角色, 同时研究成果也表明了RAF信号途径中的融合基因有潜力成为抗肿瘤治疗与抗肿瘤药物筛选的靶标。

五、对未来的展望

转录组是特定组织或细胞在某一发育阶段或功能状态下转录出来的所有RNA

的集合。转录组研究能够从整体水平研究基因功能以及基因结构, 揭示特定生物学过程以及疾病发生过程中的分子机理。RNA-Seq 作为一种新的高效、快捷的转录组研究手段正在改变着人们对转录组的认识。RNA-Seq 利用高通量测序技术对组织或细胞中所有RNA反转录而成的cDNA文库进行测序, 通过统计相关读段(reads)数计算出不同RNA的表达量, 发现新的转录本; 如果有基因组参考序列, 可以把转录本映射回基因组, 确定转录本位置、剪切情况等更为全面的遗传信息, 已广泛应用于生物学研究、医学研究、临床研究和药物研发等。对于转录组的研究未来将更加深入。对于高通量测序技术—RNA-Seq法的研究将继续成为热点,该种测序方法将成为研究中的热点,对于研究和提高该种方法的优势,将继续成为广大生物学家,科学家的研究重点。

参考文献:

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分子标记开发上的应用(J). 中国细胞生物学学报。2013(04);

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生物基因组非蛋白质编码转录组学及研究进展_姜宁

生物基因组非蛋白质编码转录组学及研究进展 姜 宁1 陈启军 2 1.中国医学科学院 吉林大学人兽共患病联合研究中心人兽共患病研究教育部重点实验室,长春130062 2.中国医学科学院病原生物学研究所,北京100730 收稿日期:2009 9 13 修回日期:2009 12 1联系作者:陈启军,教授,cq@j jl https://www.360docs.net/doc/4f4060652.html, .cn 。 摘 要 RNA 转录组学和功能组学的研究是目前生命科学领域的重要研究方向。生命的中心法则(由DNA 转录RNA,再由后者翻译成行使各种功能的蛋白质)因调控RNA 分子的发现而进一步得到扩展。最近的大量研究发现,自基因组中非蛋白质编码区转录的RNA 分子具有重要的调控功能,即转录后的调控功能。在这些RNA 分子中,内源性小干扰RNA 分子、m icroRNA 及pi w i RNA 等的功能逐渐被揭示。本文对目前有关RNA 转录组学研究进展做一简要综述。 关键词:RNA 转录组 小RNA si R NA m i R NA pi R NA 中图分类号:Q7 文献标识码:A 文章编号:1009 2412(2009)06 0015 05 一、引 言 生物物种遗传物质的组成随着物种进化程度的 提高而逐渐趋于复杂。然而随着大规模基因组测序的完成,人们发现很多生物(包括小鼠和人)遗传物质组成的主要差异不是在蛋白质编码区而是在基因组中的非编码(non cod i ng )区。生物物种的种源进化程度越高,其基因组中非蛋白质编码序列的组成比例越高[1],如人类基因组中编码蛋白质的DNA 只占基因组的2%左右。长期以来,对基因组序列的研究多集中在对编码区的分析上(如基因的序列组成,编码蛋白质的表达、功能及调控规律等)。由于非编码区的序列多含有一些假基因(ps eudo genes)、转座 子(trans poson 或trans posab le ele m ents)及大量的内含子和重复序列,其潜在的功能一直为研究者们所忽视。多年来人们一直将基因组中非编码序列认为是生物进化过程中形成的垃圾成分(junk DNA )[2]。然而,随着大规模转录组学(transcripto m ics)研究的进行,发现基因组中绝大部分DNA 在细胞活动过程中都是被转录成RNA 的[3],如人类基因组DNA 有93%以上都被转录成RNA,小鼠基因组的转录部分也达到63%以上[3]。这些RNA 有的呈单链存在,有的以双链形式存在。对RNA 转录组的研究经历了小RNA 的发现、大规模RNA 转录组的测定到目前的RNA 调控功能的分析和确定等阶段[3 8] 。RNA 转录 组学和功能组学的研究是目前生命科学领域的重要 研究方向。 二、基因组中非编码区转录产生的 RNA 分子种类及功能 根据RNA 片段长度的不同,自基因组中转录的 RNA 分子包括短片段RNA (s hort RNA )和长片段RNA (l ong RNA )[1,7,9,10]。短片段RNA 分子主要包括反式剪切引导RNA (trans splicing leader RNA,S L RNA )、m i cro RNA (m i R NA )、内源性小干扰RNA (en dogenous s m all i nterferi ng RNA,si R NA )、p i w i 蛋白质 结合RNA (p i w i RNA, pi RNA )和一些编码寡肽的小 mRNA 分子[11]。内源性小RNA (endogenous s m all non cod i ng RNA, s n RNA)是一类从基因组中非蛋白 质编码区转录而来的小RNA 分子。目前对内源性s nRNA 的研究主要集中在对S L RNA 、si R NA 和m i R NA 等的发现及功能分析方面。这些小RNA 主要通过影响mRNA 的成熟过程及稳定性进而调节转录因子或其它功能蛋白质的表达和发挥转录后的基因调控功能(post transcri pt i ona l gene regulat i on ,PTGR )。long RNA 主要指mRNA 前体(hnRNA )、mRNA 和一些不编码任何蛋白质的长的单链或双链RNA 片段。

WRKY转录因子表达谱的研究进展

基因组学与应用生物学,2009年,第28卷,第4期,第803-808页Genomics and Applied Biology,2009,Vol.28,No.4,803-808 专题介绍Review WRKY 转录因子表达谱的研究进展 张颖蒋卫杰* 凌键 余宏军 王明 中国农科院蔬菜花卉研究所,北京,100081*通讯作者,jiangwj@https://www.360docs.net/doc/4f4060652.html, 摘 要环境胁迫对植物的生长发育造成重大影响,因此,提高植物的抗逆性是农业面临的重要问题。自然 界中存在多种抗逆基因,如抗盐基因、 抗旱基因、抗寒基因等。利用植物基因工程和分子生物学技术提高植物对逆境的适应性及其抗逆分子机制的研究已成为当今热点。WRKY 转录因子是一类参与多种胁迫反应的诱导型转录因子,本文综述了WRKY 转录因子家族的结构特点、WRKY 转录因子在非生物胁迫(高温、低温、 干旱、盐)、外源物质(激素及O 3)处理及生物胁迫下的表达模式。各种胁迫下的表达谱均呈现不同特点,这些差异表达可能与它们所行使的不同生物学功能有关。 关键词 WRKY 转录因子,表达谱,非生物胁迫,RT-PCR Advance on Expression Profile of Transcription Factor WRKY Zhang Ying Jiang Weijie * Ling Jian Yu Hongjun Wang Ming Institue of Vegetable and Flower,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing,100081*Corresponding author,jiangwj@https://www.360docs.net/doc/4f4060652.html, DOI:10.3969/gab.028.000803 Abstract Environmental stress has an adverse effect on the growth of plants and the productivity of crops,so it is very important for agriculture to improve plant resistance to stress.Expression of a variety of genes is induced by these stresses in various plants,such as salt-resistant,drought-resistant,chilling-resistant genes and so on.It has become a hotspot to enhance plant adaptability to stress and study its molecular mechanism by plant genetic engi-neering and molecular biological technology.WRKY transcription factor is an inducible transcription factor which is involved in a variety of stress responses.In this paper,the structural characteristics of WRKY transcription factor family,and the expression profile of WRKY transcription factors in abiotic stresses (heat,cold,drought and salt),in exogenous substances (hormones and O 3)and in biotic stresses are reviewed.The expression profile in different stressshowed different characteristics,which may be related to the different biological functions of WRKY tran-scription factors. Keywords WRKY transcription factor,Expression profile,Abiotic stress,RT-PCR https://www.360docs.net/doc/4f4060652.html,/doi/10.3969/gab.028.000803 基金项目:本研究由国家973计划项目(2009CB119001)资助 植物对胁迫的响应是一种积极主动的应激过程。植物接受胁迫信号后,通过一系列的信号传递途径,最终诱导相关基因的表达。转录因子在基因表达的调控过程中起着重要作用,它们与靶基因上游的各种特定DNA 元件结合,激活或抑制靶基因的转录活性,以调控其时空特异性表达。WRKY 类转录因子是一类研究较多的转录因子,它广泛的参与生物、非生物胁迫应答反应、信号分子传递、植物衰老和器官 发育等一系列生理活动(刘戈宇等,2006)。WRKY 转 录因子最早是在甜薯中发现(Ishiguro and Nakamura,1994),随后在多种植物中陆续发现了大量的WRKY 转录因子。WRKY 基因家族通常具有一个或者两个WRKY 域,WRKY 域能特异的与靶基因启动子区的W-box 结合,从而调控靶基因的表达(Rushton et al.,1995)。近年来,基于传统的分子生物学方法研究WRKY 基因功能的基础上,利用各种物种基因组数

植物MYB类转录因子研究进展

综 述R evie w 2002201215收到,2002201228接受。 国家重点基础研究发展规划项目(973项目G 1999011604)资助。3联系人,E 2mail :zywang @https://www.360docs.net/doc/4f4060652.html, ,Tel :02126404209024423。 植物MYB 类转录因子研究进展 陈 俊 王宗阳3 (中国科学院上海植物生理研究所,上海200032) 摘要:植物M Y B 转录因子以含有保守的M Y B 结构域为共同特征,广泛参与植物发育和代谢的调节。含单一M Y B 结构域的M Y B 转录因子在维持染色体结构和转录调节上发挥着重要作用,是M Y B 转录因子家族中较为特殊的一类。含两个M Y B 结构域的 M Y B 转录因子成员众多,在植物体内主要参与次生代 谢的调节和控制细胞的形态发生。含3个M Y B 结构域的M Y B 蛋白与c 2M Y B 蛋白高度同源,可能在调节细胞周期中起作用。 关键词:M Y B 结构域,M Y B 转录因子,组合调控学科分类号:Q74 随着多种模式生物基因组计划的完成,如何 从这些浩如烟海的DNA 序列中揭示基因的功能以及它们有序的时空表达,已成为后基因组时代的重要课题。人类基因组计划的完成显示人类只有30000~50000个基因,生命体是如何以如此少的 基因完成如此复杂的生命活动的呢?很重要的一点在于基因的表达调控,使得每一个基因能适时、适地、适量地表达,并且使得某些基因可以产生多种功能各异的蛋白质。真核基因的表达随细胞内外环境的改变而在不同层次上受到精确调控,如染色体DNA 水平、转录水平及转录后水平的调控等。而转录水平的调控发生在基因表达的初期阶段,是很多基因表达调控的主要方式。转录水平的调控指一类称为转录因子(有时又称反式作用因子)的蛋白质特异结合到靶基因调控区的顺式作用元件上,或调节基因表达的强度,或应答激素刺激和外界环境胁迫,或控制靶基因的时空特异性表达。 转录因子通常是一种模块化的蛋白,一般由几个独立的功能域组成,包括DNA 结合功能域,转录激活功能域,蛋白2蛋白相互作用功能域,信号分子结合功能域,核定位信号区等。根据DNA 结合功能域的结构,转录因子可分为以下几类:bHL H (碱性螺旋2环2螺旋)、bZIP (碱性亮氨酸拉链)、homeodomain 蛋白、MADS 2box 蛋白、zinc 2finger 蛋 白、Myb 蛋白、Ap2/EREBP 蛋白、HSF 蛋白、HM G 蛋白和A T hook 蛋白等(Schwechheimer 和Bevan 1998)。 本文试以植物中数量最多、功能最多样化的M Y B 类转录因子为例,对该类转录因子的研究历 史和现状作一简单介绍。阐述了M Y B 转录因子的结构、功能和进化,并举例说明M Y B 类转录因子如何与其它转录因子家族成员相互作用,通过组合调控(combinatorial control )的方式实现对靶基因的精密调控。 1 MYB 类转录因子 M Y B 类转录因子家族是指含有M Y B 结构域 的一类转录因子。M Y B 结构域是一段约51~52个氨基酸的肽段,包含一系列高度保守的氨基酸残基和间隔序列(图1)。首先是每隔约18个氨基酸规则间隔的色氨酸(W )残基,它们参与空间结构中疏水核心的形成。有时色氨酸残基会被某个芳香族氨基酸或疏水氨基酸所取代,尤其是在植物R2R32M Y B 转录因子中,R3M Y B 结构域的第一 个色氨酸经常被亮氨酸、异亮氨酸或苯丙氨酸所取 代。其次,在每个保守的色氨酸前后都存在一些高度保守的氨基酸,例如在第一个色氨酸的C 2末端通常是一簇酸性氨基酸(图1)。正是上述这些保守的氨基酸残基使M Y B 结构域折叠成螺旋2螺旋2转角2螺旋(helix 2helix 2turn 2helix )结构。 1982年K lempnauer 等在禽成髓细胞瘤病毒(avian myeloblastosis virus )中鉴定出一个能直接导致急性成髓细胞白血病(acute myeloblastic leukemia )的癌基因,称为v 2myb ,不久发现在正常动物细胞中也存在相应的原癌基因c 2myb ,随后研究结果表明v 2M Y B ,c 2M Y B 蛋白都定位在细胞核中,与核基质和染色质紧密相连,而且都具有DNA 1 8植物生理与分子生物学学报,J ournal of Plant Physiology and Molecular Biology 2002,28(2):81-88

管理研究方法论-读书笔记

《社会科学的理路》读书笔记 在《社会科学理路》一书中,作者首先指出所谓认识论就是一种人类认识外在世界的努力。自古希腊以来,西方哲学所关注的焦点之一即人类何以认识外在世界,西方世界中,自笛卡尔建立的“主/客”对立二元论,人们便形成将认识主体(人自身)与外在世界对立起来,加以认识的传统,并对后来的西方哲学发展产生重要影响。其次,本体论所关注的基本问题是关于现实的本质以及世界中人类的本质,在西方哲学史里,关于世界中所存在事物之本体论,一直存在两种不同的观点,即“实在论”主张外在的客观世界是独立于人的意识而存在的,“观念论”则认为所谓的实在并不是独立于人的思想而存在,而是人类内在思维特根斯坦和外在事物交互作用的产物。,正是依据这两种看法,众多思想家形成各类不同面向的理论,例如“实在论”下有朴素实在论、批判实在论(critical realism)、直接实在论(direct realism)、间接实在论(indirect realism)之分最后,方法论关注的则是获得关于世界的知识的最佳途径,具体来讲,就是研究者用什么样的方式来知晓其所关注的对象。上述三种概念共同构成世界观,而三者之间又具有逻辑上的关联。一个研究者对于方法论问题的回答,必然会受到其“本体论/认识论”立场的限制.而不能随意选择任何一种方法论、在对世界观内涵进行系统阐明之后,作者便开始以“本体论/认识论/方法论”为参照框架,对西方哲学的发展脉络进行系统梳理。综合来说,就世界观的不同,该书分为两部分,前半部分哲学家所进行的“知识”探讨,针对的主要是自然科学,可称为客观研究途径,后半部分才可以说是纯粹社会科学的哲学,可称为主观研究途径。这两种研究途径又可细化为五种研究典范,实证主义、后实证主义、结构主义、诠释学、批判主义。全书即根据这五种典范在“本体论/认识论/方法论”上的差异展开。 《社会科学的理路》第一篇,是以介绍维特根斯坦特根斯坦的语言哲学作为起始的。维特根斯坦的《逻辑哲学论》出版以来,西方的科学哲学才有了快速的发展。到了19世纪,法国社会学家孔德首先提出“实证主义”一词,希望用它来指称关于科学和历史的一种知识论和世界观。维特根斯坦认为世界是事实的总和,而“逻辑是世界的镜子”,,逻辑将反映事物之间的联结方式。随后维特根斯坦表明语言与世界具有相同的逻辑结构,二者之间存在着严格的对应关系,即事实对应于命题,原子事实对应于基本命题,对象对应与名称。在维特根斯坦的“逻辑哲学论”中,由于语言与世界具有相同的逻辑结构,因而语言能够真实的反映客观存在,而理论与命题也将是外在世界逻辑结构的体现。 语言游戏论:从意义上来看,语言不再是具有描述功能的事实逻辑图像,而其意义更多的是在生活实践中体现。“语言游戏根植于生活形式,归根结底是人生活实践的一部分。有多少种生活形式,有多少种生活实践,就有多少种语言游戏。”受维特根斯坦前期思想的影响,维也纳学圈的领军人施利克由“批判实在论”转向“逻辑实在论”,并在维也纳学圈中广为人知。施利克不再认为哲学是一个命题系统,其目标也不在于获得知识;哲学应是澄清意义的活动,旨在澄清概念以及分析陈述的意义。 向后实证主义的转变:在认识论上,波普认为一个科学的理论必须具有“可否证性”,如果一个理论的陈述或命题无法用经验的方法来加以验证,则它就不能称作“科学。”,此外,波普承认外部世界是客观实在的“实在论”者,但其不同于逻辑实证论者对理论的全盘肯定,在他看来,科学理论的本质不过是科学家们为了探究世界的一种假设或猜想,是对以往经验的一种总结,但未必能够行之

转录组测序技术的应用及发展综述

转录组测序技术的应用及发展综述 摘要:转录组测序(RNA-Seq)作为一种新的高效、快捷的转录组研究手段正在改变着人们对转录组的认识。RNA-Seq利用高通量测序技术对组织或细胞中所有RNA 反转录而成cDNA文库进行测序,通过统计相关读段(reads)数计算出不同RNA的表达量,发现新的转录本;如果有基因组参考序列,可以把转录本映射回基因组,确定转录本位置、剪切情况等更为全面的遗传信息,已广泛应用于生物学研究、医学研究、临床研究和药物研发等。文章主要比较近年来转录组研究的几种方法和几种RNA-Seq的研究平台,着重介绍RNA-Seq的原理、用途、步骤和生物信息学分析,并就RNA-Seq技术面临的挑战和未来发展前景进行了讨论及在相关领域的应用等内容,为今后该技术的研究与应用提供参考。 关键词: RNA-Seq;原理应用;方法;挑战;发展前景 Abstract:Transcriptome sequencing (RNA-Seq) is a kind of high efficiency, quick transcriptome research methods are changing our understanding of transcriptome. RNA-Seq to use high-throughput sequencing of tissues or cells of all RNA reverse transcription into cDNA library were sequenced, through statistical correlation read paragraph (reads) numbers were calculated from the expression of different RNA transcripts, find new; if the genome reference sequence, the transcripts mapped to genomic, determine the position of the transcription shear condition, more genetic information, has been widely used in biological research, medical research, clinical research and drug development. This paper compared several methods of platform transcriptome studies and several kinds of RNA-Seq in recent years, RNA-Seq focuses on the principle, purpose, steps and bioinformatics analysis, and discusses the RNA-Seq technology challenges and future development prospect and the application in related field and other content, provide the reference for the research and application of the technology future. Key word:RNA-Seq ;application; principle; method; challenge; development prospects

转录因子Oct-4的研究进展

第6期农垦医学第31卷 转录因子Oct-4的研究进展 符毓豪王菊谢松松周宗瑶+ (石河子大学医学院组织胚胎学教研室/石河子大学医学院新疆地方 与民族高发病教育部重点实验室,新疆石河子,832002) 【摘要】oct4是维持干细胞多能性和自我更新的转录因子,它通过结合靶基因调控区,选择性地抑制分化基因表达或促进多能性基因表达。通常只在多能干细胞中表达,在分化细胞中不表达;它最终决定干细胞是保持多能性还是分化,以及向哪个方向分化。此外。Oct-4在生殖细胞肿瘤研究中也发挥重要作用。 【关键词】0ct4;多能性干细胞;研究进展 中图分类号:Q754文献标识码:A TheresearchdevelopmentoftranscriptionalfactorOct-4 FUYu-hao,WANGJu,XIESong—song,ZHOUZong—yao术 (DepartmentofHistologyandEmbryology,ShiheziUniversityschoolofmedicine,shiheziXinjiang,832002) 【Abstract】OctMisacriticaltranscriptionalfactomtokeeppluripotencyandself-renewalofstemceilsinvivoandinvitm,anditusuallyexpressasonlyinpluripotentcells.Itbindstotheregulatoryregionsoftargetedgene.Itfinallydeter-minesthecellsdestiny:keepingpluripotencyorturningtodifferentiation.Also,itplaysanimportantpartintheGermcelltumor. 【Keywords】Oct4;pluripotent;development Oct-4是具有较强特异性的胚胎干细胞标志物,它参与胚胎发育过程中多向性分化的调节。胚胎干细胞自我更新分子机制是干细胞研究的前沿及热点课题。除外源性信号如LIF、BMP、Wnt能维持干细胞的未分化状态外,转录因子Oct-4特异性表达于全能胚胎干细胞,并与其它转录因子如Sox2一起构成调控网络,共同调控与胚胎干细胞多能性相关的一系列重要分子,是保持胚胎干细胞自我更新和多潜能性的关键分子。 1Oct-4的结构 Oct-4是由Pou5F1基因编码产生的,是含POU(Pit.Oct—Unc)结构域的转录因子家族中的一员。Oct-4基因定位于人类染色体6p21.3,其编码的蛋白Oct-4(也叫Oct-3)是一种POU转录因子,属于V类POU蛋白。POU转录因子是DNA结合蛋白,由POU特异域(POUS)和POU同源域(POUH)的双枝结构构成。POU特异域位于N端,由富含脯氨酸和酸性残基的75个氨基酸组成;POU同源域位于c端,由富含脯氨酸、丝氨酸和苏氨酸的60个氨基酸组成。这两个亚区间通过含有15—56个氨基酸组成的易变区相连接,经螺旋一转角一螺旋结构与DNA结合位点发生联系,激活启动子或增强子区域内带有顺式反应元件基因的转录。后者的特征性结构为ATGCAAAT八聚体结构域,又称为Oct结构。它通过结合含ATGCAAAT的八聚体结构域而活化相应靶基因,激活或抑制干细胞分化过程中基因表型的转变。 2Oct-4的上游调控机制 Oct-4的表达由定位于其基因上游的顺式作用元件在转录水平进行调控。①增强子:Oct-4基因有两个增强子DE和PE。发育中Oct-4的表达依次由DE(桑椹胚、ICM)_÷PE(上胚层)一DE(PGCs)控 基金项目:兵团科技攻关计划项目项目编号:2006GG33 t通讯作者:周宗瑶,组织胚胎学教授,从事生殖与发育方面研究。?542?

转录组学主要技术与应用研究

转录组学主要技术及其应用研究 姓名:梁迪 专业:微生物学 年级:2013 学号:3130179 二零一四年六月十五日

转录学主要技术及其应用研究 摘要:转录组(transcriptome)是特定组织或细胞在某一发育阶段或功能状态下转录出来的所有RNA的集合。转录组学研究能够从整体水平研究基因功能以及基因结构,揭示特定生物学过程以及疾病发生过程中的分子机理。目前,转录组学研究技术主要包括两种:基于杂交技术的微阵列技术(microarray)和基于测序技术的转录组测序技术,包括表达序列标签技术(Expression Sequence Tags Technology,EST)、基因表达系列分析技术(Serial analysis of gene expression,SAGE)、大规模平行测序技术(Massively parallel signature sequencing,MPSS)、以及RNA 测序技术(RNA sequencing,RNA-seq)。文章主要介绍了以上转录组学主要研究技术的原理、技术特点及其应用,并就这些技术面临的挑战和未来发展前景进行了讨论,为其今后的研究与应用提供参考。 关键词:转录组学;微阵列技术;转录组测序技术;应用 Study on the main technologies of transcriptomics and their application Abstract: The transcriptome is the complete set of transcripts for certain type of cells or tissues in a specific developmental stage or physiological condition. Transcriptome analysis can provide a comprehensive understanding of molecularmechanisms involved in specific biological processes and diseases from the information on gene structure and function. Currently, transcriptomics technology mainly includes microarry -based on hybridization technology and transcriptome sequencing-based on sequencing technology, involving Expression sequence tags technology, Serial analysis of gene expression, Massively parallel signature sequencing and RNA sequencing. The detailed principles, technical characteristics and applications of the main transcriptomics technologies are reviewed here, and the challenges and application potentials of these technologies in the future are also discussed. This will present the useful information for other researchers. Keywords: transcriptomics ; microarray ; transcriptome sequencing; application 随着后基因组时代的到来,转录组学、蛋白质组学、代谢组学等各种组学技术相继出现,其中转 录组学是率先发展起来以及应用最广泛的技术[1]。

转录组RNAseq术语解释

RNA-Seq名词解释 1.index 测序的标签,用于测定混合样本,通过每个样本添加的不同标签进行数据区分,鉴别测序样品。 2.碱基质量值 (Quality Score或Q-score)是碱基识别(Base Calling)出错的概率的整数映射。碱基质量值越高 表明碱基识别越可靠,碱基测错的可能性越小。 3.Q30 碱基质量值为Q30代表碱基的精确度在99.9%。 4.FPKM(Fragments Per Kilobase of transcript per Million fragments mapped) 每1百万个map上的reads中map到外显子的每1K个碱基上的fragment个数。计算公式为 公式中,cDNA Fragments 表示比对到某一转录本上的片段数目,即双端Reads数目;Mapped Reads(Millions)表示Mapped Reads总数, 以10为单位;Transcript Length(kb):转录本长度,以kb个碱基为单位。 5.FC(Fold Change) 即差异表达倍数。 6.FDR(False Discovery Rate) 即错误发现率,定义为在多重假设检验过程中,错误拒绝(拒绝真的原(零)假设)的个数占所有被拒绝 的原假设个数的比例的期望值。通过控制FDR来决定P值的阈值。 7.P值(P-value) 即概率,反映某一事件发生的可能性大小。统计学根据显著性检验方法所得到的P 值,一般以P<0.05 为显著,P<0.01为非常显著,其含义是样本间的差异由抽样误差所致的概率小于0.05或0.01。 8.可变剪接(Alternative splicing)

转录组学领域研究进展一览(!!!)

转录组学领域研究进展一览 关键词:Transcriptomics;RNA;RT-PCR;Profiling;Synthesis;Sequencing;Purification;Micro arrays;Extraction 转录组学(tranomics),是一门在整体水平上研究细胞中基因转录的情况及转录调控规律的学科,也就是说,转录组学是从RNA水平来研究基因的表达情况。转录组即一个活细胞所能转录出来的所有RNA的总和,是研究细胞表型和功能的一个重要手段。 本文中,小编对近年来转录组学领域的相关研究进行了盘点,分享给各位!【1】北大教授开发单细胞全转录组测序新技术 2014年4月29日,北京大学生物动态光学成像中心黄岩谊、汤富酬课题组在《美国科学院院刊》(PNAS)上发表题为“Microfluidic single-cell whole-tranome sequencing”的论文。该研究利用微流控芯片技术实现了高质量单细胞的全转录组测序样品准备,全面提高了单细胞全转录组分析的准确性和可靠性。 细胞是生命活动的基本功能单位,而在生物体内没有任何两个细胞是完全相同的。传统的生命科学与医学研究,绝大多数情况下都是针对混合的大量细胞进行的,无法观察到单个细胞之间细微的差别。近年来不断发展的实验技术,提供了更加定量与客观的证据,表明在许多关键生命过程例如胚胎发育、细胞分化、疾病发生与发展等过程中,特定的单个细胞行为,以及其间的个体化差异与异质性,导致了极其重要甚至是决定性的结果。而之前基于大量细胞平均测量所获得的结果并无法正确反映复杂生物体系的全面真实信息,严重掩盖了独立个体样本的行为以及生命现象中大量存在的随机行为。针对单个细胞的研究,是细胞生命分析技术所追求的极限状态,是对传统技术极大的挑战。 【2】doi:10.1126/science.aaf2403 在一项新的研究中,来自瑞典卡罗琳斯卡研究所和皇家理工学院等机构的研究人员开发出一种新的被称作空间转录组学(spatial tranomics)的高分辨率方法研究一种组织中哪些基因是有活性的。这种方法能够被用于所有类型的组织中,而且在临床前研究和癌症诊断中是有价值的。相关研究结果发表在2016年7月1日那期Science期刊上,论文标题为“Visualization and analysisof gene expression

植物bHLH转录因子研究进展_刘文文

生物技术进展 2013年第3卷第1期7 11 Current Biotechnology ISSN 2095-櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅殯 殯 殯 殯 2341 进展评述 Reviews 收稿日期:2012-12-12;接受日期:2012-12-31基金项目:国家自然科学基因项目(30970221)资助。 作者简介:刘文文,硕士研究生,研究方向为玉米氮利用效率生理学及拟南芥抗逆作用机制。*通讯作者:李文学,研究员,博士,主要 从事小RNA 功能及植物抗逆机制研究。E- mail :liwenxue@caas.cn 植物bHLH 转录因子研究进展 刘文文,李文学 * 中国农业科学院作物科学研究所,北京100081摘 要:bHLH (basic helix-loop-helix protein )是真核生物中存在最广泛的一大类转录因子,其通过特定的氨基酸残基与 靶基因相互作用,进而调节相关基因的表达。系统发育分析表明植物的bHLH 转录因子为单源进化。bHLH 转录因子不仅对于植物的正常生长和发育必不可缺,同时参与植物适应多种逆境胁迫的反应过程。然而,由于植物bHLH 家族成员众多、 参与的生物过程复杂,对于其了解还不是十分清楚。本文针对植物bHLH 的进化、结构特点、生物功能,尤其是在适应逆境胁迫中作用等的最新研究结果进行综述,以期为进一步深入了解植物bHLH 转录因子的功能提供理论参考。关键词:bHLH ;结构特点;生物学功能DOI :10.3969/j.issn.2095-2341.2013.01.02 Progress of Plant bHLH Transcription Factor LIU Wen-wen ,LI Wen-xue * Institute of Crop Science ,Chinese Academy of Agricultural Sciences ,Beijing 100081,China Abstract :Basic helix-loop-helix proteins (bHLHs )are found throughout the eukaryotic kingdom ,and constitute one of the largest families of plant transcription factors.They can regulate gene expression through interaction with specific motif in target genes.Phylogenetic analysis indicates that plant bHLHs are monophyletic.bHLHs are necessary for plant normal growth and development ,and play important roles in abiotic-stress responses.However ,we know little about their origins ,structures ,and functions due to the large quantities and complexity of plant bHLH family.This paper reviews on the evolution ,structure characteristics ,biological function of plant bHLHs ,especially their functions in adapting to abiotic-stress tolerance ,so as to provide a theoretical reference for further research on the function of plant bHLH transcription factors.Key words :bHLHs ;structural features ;biological function bHLH 转录因子广泛存在于真核生物。自 bHLH 发现以来,越来越多的研究表明该转录因子对于真核生物的正常生长及发育必不可缺。在酵母等单细胞真核生物中,bHLH 参与染色体的分离、新陈代谢调节等过程[1] ;在动物中,bHLH 主要与感知外界环境、调节细胞周期、组织分化等 相关 [2 4] 。植物中bHLH 家族成员数量众多,仅 次于MYB 类转录因子,譬如在拟南芥中有超过140个bHLH 转录因子,水稻中则超过160个。家族的庞大不可避免的造成功能冗余,使研究单个bHLH 转录因子的功能相对困难。本文拟对有限的植物bHLH 家族研究结果,尤其是参与植物 适应逆境胁迫过程中的作用进行综述,以期为进 一步深入了解植物bHLH 转录因子的功能的提供理论参考。 1 植物bHLH 的结构特点、家族分类及 进化 1.1 bHLH 的基本结构 bHLH 转录因子因含有bHLH 结构域而得名。bHLH 结构域由50 60个氨基酸组成,可分为长度为10 15个氨基酸的碱性氨基酸区和40个氨基酸左右的α-螺旋-环-α-螺旋区(HLH 区)。

转录因子功能预测新方法

TF-coEx:一种基于基因共表达网络的转录因子功能预测新方法 TF-coEx: Transcription Factor Function Prediction based on Gene Co-e xpression Network收藏本页导出题录 分享 作者:陈靖祺[1] 柳靓婧[1,2] 田卫东[1] CHEN Jing-qi,LIU Jing-jing,TIAN Wei-dong (1.Institute of Biostatistics,Fudan University,Shanghai 200433,China ; 2.Institute of Plant Biology,Fudan University,Shanghai 200433,China)机构地区:[1]复旦大学生物统计研究所,上海200433 [2]复旦大学植物科学研究所,上海200433 出处:《复旦学报:自然科学版》 SCI CAS CSCD 2012年第51卷第6期 803-812页,共10页《Journal of Fudan University (Natural Science)》 摘要:转录因子在细胞内的各种生物通路中起着重要的调控作用.在人基因组中有1000多个注释为DNA结合蛋白的编码基因,其中部分基因已被证明为转录因子,对它们调控的生物通路也相对比较清楚.其余的大多数DNA结合蛋白可能是潜在的转录因子,但它们的功能并不明确.鉴于转录因子与其所调控的靶基因在基因表达水平上密切关联,本文从基因共表达网络出发建立了]。个预测转录因子功能的新方法——co-expression-based transcription factor function prediction(TF-coEx).首先,利用大规模高通量表达芯片数据建立了不同条件下人全基因组的基因共表达网络,并通过网络划分获得包含转录因子的一系列基因共表达模块.之后,通过对模块内基因的功能富集分析,并整合不同网络的模块功能富集结果,对所有潜在的转录因子编码基因进行了功能预测.通过与已知功能的对比,我们证明TF-coEx的预测效果显著好于随机.此外,对预测分值最大的50个结果的文献验证显示,54%的预测有实验证据支持.方法的预测结果为进一步设计具体的实验来验证潜在转录因子的功能提供了方向.

西方会计史读书笔记

西方会计史读书笔记 【篇一:会计学专业方向博士研究生会计理论知识阅读 主要书目推荐】 会计学专业方向博士研究生会计理论知识阅读主要书目推荐 (2011版,供参考) 阅读要求总说明 ? 总数100项左右,重点30项左右(加粗),每年的具体书目会根据情况的变化而不断地更新 ? 博士生入学后的第1学期,重点是择要阅读第五类书目,记好读书笔记以便交流,并由每人主持主办一次读书报告会(时间和导师另行商定) ? 博士生入学后的第2-3学期,重点阅读第一、二类书目,记好读书笔记以便交流,并由每人主持主办一次读书报告会(时间和导师另行商定) ? 各位博士生在第3学期将论文的选题方向确定后,由导师因人而异另拟专门的书单参考 ? 第六类书目为全程必须追踪学习的期刊,每个人每周必须有一个单元时间在中外文期刊阅览室阅读相应的期刊,了解重要期刊上的最新学术研究动态,并作好相应的记录,每月集中一次报告会(时间和报告人由导师另行确定) ? 第三、四类为专业知识巩固类,各位博士生可根据各自专业知识的储备情况选择性的地查阅 ? 附1、附2为有兴趣者了解和选择性参阅的国学类书目 ? 毕业答辩前,每人需要有一次专题的读书报告和在校期间的读书总结(文字)

2. [美]加里?约翰?普雷维茨,巴巴拉?达比斯?莫里诺著,杜兴强等译.2006.美国会计史—会计的文化意义.北京:中国人民大学出版社 3. 美国会计学会(aaa)著、文硕等译.1991.基本会计理论. 北京:中国商业出版社 4. [美]r.g.布朗等,林志军等译.1988.巴其阿勒会计论.上海:立信会计图书用品社 5.[美]a.c.利特尔顿著、林志军等译.1988.会计理论结构. 北京:中国商业出版社 6.[美]财务会计准则委员会编,娄尔行译.1992论财务会计的概念. 北京:中国财政经济出版社 8. [英]c.w.诺比斯、r.h.帕克,潘琰等译.2002.比较国际会计.大连:东北财经大学出版社 13. 陈今池编著.2007.西方现代会计理论. 上海:立信会计出版社 14. 葛家澍、林志军著.2001.现代西方会计理论.厦门:厦门大学出 版社 15. 陆正飞主编.2008.会计信息和证券市场投资实证研究:重点文献导读.北京:中国人民大学出版社 16. 陆正飞主编.2009.财务会计和资本市场实证研究:重点文献导读.北京:中国人民大学出版社 17. 陆正飞主编.2011.公司财务实证研究:重点文献导读.北京:中 国人民大学出版社 18. 许家林主编.2011.实证会计理论的研究和进展:经典文献赏析读.北京:中国人民大学出版社 19. 许家林.2004.西方会计学名著导读.北京:中国财政经济出版社

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