细胞分化过程中长非编码RNA介导的三维基因组遗传信息传递网络的解析
结题报告
批准号:
91540114
项目类别:
重大研究计划
资助金额:
85.0 万元
负责人:
张治华
学科分类:
C0609.生物大数据解析
结题年份:
2018
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
李敬、李飞飞、刘俊锋、杨清竹、徐炳祥、张辉、刘聪、云霄霄、夏莉莉
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
高等生物的基因组只有被精细的折叠成特定三维空间构型才能有效而精确的完成基本的生物学功能。而远端非编码区转录的长非编码RNA参与了此三维基因组空间构型的建立、维持、和遗传信息的交互, 并和其他调控元件一起构成了三维基因组遗传信息传递网络。然而,目前对这一网络还缺少研究,对其基本运行机制更是知之甚少。近年来在新技术的推动下,解析长非编码RNA介导的三维基因组遗传信息传递网络成为新的研究热点。本项目拟改进Hi-C实验技术和开发新的计算方法,结合多组学数据,构建细胞分化过程中长非编码RNA介导的三维基因组信息传递网络。通过解析该网络,本项目将开发识别细胞分化过程中关键长非编码RNA的新算法。最后,以小鼠脂肪前体细胞3T3-L1分化过程为模型,鉴定在此过程中关键长非编码RNA。本项目从三维基因组遗传信息传递网络为视角考察长非编码RNA,为长非编码RNA的功能研究提供了全新的思路。
英文摘要
The genome of higher eukaryotes can only effectively and accurately complete its basic biological function after be finely folded into a specific three-dimensional configuration in nuclears. The long-noncoding RNAs that are transcripted from distal non-coding regulatory regions have been shown to be involving in the establishment, maintenance of the three-dimensional genome configuration, as well as involving in the exchanging of genetic information within the nuclear. Together with other regulatory elements, the long-noncoding RNAs and the genomic interactions constitute the three-dimensional genetic information transmission network. However, there is still a lack of research on this network, and the basic operating mechanism is poorly understood. In recent years, with the promotion of new technology, the research on the long-noncoding RNA mediated three-dimensional genome information transmission network has become a new research front. To construct the long-noncoding RNA mediated three-dimensional genome information transmission network, this project intended to improve the Hi-C experimental technology and, combined with the transcriptome and epigenome data, to develop a new computational method for data integration. Based on these novel technologies, the project will develop a new algorithm to identify the key long-noncoding RNAs in a given biological process. Finally, by applying the newly developed computational and experimental techniques onto the 3T3-L1 model, which is a mouse adipose precursor cell line, the project will identify the key long-noncoding RNA in the process of adipose development. In this project, a new method which is based on the perspective of three-dimensional genome genetic information transmission network is proposed to study the long-noncoding RNAs. This perspective provides a novel strategy to functional survey of the long-noncoding RNAs.
高等生物的基因组的高级空间结构蕴含丰富的调控信息,而RNA在这一信息传递过程中扮演着重要的角色,尤其是非编码区转录的长非编码RNA参与了此三维基因组空间构型的建立、维持、和遗传信息的交互,并和其他调控元件一起构成了三维基因组遗传信息传递网络。然而,目前对这一网络还缺少研究,对其基本运行机制更是知之甚少。近年来在新技术的推动下,解析长非编码RNA介导的三维基因组遗传信息传递网络成为新的研究热点。本项目结合多组学数据,开发了新的计算方法来解析这一网络。我们通过整合核小体排布的信息开发了预测远距离染色质相互作用的算法(CISD),我们通过整合网络结构信息熵方法开发了推断染色质高级结构的算法(deDoc)。此基础上,我们开发了三维基因组的可靠黄金数据集数据库3CDB, 和基于云平台的三维基因组可视化方法(Delta)。利用上述工具,我们研究了远程基因组位点上转录的非编码RNA,我们发现反式剪接和基因组三维空间结构高度相关,反式剪接可以作为一种重要的调控信息传递机制。本项目从三维基因组遗传信息传递网络为视角考察长非编码RNA,为长非编码RNA的功能研究提供了全新的思路。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Decoding topologically associating domains with ultra-low resolution Hi-C data by graph structural entropy.
通过图结构熵解码具有超低分辨率 Hi-C 数据的拓扑关联域
DOI:10.1038/s41467-018-05691-7
发表时间:2018-08-15
期刊:Nature communications
影响因子:16.6
作者:Li A;Yin X;Xu B;Wang D;Han J;Wei Y;Deng Y;Xiong Y;Zhang Z
通讯作者:Zhang Z
DOI:DOI: 10.1038/s41467-018-05691-7
发表时间:2018
期刊:Nature Communications
影响因子:16.6
作者:Angsheng Li;Xianchen Yin;Bingxiang Xu;Danyang Wang;Jimin Han;Yi Wei;Yun Deng;Ying Xiong;Zhihua Zhang
通讯作者:Zhihua Zhang
Characteristic arrangement of nucleosomes is predictive of chromatin interactions at kilobase resolution.
核小体的特征排列可以预测千碱基分辨率的染色质相互作用。
DOI:10.1093/nar/gkx885
发表时间:2017-12-15
期刊:Nucleic acids research
影响因子:14.9
作者:Zhang H;Li F;Jia Y;Xu B;Zhang Y;Li X;Zhang Z
通讯作者:Zhang Z
An efficient and assumption-free method to approximate protein level distribution in the two-states gene expression model
一种有效且无假设的方法来近似二态基因表达模型中的蛋白质水平分布
DOI:10.1016/j.jtbi.2017.08.019
发表时间:2017
期刊:Journal of Theoretical Biology
影响因子:2
作者:Xu Bingxiang;Ge Hao;Zhang Zhihua
通讯作者:Zhang Zhihua
Delta: a new web-based 3D genome visualization and analysis platform
Delta:一个新的基于网络的 3D 基因组可视化和分析平台
DOI:10.1093/bioinformatics/btx805
发表时间:2018-04-15
期刊:BIOINFORMATICS
影响因子:5.8
作者:Tang, Bixia;Li, Feifei;Zhang, Zhihua
通讯作者:Zhang, Zhihua
基于ATAC-seq高精度预测染色质相互作用的新方法和基于增强现实的3D基因组数据可视化
一种精确捕获真核细胞群体的3D基因组构象及其系综分布的新技术和新算法
基于整合海量多“组学”数据的方法研究基因转录和剪接的协同作用
基因表达随机波动对肿瘤异质性形成的微进化过程的研究
国内基金
海外基金