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我國(guó)科學(xué)家構(gòu)建全球首個(gè)綜合性新生RNA數(shù)據(jù)庫(kù)！
2025年07月16日 11:49:53
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 作者：羊舌木 點(diǎn)擊量：370
該數(shù)據(jù)庫(kù)整合了3664個(gè)新生RNA測(cè)序數(shù)據(jù)集，覆蓋22個(gè)物種、415項(xiàng)研究，并系統(tǒng)鑒定了超過(guò)55萬(wàn)個(gè)轉(zhuǎn)錄調(diào)控元件（TRE），為解析基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制提供了革命性工具。
近日，中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院鮑習(xí)琛團(tuán)隊(duì)宣布，成功構(gòu)建全球首個(gè)綜合性新生RNA數(shù)據(jù)庫(kù)NaRaDa(http://www.narada.bio)，該數(shù)據(jù)庫(kù)整合了3664個(gè)新生RNA測(cè)序數(shù)據(jù)集，覆蓋22個(gè)物種、415項(xiàng)研究，并系統(tǒng)鑒定了超過(guò)55萬(wàn)個(gè)轉(zhuǎn)錄調(diào)控元件(TRE)，為解析基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制提供了革命性工具。
基因轉(zhuǎn)錄是生命活動(dòng)的核心過(guò)程，其動(dòng)態(tài)變化直接決定細(xì)胞命運(yùn)與疾病發(fā)生。傳統(tǒng)RNA測(cè)序技術(shù)因聚焦于穩(wěn)態(tài)RNA，難以捕捉轉(zhuǎn)錄起始、暫停等瞬時(shí)事件。鮑習(xí)琛團(tuán)隊(duì)采用新生RNA測(cè)序技術(shù)(如GRO-seq、PRO-seq)，通過(guò)標(biāo)記"新生RNA"(即正在轉(zhuǎn)錄的RNA片段)，首次實(shí)現(xiàn)了對(duì)轉(zhuǎn)錄動(dòng)態(tài)的三維實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：
1.即時(shí)表達(dá)分析：精準(zhǔn)量化基因初始轉(zhuǎn)錄水平；
2.轉(zhuǎn)錄暫停解析：通過(guò)暫停指數(shù)(PI)量化RNA聚合酶在轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)的停滯與釋放；
3.非編碼元件調(diào)控：揭示增強(qiáng)子RNA(eRNA)等非編碼轉(zhuǎn)錄本的活性及其對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控作用。
在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目支持下，研究團(tuán)隊(duì)歷時(shí)五年構(gòu)建了NaRaDa數(shù)據(jù)庫(kù)，其核心優(yōu)勢(shì)包括：多維度數(shù)據(jù)整合，匯聚人類、小鼠、擬南芥等22個(gè)物種的3664個(gè)高質(zhì)量數(shù)據(jù)集，涵蓋細(xì)胞分化、刺激響應(yīng)、疾病模型等多元場(chǎng)景；智能調(diào)控元件鑒定，通過(guò)HOMER、dREG等算法，系統(tǒng)識(shí)別558,574個(gè)TRE，并關(guān)聯(lián)ENCODE、FANTOM5等數(shù)據(jù)庫(kù)的表觀遺傳修飾(如H3K4me1)和疾病風(fēng)險(xiǎn)SNP信息；用戶友好交互平臺(tái)，提供"基因中心"與"項(xiàng)目中心"雙模式檢索，支持在線分析轉(zhuǎn)錄差異、暫停指數(shù)變化，并可預(yù)測(cè)功能性轉(zhuǎn)錄因子(TF)，結(jié)果可直接下載用于深度研究。。
該數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用前景廣闊，不僅可系統(tǒng)量化基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)變化，解析轉(zhuǎn)錄動(dòng)力學(xué)特征，還能結(jié)合疾病相關(guān)SNP與TRE的關(guān)聯(lián)分析，揭示未知的染色質(zhì)調(diào)控異常與病理聯(lián)系。
例如，通過(guò)分析MyoD或iPSC誘導(dǎo)過(guò)程中的轉(zhuǎn)錄暫停釋放事件，可深化對(duì)轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控細(xì)胞命運(yùn)的理解。研究團(tuán)隊(duì)表示，NaRaDa將持續(xù)納入更多物種與單細(xì)胞水平數(shù)據(jù)，并開(kāi)發(fā)AI驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型，旨在構(gòu)建轉(zhuǎn)錄調(diào)控的“導(dǎo)航系統(tǒng)”，連接微觀動(dòng)態(tài)與宏觀生命現(xiàn)象，為解碼基因組“暗物質(zhì)”功能提供全新視角。
此成果標(biāo)志著我國(guó)在轉(zhuǎn)錄組學(xué)領(lǐng)域邁出關(guān)鍵一步，為全球生物醫(yī)學(xué)研究者提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)挖掘與分析平臺(tái)，有望推動(dòng)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)與再生醫(yī)學(xué)的突破性進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于《創(chuàng)新·生命》(The Innovation Life)。
資料參考來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)
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