胚胎中l(wèi)ncRNA的預測及其在胚胎發(fā)育過程中的功能分析.pdf

1、胚胎的發(fā)育從受精卵開始，經過2細胞期、4細胞期、8細胞期、桑椹胚、囊胚，發(fā)育成外胚層、中胚層和內胚層。在發(fā)育過程中，細胞通過增殖、分化等過程發(fā)育成其他不同類型的細胞，形成完整的個體。越來越多的實驗證明，lncRNA在胚胎發(fā)育過程中起著重要的調控作用。本研究從公共數據庫中下載了124個早期胚胎發(fā)育樣本的單細胞轉錄組測序數據，采用tophat+cufflink的方法對轉錄組數據進行從頭組裝，再用編碼能力預測軟件（CPC、CPAT）預測其編碼

2、能力，共獲得了13559個新的lncRNA分子。將這些新的lncRNA和已知蛋白質基因轉錄物、已知非編碼RNA合并，構建表達譜矩陣，采用聚類分析、相關性分析和PCA分析對表達譜數據建模，分析各樣本之間的相關性及其PCA的空間分布特征；使用WGCNA（加權基因共表達網絡分析）對表達譜矩陣進行共表達網絡分析，探索新lncRNA與已知基因間的共表達網絡關系。
　　本研究結果中得到14個共表達模塊（Module），與胚胎發(fā)育時期強相關的有

3、6個Module，分別是：與Oocyte、Zygote、2-cell和4-cell樣本時期相關的turquoise Module、與8-cell樣本類型相關的brown Module、與8-cell和Morulae樣本類型強相關的black Module、與ES樣本類型相關的blue Module、與Late blastocyst類型相關的red Module、與 Late blastocyst和ES樣本類型都相關的yellow Mod

4、ule。新lncRNA主要位于turquoise Module。在每個Module內TOP50基因的共表達網絡中，turquoise Module含有兩個新lncRNA，red Module中含有一個新lncRNA，分別是TCONS_00090184、TCONS_00073062和TCONS_00240623，已知非編碼基因在各共表達網絡中也占有相當數量。對6個Module的基因進行功能富集分析(GO)，富集結果符合胚胎發(fā)育各時期所需要

5、的功能，如胚胎不同發(fā)育階段對應于相應的GO term生殖細胞發(fā)育（GO:0007281）、子宮內胚胎發(fā)育（GO:0001701）、卵母細胞分化（GO:0009994）、非編碼RNA代謝過程（GO:0034660）、囊胚發(fā)育過程（GO:0001824）、出生或孵化后中止胚胎發(fā)育過程（GO:0009792）等；主要富集到的信號通路（KEGG）如孕酮介導的卵母細胞成熟、Wnt信號通路、ErbB信號通路、MAPK信號通路和Neurotrophi