農(nóng)業(yè)昆蟲中微RNA基因的生物信息學(xué)預(yù)測.pdf

1、MicroRNA(miRNA)是一類新發(fā)現(xiàn)的，長度約為22個核苷酸的內(nèi)源性非編碼RNA。miRNA通過抑制或者降解靶標(biāo)mRNA對靶標(biāo)基因進(jìn)行轉(zhuǎn)錄后調(diào)控。它在調(diào)節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄與表達(dá)以及調(diào)控生物體正常發(fā)育等生物過程中發(fā)揮著重要作用。鑒于其在生物體中重要的調(diào)節(jié)作用，miRNA基因成為研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。目前，通過實(shí)驗(yàn)和生物信息的方法，大量的miRNA陸續(xù)在脊椎動物和植物中被發(fā)現(xiàn)。但是，在昆蟲中，對于miRNA的研究局限于幾種模式生物和基因組已測序

2、的物種，而對于農(nóng)業(yè)昆蟲中的miRNA來說，研究相對較少。在本文中，我們通過整合比較基因組學(xué)和機(jī)器學(xué)習(xí)等生物信息學(xué)方法，建立了一個從63個昆蟲的EST數(shù)據(jù)庫中預(yù)測miRNA的流程。在本流程中，我們利用Triplet-SVM分類器來區(qū)分pre-miRNA的發(fā)夾結(jié)構(gòu)和隨機(jī)序列形成的發(fā)夾結(jié)構(gòu)。由于Triplet-SVM分類器是利用人類miRNAs的前體序列進(jìn)行訓(xùn)練的，因此，為了提高在昆蟲中預(yù)測miRNA基因的準(zhǔn)確度和特異性，我們用已知的昆蟲mi

3、RNAs的前體序列重新訓(xùn)練了該分類器。我們在兩個參數(shù)下進(jìn)行預(yù)測，最終在嚴(yán)參數(shù)下從30個物種中預(yù)測了86個miRNAs，在松參數(shù)下從51個物種中預(yù)測出來330個miRNAs。從miRNA家族分析的結(jié)果來看，mir-467, mir-297和mir-466這3個家族的miRNAs在昆蟲中表現(xiàn)出高度的保守性。為了驗(yàn)證預(yù)測結(jié)果的可靠性，我們從東亞飛蝗（Locusta migratoria）中預(yù)測出來的27個miRNAs中隨機(jī)選取了9個用RT-P