基于转录组数据的昆虫特异性序列及非编码RNA基因的发现

摘要

大规模测序产生越来越多的物种序列信息，从这些序列信息中发掘昆虫特异性的新基因有助于搜寻特异性的害虫基因沉默控制新靶标，同时对新基因产生的机制，结构及功能进行研究具有重要的意义。
　　 本文对4种鳞翅目（二化螟、三化螟、稻纵卷叶螟、甜菜夜蛾）和4种同翅目（褐飞虱、灰飞虱、烟粉虱、白背飞虱）害虫的转录组数据进行了生物信息学分析。利用Blast对两个目的转录组数据进行注释。同时，从GenBank数据库中获得人、小鼠、鸡、牛、狗、猪、斑马鱼、家蚕、蜜蜂、赤拟谷盗、果蝇、按蚊、豌豆芽、线虫、啤酒酵母15个物种的基因序列，将两个目中的昆虫基因序列与上述15个物种的基因序列进行同源性比对分析，从中寻找出两个目中的特异性序列，并对这些特异性序列进行GO分析，为害虫基因沉默控制提供前期序列基础。
　　 目前，研究人员已明确发现非编码RNA在生物体生命过程中的作用不容小觑。本文先利用PORTRAIT软件对两个目的害虫转录组进行非编码RNA的预测，然后将预测结果与常用的非编码RNA数据库（NONCODE、RFAM、RNADB）进行同源性比对，最终确定在昆虫转录组数据中存在的的非编码RNA。研究发现，除了在白背飞虱中发现的非编码RNA数目相对较多外，其他物种中的非编码RNA都比较少。分析认为，非编码RNA在序列上没有蛋白编码基因保守，基于序列保守性的同源分析可能无法有效地发现非编码RNA。另一方面，solexa测序策略可能不利于非编码RNA基因序列的富集，丢掉了大量的非编码RNA基因信息，转录组可能不是用于分析非编码RNA的有效数据。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 物种进化及新基因的产生

1．1．1 物种进化及自然选择

1．1．2 新基因的发现

1．1．3 新基因产生的机制

1．1．4 研究新基因产生的意义

1．2 转录组数据的研究

1．2．1 转录组及转录组测序的定义

1．2．2 研究转录组的方法及流程

1．2．3 转录组测序技术发展史及其原理

1．2．4 转录组测序技术存在的问题及展望

1．3 非编码RNA研究概况

1．3．1 非编码RNA的定义

1．3．2 发现非编码RNA的技术路线

1．3．3 非编码RNA的分类

1．3．4 非编码RNA的调控机制及其功能

1．3．5 非编码RNA研究历史及其研究意义

1．3．6 常用非编码RNA数据库

1．4 本论文研究的目的及意义

第二章 鳞翅目特异性基因的发掘及GO分析

2．1 材料和方法

2．1．1 基因数据

2．1．2 数据库及软件

2．1．3 生物信息分析流程

2．2 结果与分析

2．2．1 转录组数据注释及分析

2．2．2 特异性基因的发现

2．2．3 Blast2Go分析

第三章 同翅目特异性基因的发掘及GO分析

3．1 材料和方法

3．1．1 数据

3．1．2 数据库及软件

3．1．3 生物信息分析流程

3．2 结果与分析

3．2．1 转录组数据深度分析

3．2．2 特异性基因的发现

3．2．3 Blast2Go分析

第四章 昆虫转录组序列中非编码RNA基因的预测

4．1 材料与方法

4．1．1 数据

4．1．2 生物信息分析流程

4．2 结果与分析

4．2．1 鳞翅目昆虫非编码RNA基因的挖掘与分析

4．2．2 同翅目昆虫非编码RNA基因的挖掘与分析

全文总结

参考文献

致谢