[發明專利]確定林木次生生長過程中關鍵lncRNA及其功能的方法

有效

• 申請號: 201710230163.2
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN108517367B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 張德強;周大凌;杜慶章
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: C12Q1/6895
• 分類號: C12Q1/6895
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 趙天月

1.一種確定林木次生生長過程中關鍵lncRNA及其功能的方法，其特征在于，包括以下步驟：

分別獲得同一林木個體的維管形成層、未成熟木質部和成熟木質部的總RNA；

分別針對所述維管形成層、未成熟木質部和成熟木質部的總RNA，進行cDNA文庫構建及測序，以便獲得測序結果；

基于所述測序結果，進行lncRNA預測和注釋，以便分別獲得所述維管形成層、未成熟木質部和成熟木質部的lncRNA數量、表達量等注釋信息；

基于所述維管形成層、未成熟木質部和成熟木質部的lncRNA表達量，進行組織特異性表達分析，以便確定具有組織特異性的lncRNA，所述具有組織特異性的lncRNA即為所述林木次生生長過程中的關鍵lncRNA；

將所述具有組織特異性的lncRNA進行序列元件motif預測，以便確定所述具有組織特異性的lncRNA的motif；以及

對所述具有組織特異性的lncRNA的motif進行功能分析，以便確定所述林木次生生長過程中關鍵lncRNA的功能；

其中，所述lncRNA預測和注釋包括：

利用Tophat將所述測序結果比對到所述林木的基因組，以便獲得經過比對的測序讀段；

利用cufflinks將所述經過比對的測序讀段進行轉錄本組裝；

利用cuffcompare將組裝的候選轉錄本比對到基因組注釋文件，以便生成cuffcompare結果的gtf文件，獲得各候選轉錄本的FPKM表達值；

基于所述cuffcompare結果的gtf文件，對各候選轉錄本依次進行提取{i,j,o,u,x}五類轉錄本、篩選length200nt且ORF100aa的轉錄本、去除比對上已知蛋白數據庫Pfam的轉錄本、以及篩選CPC0，CNCI0的不具有編碼蛋白能力的轉錄本的操作，以便篩選獲得目的轉錄本，實現lncRNA預測和注釋。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在進行lncRNA預測和注釋之前，進一步包括對所述測序結果進行預處理的步驟。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述預處理包括：

(1)去除總體質量偏低的測序讀段：將質量大于20堿基所占比例小于50％的測序讀段去除；

(2)去除3’端質量Q低于10的堿基，其中，Q＝-10log(error_ratio)；

(3)去除測序讀段中所含有的接頭序列；

(4)去除測序讀段中含有的模糊的N堿基；

(5)去除長度小于20bp的測序片段；

(6)去除核糖體RNA，其中以所述林木的所有核糖體RNA作為比對模板，將比對上模板的測序讀段作為核糖體RNA。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述維管形成層、未成熟木質部和成熟木質部的lncRNA表達量以FPKM表達值的形式表示。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述維管形成層、未成熟木質部和成熟木質部中lncRNA的組織特異性指數，確定具有組織特異性的lncRNA。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，基于下述計算公式確定所述lncRNA的組織特異性指數：

其中，

n指樣品組織的數目；

exp_i指所述lncRNA在組織i中的表達值；

exp_max指所述lncRNA在所有組織中的最大表達值。

7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述具有組織特異性的lncRNA的組織特異性指數大于0.95。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，利用軟件DREME將所述具有組織特異性的lncRNA進行序列元件motif預測，且設置參數E-value小于0.01。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，利用軟件GOMo對所述具有組織特異性的lncRNA的motif進行功能分析，且設置參數q-value小于0.01，shuffling rounds為2000。