[發(fā)明專利]確定林木次生生長(zhǎng)過(guò)程中關(guān)鍵lncRNA及其功能的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710230163.2
• 申請(qǐng)日: 2017-04-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108517367B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張德強(qiáng);周大凌;杜慶章
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C12Q1/6895
• 分類號(hào): C12Q1/6895
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 趙天月

本發(fā)明公開(kāi)了確定林木次生生長(zhǎng)過(guò)程中關(guān)鍵lncRNA及其功能的方法，其包括以下步驟：分別獲得同一林木個(gè)體的維管形成層、未成熟木質(zhì)部和成熟木質(zhì)部的總RNA；分別針對(duì)所述維管形成層、未成熟木質(zhì)部和成熟木質(zhì)部的總RNA，進(jìn)行cDNA文庫(kù)構(gòu)建及測(cè)序；基于測(cè)序結(jié)果進(jìn)行l(wèi)ncRNA預(yù)測(cè)和注釋；基于所述維管形成層、未成熟木質(zhì)部和成熟木質(zhì)部的lncRNA表達(dá)量，進(jìn)行組織特異性表達(dá)分析，以便確定具有組織特異性的lncRNA；將所述具有組織特異性的lncRNA進(jìn)行序列元件motif預(yù)測(cè)，以便確定具有組織特異性的lncRNA的motif；以及對(duì)具有組織特異性的lncRNA的motif進(jìn)行功能分析。利用該方法能夠有效確定林木次生生長(zhǎng)過(guò)程中關(guān)鍵lncRNA及其功能，對(duì)于進(jìn)一步挖掘lncRNA在林木次生生長(zhǎng)過(guò)程中的調(diào)控作用意義重大。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及遺傳學(xué)領(lǐng)域，具體涉及l(fā)ncRNA功能研究，更具體地，涉及確定林木次生生長(zhǎng)過(guò)程中關(guān)鍵lncRNA及其功能的方法。

背景技術(shù)

林木由于其普遍存在的次生生長(zhǎng)而區(qū)別于草本植物，具有分布廣、生命周期長(zhǎng)等特征，現(xiàn)已成為全球最為重要的可再生生物質(zhì)能源之一。因此，研究林木的次生生長(zhǎng)過(guò)程意義重大。已有的研究結(jié)果也表明，林木次生生長(zhǎng)是受多基因多組學(xué)下形成的復(fù)雜調(diào)控網(wǎng)絡(luò)所調(diào)控的。然而，目前對(duì)于林木的次生生長(zhǎng)過(guò)程的研究，主要是通過(guò)分子和遺傳的手段對(duì)參與林木的次生生長(zhǎng)過(guò)程中一些重要的編碼蛋白基因及轉(zhuǎn)錄因子展開(kāi)的，較少見(jiàn)到從非編碼蛋白基因角度研究林木次生生長(zhǎng)過(guò)程的報(bào)道。

因而，目前對(duì)于林木次生生長(zhǎng)過(guò)程中的非編碼蛋白基因(尤其是lncRNA)的研究仍有待加強(qiáng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種研究林木次生生長(zhǎng)過(guò)程中的非編碼蛋白基因調(diào)控作用的手段，尤其是確定林木次生生長(zhǎng)過(guò)程中關(guān)鍵lncRNA及其功能的方法。

首先，需要說(shuō)明的是，本發(fā)明是基于發(fā)明人的下列發(fā)現(xiàn)而完成的：

長(zhǎng)鏈非編碼RNA(Long non-coding RNA，LncRNA)是一類長(zhǎng)度超過(guò)200nt的非編碼RNA分子(非編碼蛋白基因)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，哺乳動(dòng)物蛋白編碼基因占總RNA的1％，而長(zhǎng)鏈非編碼RNA占總RNA的比例可達(dá)4％～9％，這些長(zhǎng)鏈非編碼RNA現(xiàn)已成為繼microRNA后的研究熱點(diǎn)。大量研究表明，LncRNA能夠參與生物體各種生命活動(dòng)過(guò)程中，例如人類疾病、動(dòng)物胚胎發(fā)育、植物逆境脅迫響應(yīng)、植物開(kāi)花等。隨著高通量測(cè)序技術(shù)(如RNA-seq)的發(fā)展，越來(lái)越多的人類和動(dòng)物中的lncRNA得以發(fā)現(xiàn)與鑒定。然而，在植物中有關(guān)lncRNA的研究還相對(duì)滯后；尤其在林木次生生長(zhǎng)過(guò)程中的調(diào)控作用尚不清晰。

發(fā)明人認(rèn)為，目前關(guān)于lncRNA的功能研究，主要是從靶基因的角度，基于對(duì)lncRNA順式和反式作用方式靶基因的預(yù)測(cè)、共表達(dá)分析和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建以及與miRNA的相互作用關(guān)系來(lái)進(jìn)行的。也即，目前關(guān)于lncRNA的功能研究還處于初步、單一的階段。

而經(jīng)過(guò)一系列的研究，基于lncRNA可通過(guò)自身具有的序列元件(motif)與DNA結(jié)合形成RNA-DNA復(fù)合體，從而實(shí)現(xiàn)lncRNA結(jié)構(gòu)的重排及功能的行使，發(fā)明人認(rèn)為，可以換個(gè)角度進(jìn)行l(wèi)ncRNA的功能研究：從lncRNA中可能motif的預(yù)測(cè)及功能分析角度進(jìn)一步探究lncRNA的作用機(jī)制。進(jìn)而，發(fā)明人提出了一種確定林木次生生長(zhǎng)過(guò)程中關(guān)鍵lncRNA及其功能的方法。

其中，針對(duì)本文中所采用的表達(dá)方式“motif”：motif又稱模體或模序，屬于蛋白質(zhì)的超二級(jí)結(jié)構(gòu)，由2個(gè)或2個(gè)以上具有二級(jí)結(jié)構(gòu)的的肽段，在空間上相互接近，形成一個(gè)特殊的空間構(gòu)象，并發(fā)揮專一的功能。一種類型的模體總有其特征性的氨基酸序列。模體是刻畫(huà)蛋白質(zhì)家族組成結(jié)構(gòu)和執(zhí)行功能的重要部分。

下面對(duì)該方法進(jìn)行具體描述。