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水稻所發(fā)布Ribo-uORF數(shù)據(jù)庫平臺助力基因翻譯調(diào)控研究
11月28日，水稻所生物信息與大數(shù)據(jù)育種團(tuán)隊(duì)聯(lián)合哈佛醫(yī)學(xué)院在國際知名學(xué)術(shù)期刊Nucleic Acids Research（中科院大區(qū)一區(qū)，IF2021=19.160）上在線發(fā)表研究論文“Ribo-uORF: a comprehensive data resource of upstream open reading frames (uORFs) based on ribosome profiling”，水稻所劉琦研究員為論文第一作者和通訊作者、彭歆博士為共同第一作者，哈佛醫(yī)學(xué)院Richard I. Gregory教授為論文共同通訊作者。
uORF（Upstream open reading frames）為位于CDS上游5'UTR區(qū)域的開放閱讀框。翻譯起始是RNA翻譯的限速步驟，uORFs在真核生物mRNAs中普遍存在，通過調(diào)控翻譯起始影響下游CDS的翻譯。uORF的遺傳變異在人類中與很多疾病有關(guān)。通過基因編輯操控uORF進(jìn)而調(diào)節(jié)蛋白翻譯水平，在作物分子設(shè)計(jì)育種和遺傳改良中已被證明具有廣泛的應(yīng)用前景?；谏疃葴y序Ribo-seq（ribosome profiling）和QTI-seq（quantitative translation initiation sequencing）能夠?qū)ORF進(jìn)行全翻譯組鑒定和定量分析，并促進(jìn)對單個uORF調(diào)控功能的研究。目前NCBI等公共數(shù)據(jù)庫中已收錄了大量的Ribo-seq和QTI-seq數(shù)據(jù)集。然而，還沒有專門的基于Ribo-seq的uORF綜合數(shù)據(jù)平臺。因此，迫切需要一個基于Ribo-seq和QTI-seq并提供用戶友好分析工具的綜合uORF數(shù)據(jù)平臺，來幫助研究uORF介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)錄后調(diào)控。
水稻所的該研究通過收集、整理和分析相關(guān)數(shù)據(jù)，構(gòu)建了Ribo-uORF數(shù)據(jù)平臺（http://rnainformatics.org.cn/RiboUORF），并在其中開發(fā)多種生物信息學(xué)分析軟件和可視化工具，包括uORFscan、uORFvar、mRNAbrowse、UTR5viewer、uORFpeptide、RiboMeta等。目前版本包含6個物種1495個Ribo-seq和77個QTI-seq數(shù)據(jù)集的501,554個高可信度的uORF (actively translated uORFs) 和107,914個uTIS（upstream translation initiation sites），整合了GWAS、eQTL和RNA修飾等18個公共數(shù)據(jù)集。Ribo-uORF提供了用戶友好的交互界面，方便用戶進(jìn)行瀏覽和分析。Ribo-uORF對促進(jìn)uORF在mRNA翻譯和基因轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的相關(guān)研究具有重要意義，后續(xù)2.0版本中將進(jìn)一步添加水稻等作物uORF及其功能注釋。
Ribo-uORF 數(shù)據(jù)庫流程圖
水稻所為本研究的第一完成單位，哈佛醫(yī)學(xué)院、哈佛干細(xì)胞研究所、波士頓兒童醫(yī)院血液/腫瘤科為共同參與單位。水稻所沈夢圓博士為平臺搭建工作做出了重要貢獻(xiàn)，李晨研究員、錢乾博士和邢俊連研究實(shí)習(xí)員等參與了本項(xiàng)研究的部分工作。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技人才引進(jìn)專項(xiàng)基金、廣東省水稻育種新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目以及NIH基金的資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1093/nar/gkac1094
