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北京基因組所開發(fā)首個(gè)實(shí)時(shí)定量PCR內(nèi)參基因知識庫

[2017/10/17]

    近日，中國科學(xué)院北京基因組研究所生命與健康大數(shù)據(jù)中心開發(fā)了國際上首個(gè)實(shí)時(shí)定量PCR內(nèi)參基因知識庫——ICG。該知識庫基于群體審編策略，對經(jīng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)手段鑒定出的內(nèi)參基因及其應(yīng)用場景實(shí)現(xiàn)了有效的挖掘、整合及注釋。研究成果以ICG:a wiki-driven knowledgebase of internal control genes for RT-qPCR normalization為題，在線發(fā)表在Nucleic Acids Research上。
 
　　實(shí)時(shí)定量PCR是一種能夠?qū)δ繕?biāo)基因的表達(dá)量進(jìn)行準(zhǔn)確定量分析的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。與傳統(tǒng)的基因表達(dá)檢測方法相比，該技術(shù)具有靈敏度高、特異性強(qiáng)、低樣品需求量及檢測范圍廣等特點(diǎn)。實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于分子生物學(xué)研究中。為了有效地降低實(shí)驗(yàn)偏差，保證其結(jié)果的準(zhǔn)確性，該技術(shù)依賴于穩(wěn)定的內(nèi)參基因以便對其結(jié)果進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化分析。研究表明，內(nèi)參基因具有強(qiáng)烈的條件特異性，因此在不同條件下篩選出合理的內(nèi)參基因是有效地應(yīng)用實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)的先決條件。
 
　　近年來，隨著實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)的普及，科學(xué)家們已在多個(gè)物種特定組織、發(fā)育時(shí)期、不同實(shí)驗(yàn)條件或病理狀態(tài)下的內(nèi)參基因進(jìn)行了篩選及鑒定。挖掘內(nèi)參基因是一項(xiàng)繁瑣的工作，依賴于精確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并配合一系列嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃惴ňC合分析才能完成。為此，對海量文獻(xiàn)中所報(bào)道的寶貴的內(nèi)參基因資源及其對應(yīng)的應(yīng)用場景實(shí)現(xiàn)有效地挖掘及整合具有重要意義。目前，ICG收錄了來自209個(gè)物種的內(nèi)參基因，涉及73種動物，115種植物，12種真菌及9種細(xì)菌。該知識庫提供了豐富的實(shí)時(shí)定量PCR內(nèi)參基因信息，如引物序列、擴(kuò)增長度、推薦的應(yīng)用場景、退火溫度、熒光染料，及該內(nèi)參基因在相關(guān)論文中的引用情況等，以幫助分子生物學(xué)家們針對其各自的實(shí)驗(yàn)?zāi)康膩矶ㄖ瞥龊侠淼臉?biāo)準(zhǔn)化分析策略。ICG不僅為蛋白質(zhì)編碼基因的表達(dá)模式研究提供實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化分析方案，也關(guān)注非編碼RNA(如miRNA和circular RNA)的表達(dá)分析研究。
 
　　一方面，ICG通過引入維基系統(tǒng)，在海量生物數(shù)據(jù)急速增長的背景下將提高生命科學(xué)審編人員對數(shù)據(jù)搜集、整合及共享的效率；另一方面，ICG為用戶們提供了靈活的數(shù)據(jù)查詢方式、友好的知識展示界面及免費(fèi)的數(shù)據(jù)下載服務(wù)？蒲腥藛T將在每年定期地對ICG進(jìn)行更新，以期望能夠不斷地為分子生物學(xué)家們提供關(guān)于實(shí)時(shí)定量PCR內(nèi)參基因最新的相關(guān)信息。ICG最終的目標(biāo)是構(gòu)建出一部詳盡地記錄模式生物及非模式生物中實(shí)時(shí)定量PCR內(nèi)參基因及其相關(guān)信息的百科全書。
 
　　研究工作得到了中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)、中科院國際大科學(xué)計(jì)劃、國家科技攻關(guān)計(jì)劃、國家863項(xiàng)目、國家自然基金項(xiàng)目、中科院百人計(jì)劃等的資助。