北京基因組所開發(fā)首個實時定量PCR內(nèi)參基因知識庫

[2017/10/17]

近日，中國科學院北京基因組研究所生命與健康大數(shù)據(jù)中心開發(fā)了國際上首個實時定量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)生物學實驗手段鑒定出的內(nèi)參基因及其應用場景實現(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。

　　實時定量PCR是一種能夠?qū)δ繕嘶虻谋磉_量進行準確定量分析的實驗技術(shù)。與傳統(tǒng)的基因表達檢測方法相比，該技術(shù)具有靈敏度高、特異性強、低樣品需求量及檢測范圍廣等特點。實時定量PCR技術(shù)已被廣泛應用于分子生物學研究中。為了有效地降低實驗偏差，保證其結(jié)果的準確性，該技術(shù)依賴于穩(wěn)定的內(nèi)參基因以便對其結(jié)果進行標準化分析。研究表明，內(nèi)參基因具有強烈的條件特異性，因此在不同條件下篩選出合理的內(nèi)參基因是有效地應用實時定量PCR技術(shù)的先決條件。

　　近年來，隨著實時定量PCR技術(shù)的普及，科學家們已在多個物種特定組織、發(fā)育時期、不同實驗條件或病理狀態(tài)下的內(nèi)參基因進行了篩選及鑒定。挖掘內(nèi)參基因是一項繁瑣的工作，依賴于精確的實驗設計并配合一系列嚴謹?shù)乃惴ňC合分析才能完成。為此，對海量文獻中所報道的寶貴的內(nèi)參基因資源及其對應的應用場景實現(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種細菌。該知識庫提供了豐富的實時定量PCR內(nèi)參基因信息，如引物序列、擴增長度、推薦的應用場景、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，以幫助分子生物學家們針對其各自的實驗目的來定制出合理的標準化分析策略。ICG不僅為蛋白質(zhì)編碼基因的表達模式研究提供實時定量PCR技術(shù)的標準化分析方案，也關(guān)注非編碼RNA(如miRNA和circular RNA)的表達分析研究。

　　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的數(shù)據(jù)下載服務。科研人員將在每年定期地對ICG進行更新，以期望能夠不斷地為分子生物學家們提供關(guān)于實時定量PCR內(nèi)參基因最新的相關(guān)信息。ICG最終的目標是構(gòu)建出一部詳盡地記錄模式生物及非模式生物中實時定量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)略性先導科技專項、中科院國際大科學計劃、國家科技攻關(guān)計劃、國家863項目、國家自然基金項目、中科院百人計劃等的資助。

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