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(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(xué)實驗手段鑒定出的內(nèi)參基因及其應(yīng)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?biāo)基因的表達量進行準(zhǔn)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(yīng)用于分子生物學(xué)研究中。為了有效地降低實驗偏差，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)果進行標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)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(xué)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(shè)計并配合一系列嚴(yán)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(yīng)的應(yīng)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(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驗?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)編碼基因的表達模式研究提供實時定量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的數(shù)據(jù)下載服務(wù)�？蒲腥藛T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(xué)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(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(dǎo)科技專項、中科院國際大科學(xué)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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