RSAM-19 转录组进化分析：可变剪切体（AS）进化分析

本方案对转录组进化从可变剪切事件角度进行综合系统的生物学分析。可变剪切事件（AS）普遍发生于真核生物，很少发生于细菌与古细菌。AS的重要性可以从真核生物的进化中研究发现。目前，AS事件中的可变外显子的形成与进化可以分成的类型有：（1）外显子重排（Exon shuffling），即通过出入已知外显子或新外显子方式形成新的剪切体；（2）外显子化作用（Exonization），即通过突变引发的和RNA编辑引发的剪切事件形成新的可变剪切体的类型；（3）外显子转换（Transition），即在原有组成型剪切体中通过全新方式形成新的外显子和对应的剪切体的形式。本方案是通过深度的个性化统计分析方法探测和识别待研究物种之间的AS进化类型。

针对以下3类AS不同类型的AS进化方式，对比物种之间的特有与保守的AS事件在可变性（Alternative）和组成型（Consititutive,仅唯一形式的转录本）2类的AS上是否存在显著差异性。 

 

（1）识别外显子重排（Exon shuffling）类型

外显子重排是通过出入已知外显子或新外显子方式形成新的剪切体。本方案可以对它的存在形式通过HMM算法识别转录本中的外显子和对应的蛋白结构域，并通过蛋白结构域和外显子的序列模式识别出基因家族中属于该类型的剪切进化事件类型。

通过预测exon边界和对应的domain结构域的位置一致性（下图纵坐标p值）进而识别重排外显子的结构特征。 

 

（2）识别外显子化作用（Exonization）类型

该类型的外显子剪切事件包括2个子类型，（a）通过突变引发;（b）RNA编辑引发的；因此本方案从突变和RNA编辑事件入手解析AS的进化，即解析突变引起的AS进化以及RNA编辑引起的进化。RNA编辑主要包括adenosine-to-inosine (A-to-I) 的编辑类型。在人类中RNA编辑（96%）主要发生与Alu序列中。方案可以分析转录组中的RNA编辑（A-to-I）事件及其引发的AS。 

 

（3）识别外显子转换（Exon Transition）类型

在外显子剪切的进化类型中，可变剪切进化可发生于持续性剪切形式的外显子，将原有组成行剪切外显子改变为可变外显子形式的剪切（外显子保留）。 本方案可以不仅可以利用外显子非同义突变与同义突变比率（即Ka/Ks比值）用于区分这一进化发生的可变剪切体，也将利用外显子剪切抑制子(Exonic splicing silencers (ESSs) )与外显子剪切增强子(exonic splicing enhancers (ESEs))预测信号评估剪切信号的进化方式。通过5端和3端剪切子的核酸多态性，并关联剪切增强子与抑制子信号比值，综合计算那些转录本属于组成型外显子转换类型的进化方式。如果属于该种进化方式，则ESE/ESS比值降低并且5'ss会出现改变。 

 

更多详情：http://www.biogenius.cn/htm/products/transcriptome/rnaseq/analysis/320.html

 

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