NSAM-04：基因组注释-非编码RNA分析

本方案将对一些重要的非编基因进行注释，包括：miRNA、tRNA、snoRNA。针对功能重要的miRNA和snoRNA，在没有直接RNA数据的情况下，我们将适当选择非编码基因数据库，采用同源方法其基因进行注释。

（1）鉴定miRNA

鉴于miRNA在结构上的显著特点，对于miRNA的预测将分为两个部分，分别为同源搜索的方法以及比较基因组与RNA二级结构结合分析的方法。同源搜索的方法主要以miRbase中发布的前体miRNA序列进行搜索。我们采用的算法考虑：1.miRNA在结构上需要形成一个70～100nt的前体；2.在相似的物种中，miRNA是很保守的,并在在相距较远的物种间，允许miRNA存在分歧，分析内容包括以下3个步骤：1.寻找基因间的保守的序列；2.通过mfold辨认此序列是否能形成保守的茎环结构并打分；3.评价miRNA在不同物种中的分歧模式。

 

（2）鉴定snoRNA与鉴定tRNA

核仁小分子RNA(snoRNA)是一类广泛分布于真核生物细胞核仁的小分子非编码RNA，具有保守的结构元件，并以此划分为3大类：boxC/DsnoRNA、boxH/ACAsnoRNA和MRPRNA。其中boxC/D和boxH/ACA是已知snoRNA的主要类型，以碱基配对的方式分别指导着核糖体RNA的甲基化和假尿嘧啶化修饰。研究发现，snoRNA除了在核糖体RNA的生物合成中发挥作用之外，还能够指导snRNA、tRNA和mRNA的转录后修饰。此外，还有相当数量的snoRNA功能不明，被称为孤儿snoRNA(orphansnoRNA)。

图例: snoRNA的结构和功能模型

de novo 基因组测序

基因组从头测序（de novo sequencing）是不需要任何参考序列资料即可对某个物种进行测序，用生物信息学分析方法进行拼接、组装，从而获得该物种的基因组序列图谱。利用全基因组从头测序技术，可以获得动物、植物、细菌、真菌的全基因组序列，从而推进该物种的研究，为后续研究物种起源进化及特定环境适应性奠定基础。为该物种的后基因组学研究搭建一个高效的平台；为后续的基因挖掘、功能验证提供DNA序列信息。BioGenius利用新一代高通量测序技术(NGS)，并可联同单分子测序平台(Bionano)高效地完成所有物种的基因组序列图谱。