检索结果-内蒙古大学图书馆

遗传 2021年第8期43卷 737-746页

作者：陈相颖李梦玮王颖陈权徐寒梅中国药科大学江苏省合成多肽药物发现与评价工程中心南京211198

已有的研究表明,生命体中存在着大量的非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA),先前被错误注释为ncRNA的分子序列中实际上包含小的开放阅读框(short open reading frame,sORF),部分sORF可转录并翻译成进化保守的微肽(micropeptide),这些sORF... 详细信息

已有的研究表明,生命体中存在着大量的非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA),先前被错误注释为ncRNA的分子序列中实际上包含小的开放阅读框(short open reading frame,sORF),部分sORF可转录并翻译成进化保守的微肽(micropeptide),这些sORF由于序列较短和研究技术手段的限制而被忽略。迄今为止,已在生命体中发现一些sORF编码的功能各异的微肽,它们对生命活动的调控起着重要作用。本文对近年来发现的功能性微肽进行综述,介绍了本课题组发现新型微肽MIAC(micropeptide inhibiting actin cytoskeleton)的过程,同时总结了研究潜在微肽的相关技术,以期为研究人员利用相关技术发现新微肽提供借鉴和参考。

关键词：非编码RNA 小开放阅读框微肽

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植物小开放阅读框编码肽的研究进展

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植物科学学报 2020年第5期38卷 707-715页

作者：陈燕君王坤武汉大学生命科学学院武汉430072

小开放阅读框(small open reading frame,sORF)一般指基因组中能够编码长度在100个氨基酸左右或以内短肽的开放阅读框。它们广泛存在于植物基因组,却因编码短肽而常被基因组注释忽视。随着翻译组学和蛋白质组学测序技术的发展,具有翻译... 详细信息

小开放阅读框(small open reading frame,sORF)一般指基因组中能够编码长度在100个氨基酸左右或以内短肽的开放阅读框。它们广泛存在于植物基因组,却因编码短肽而常被基因组注释忽视。随着翻译组学和蛋白质组学测序技术的发展,具有翻译活性的sORF被证实广泛存在于植物基因组,且参与植物生长发育等重要过程的调控。该文归纳了近些年来植物领域sORF的一些研究进展,主要包括sORF的来源与分类、信息学预测方法和生物学功能等,并基于此对植物sORF未来的研究方向进行了展望。

关键词：小开放阅读框植物注释调控

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通过多组学联合生物信息分析鉴定人基因组中潜在编码的小开放阅读框

通过多组学联合生物信息分析鉴定人基因组中潜在编码的小开放阅读...

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作者：丁建成厦门大学

学位级别：博士

人类基因组中的大部分DNA都可以被转录,从而产生了大量的RNA序列。当前主要通过算法来识别其中可编码的部分,但这过程会导致对真核生物编码潜力的严重低估。越来越多的证据表明,一些RNA序列被错误地注释为非编码的,但实际上这些RNA序列... 详细信息

人类基因组中的大部分DNA都可以被转录,从而产生了大量的RNA序列。当前主要通过算法来识别其中可编码的部分,但这过程会导致对真核生物编码潜力的严重低估。越来越多的证据表明,一些RNA序列被错误地注释为非编码的,但实际上这些RNA序列(开放阅读框)可以编码功能重要的微蛋白,其中有些有希望成为用于对抗肿瘤生长的药物靶标或预后的生物标志物。随着组学数据的准确性和敏感性的提高,使得使用直接的实验证据来发现和验证可编码的小开放阅读框成为可能。本文旨在系统的鉴定结直肠癌和乳腺癌中有编码潜能的小开放阅读框,并尝试鉴定肿瘤组织中特异表达的微蛋白。方法:(1)采集结直肠癌细胞系HCT116和乳腺癌细胞系MCF7的翻译组数据和蛋白质组数据,建立相关数据的生物信息分析方法。从不同水平鉴定两种细胞系中可能编码的小开放阅读框,并比较各种方法的优劣。(2)分别采集4位结直肠癌和4位乳腺癌患者的肿瘤组织和癌旁组织样本的蛋白质组数据。通过蛋白质组数据分析鉴定肿瘤和正常组织中可能存在的微蛋白和肿瘤组织特异的微蛋白。结果:通过多核糖体谱方法在HCT116和MCF7中分别鉴定到了 2013和2197个可能编码的非编码基因。通过Ribo-seq方法在HCT116和MCF7中分别鉴定到了1175和307个可能编码的非编码基因,7459和3919个可能含有新编码框的编码基因。通过蛋白质组方法在HCT116、MCF7、结直肠癌和乳腺癌临床样本中分别鉴定到了 406、321、547、719个可能含有新编码框的基因。其中在HCT116和MCF7细胞系中多种方法共同鉴定到的基因分别有28和22个。总结:本文结合了翻译组学和蛋白组学数据,系统的鉴定到了一些新的可编码小开放阅读框,这些小开放阅读框可以作为进一步的研究对象,为开发肿瘤治疗药物和预后的生物标志物提供支撑和基础。

关键词：小开放阅读框微蛋白非编码RNA 蛋白质组学

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蛋白质编码小开放阅读框的预测方法研究

蛋白质编码小开放阅读框的预测方法研究

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作者：姜雯雯南京邮电大学

学位级别：硕士

小开放阅读框(small Open Reading Frame,sORF)是长度小于100个氨基酸的DNA序列,是目前蛋白质科学的研究重点。由于sORF序列长度短,表达水平低,研究人员往往在基因组注释中忽略了sORF。随着测序技术的快速发展,人们发现越来越多的sORF... 详细信息

小开放阅读框(small Open Reading Frame,sORF)是长度小于100个氨基酸的DNA序列,是目前蛋白质科学的研究重点。由于sORF序列长度短,表达水平低,研究人员往往在基因组注释中忽略了sORF。随着测序技术的快速发展,人们发现越来越多的sORF也能够编码蛋白质,且普遍存在于基因组的各个区域,蛋白质编码sORF逐渐成为生物学领域的一个研究热点,也为基因组注释提出了挑战。在此背景下,本工作利用已有sORF数据资源,系统、深入地分析蛋白质编码sORF的序列特征,开发了一种蛋白质编码sORF预测方法,即sORFPredict,为今后研究和识别蛋白质编码sORF提供了新方法和新思路,具体工作包括以下3个方面:1.不同基因组区域蛋白质编码sORF的密码子偏好特征分析蛋白质编码sORF普遍存在于不同物种基因组各区域。在不同生物体中,甚至同一生物体的不同组织中,对同义密码子的使用频率并不是平均分布,而是具有一定的偏好性。而生物体中密码子的使用偏好与基因表达息息相关,为了揭示不同基因组区域蛋白质编码sORF的异同特征,本工作从密码子偏好角度对拟南芥、人及小鼠分别在nc RNA、3'UTR、5'UTR、coding、pesudogene及intronic基因组区域蛋白质编码sORF进行了系统研究,统计分析了不同基因组区域蛋白质编码sORF的长度和GC含量分布,分析了其密码子使用偏好特征,并进行对应分析(Correspondence Of Analysis,COA)。结果表明,在拟南芥的pseudogene区域,Axis1与GC3s显著正相关;在人的3'UTR、5'UTR、coding及intronic四个区域,Axis1与GC3s负相关,而在人的nc RNA和pseudogene两个区域,Axis1与GC3s正相关;在小鼠的nc RNA、3'UTR及coding三个区域,Axis1与GC3s负相关,而在小鼠的5'UTR、pesudogene及intronic两个区域,Axis1与GC3s正相关。进一步分析发现,在小鼠的coding区域,Axis1与CBI负相关,而GC3s与CBI正相关。这些在拟南芥、人及小鼠不同基因组区域的序列特征差异,表明序列的碱基组成与基因表达水平有一定的关系,可用来区分不同基因组区域的蛋白质编码sORF,为今后sORF研究提供一定参考。2.蛋白质编码sORF的预测方法研究序列短、表达水平低等特性对蛋白质编码sORF识别带来巨大挑战。传统序列分析方法及实验方法,包括基因组测序、转录组测序及质谱分析等手段在sORF识别中难以得到有效结果,因此仅靠传统的测序方法分类识别蛋白质编码sORF远远不够,发展有效的sORF计算分类识别技术具有重要意义。本文首先基于随机序列策略构建了两个训练集和七个独立测试集,同时利用已报道的实验验证数据集作为补充测试集,对目前sORF编码能力预测相关的方法进行了系统分析,发现已有方法对sORF预测效果较低,距离实际应用还有较大差距。在此基础上,我们基于序列的密码子使用频率构建了原核预测模型,基于序列的3mer值构建了真核预测模型。该预测方法在具体应用中均得到了明显优于现有方法的预测效果,其中,原核序列预测准确率最高可达到91%,约提高了25%;真核序列预测准确率约为83～87%,约提高了29～34%,这为今后研究和识别蛋白质编码sORF提供了新方法和新思路。3.蛋白质编码sORF的预测平台开发基于上述研究结果,本文搭建了sORF编码潜力的在线预测平台sORFPredict(http://***/sORFPredict),用户可通过输入待测DNA序列,选择相应的预测模型,提交序列,便可以方便快速地预测DNA序列是否可编码,同时可在线查看预测结果,并通过输入序列ID查找指定序列的预测结果,或者通过编码标签对结果进行排序。综上,蛋白质编码sORF在生命活动和基因表达中起着重要的作用,同时也为基因组注释和基因测序带来了巨大挑战,实现蛋白质编码sORF有效分类识别具有重要的科学意义和实际应用价值。本文充分利用生物信息技术和计算分析方法,以多个物种的基因组为载体,系统分析了蛋白质编码sORF的序列特征,深入研究了能有效识别蛋白质编码sORF的方法,为今后sORF的研究与注释提供了一定的数据参考和理论支持。

关键词：小开放阅读框序列特征密码子偏好小开放阅读框编码潜力预测

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人类肝癌细胞系Hep3B中小开放阅读框编码肽的鉴定

人类肝癌细胞系Hep3B中小开放阅读框编码肽的鉴定

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作者：郝君晖华中师范大学

学位级别：硕士

小开放阅读框编码肽（SEP）是由小开放阅读框（sORF）编码的序列长度小于100个氨基酸的小肽,普遍存在于诸多物种中,且具有广泛的生物学功能。生物信息学研究表明,生物体内还存在大量的SEPs没有被鉴定到。而SEPs的准确鉴定是挖掘其生物... 详细信息

小开放阅读框编码肽（SEP）是由小开放阅读框（sORF）编码的序列长度小于100个氨基酸的小肽,普遍存在于诸多物种中,且具有广泛的生物学功能。生物信息学研究表明,生物体内还存在大量的SEPs没有被鉴定到。而SEPs的准确鉴定是挖掘其生物学功能的关键第一步,因此高效的SEPs检测分析方法显得尤为重要。基于质谱的蛋白质组学技术能够检测到由小开放阅读框翻译得到的SEPs产物,为转录本的编码潜能和SEPs的存在提供直接证据。但由于SEPs具有分子量小、丰度低等特点,目前的组学手段对SPEs的鉴定率不高。为了提高小开放阅读框编码肽的鉴定效率,我们将肽组学中传统的有机溶剂沉淀方法应用于SEPs的提取和鉴定。本研究利用有机溶剂乙腈（ACN）和盐酸（HCl）进行SEPs的提取和富集,结合小分子蛋白凝胶电泳（Tricine-SDS-PAGE）和静电排斥亲水色谱（ERLIC）分馏两种分离方法对人类肝癌细胞系Hep3B中的小开放阅读框编码肽进行了鉴定。首先,我们对比了不同方法对小蛋白和SEPs的富集、分离和鉴定效果。通过对比两种提取方法发现,ACN法对更低分子量和更疏水的小蛋白和SEPs有很好的富集效果,并且能提高随后的质谱鉴定效率;HCl法虽然背景干扰多,但序列覆盖度更高。在小蛋白提取富集后辅以适当的分离手段,可以提高小蛋白和SEPs鉴定的数量和质量。不同方法联用能够实现优势互补,从而提高小开放阅读框编码肽的鉴定效率。随后,我们对本次实验中鉴定到的小蛋白和SEPs进行筛选。通过去除已注释蛋白序列和同源比对,最终得到了 285个独特肽段,对应271个新SEPs。在这些新SEPs中只有3个被报道具有翻译水平的测序证据,其余268个均处于预测水平。结合转录本及基因上的定位信息分析发现,85%的新SEPs由过去认为的非编码区域编码产生。最后,通过结构域和同源性比对分析发现,新SEPs中有70个具有预测结构域,114个具有跨物种的同源性,预示着这些SEPs可能具有一定的生物学功能。例如,IP661898具有COX6C结构域,与蛋白细胞色素C氧化酶亚基6C（COX6C）具有76.1%的序列同源性,且在7个物种中具有保守性;IP789354具有TCTP结构域,与翻译控制的肿瘤蛋白（TPT1）具有80.0%的序列同源性,且在6个物种中具有保守性。同时,本研究鉴定到22个上游开放阅读框编码肽,这类SEPs往往对其下游基因的翻译表达具有调控作用。本研究综合利用不同的提取和分离方法,提高了 SEPs的鉴定效率,与此同时,首次在人类肝癌细胞系Hep3B中进行SEPs的鉴定。本研究结果为271个开放阅读框的编码提供了证据,是对人基因组和蛋白质组的补充,同时也为这些SEPs后续的功能研究提供了有力的理论依据和数据支持。

关键词：小开放阅读框小开放阅读框编码肽肽组学蛋白质组学 Hep3B细胞系

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小开放阅读框:隐藏的功能元件库

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药物生物技术 2024年第6期31卷 711-717页

作者：孙小艺李臣诚徐寒梅胡加亮中国药科大学江苏省合成多肽药物发现与评价工程中心江苏南京211198

小开放阅读框(small open reading frames, sORFs)通常是指包含一个起始密码子与终止密码子的少于300个碱基的开放阅读框,在过往的研究中常被认为是无功能的。基因组学和分子生物学的进步揭示了在所有类型的转录本中存在大量的sORFs,并... 详细信息

小开放阅读框(small open reading frames, sORFs)通常是指包含一个起始密码子与终止密码子的少于300个碱基的开放阅读框,在过往的研究中常被认为是无功能的。基因组学和分子生物学的进步揭示了在所有类型的转录本中存在大量的sORFs,并且越来越多的研究表明这些sORFs能够编码功能肽或作为翻译调节因子在多种生理和病理过程中发挥重要作用,这也提示了sORFs可能代表了一个隐藏的功能元件库,可为未来疾病治疗提供新方向和新靶点。受益于生物信息学分析、翻译组学分析、质谱分析等方法的发展,大量的sORFs的鉴定工作快速推进,特别对于sORFs编码的微肽的注释与功能表征具有重要意义,也为后续靶点发现和应用转化等方面的研究提供了良好的基础。作者回顾了sORFs的分类以及其主要的功能,比如编码微肽和调控翻译,随后对目前发现功能性sORFs的方法进行了简单的综述,为未来开展的sORFs编码肽的研究提供重要参考。

关键词：小开放阅读框微肽分类预测方法生物信息学分析核糖体分析质谱分析功能表征

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基于图编码与改进流注意力的编码sORFs预测方法DeepsORF

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计算机应用 2025年第2期45卷 546-555页

作者：谢冬梅边昕烨于连飞刘文博王子灵曲志坚于家峰山东理工大学计算机科学与技术学院山东淄博255049 德州学院生物物理研究院(山东省生物物理重点实验室) 山东德州253023

小开放阅读框(sORFs)在多种生物学过程中发挥着关键作用,且准确识别编码sORFs和非编码sORFs是基因组学中一项重要且有挑战性的任务。针对目前大多数编码sORFs预测算法严重依赖基于先验生物知识的手工特征且缺乏通用性的问题以及原始sORF... 详细信息

小开放阅读框(sORFs)在多种生物学过程中发挥着关键作用,且准确识别编码sORFs和非编码sORFs是基因组学中一项重要且有挑战性的任务。针对目前大多数编码sORFs预测算法严重依赖基于先验生物知识的手工特征且缺乏通用性的问题以及原始sORFs的序列长度长短不一而无法直接输入预测模型的问题,提出一种基于sORF-Graph图编码方式的端到端的深度学习框架DeepsORF预测编码sORFs。首先,通过sORF-Graph将所有sORFs序列编码成对应的图,并将序列信息编码成图元素特征,从而对输入序列进行标准化处理;其次,引入基于卷积与残差的流注意力机制捕获sORFs中碱基远距离之间的相互作用,以更有效地表达sORFs的特征,并提高模型的预测精度。实验结果证明,DeepsORF框架在6个独立测试集上的性能均得到提升,与csORF-finder方法相比,DeepsORF在*** nonCDS-sORFs测试集上的准确率、马修斯相关系数(MCC)以及精确率分别提升了9.97、19.49与13.07个百分点,验证了DeepsORF模型在识别编码sORFs和非编码sORFs任务中的有效性以及良好泛化能力。

关键词：小开放阅读框编码sORFs 端到端图编码流注意力

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sORF-BERT:基于预训练模型预测编码sORFs的方法

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计算机与现代化 2025年第3期 71-77页

作者：边昕烨谢冬梅王子灵曲志坚于家峰山东理工大学计算机科学与技术学院山东淄博255049 德州学院生物物理研究院山东省生物物理重点实验室山东德州253023

小开放阅读框(small Open Reading Frames,sORFs)是指基因组中长度不超过300个碱基的开放阅读框,对于维持细胞代谢平衡及生命体的基础生理功能有重要作用。为深入挖掘sORFs序列的深层特征以及进一步提升跨物种预测编码与非编码sORFs的精... 详细信息

小开放阅读框(small Open Reading Frames,sORFs)是指基因组中长度不超过300个碱基的开放阅读框,对于维持细胞代谢平衡及生命体的基础生理功能有重要作用。为深入挖掘sORFs序列的深层特征以及进一步提升跨物种预测编码与非编码sORFs的精度,提出一种融合DNABERT预训练和数据混合编码策略的sORF-BERT神经网络模型,并引入CAL模块以学习sORFs的多尺度特征。对原核基因组、人类、老鼠、拟南芥以及大肠杆菌数据集进行分析研究,sORF-BERT模型通过预训练与微调之后,能有效地捕获sORFs序列丰富的生物学特征,同时利用CAL更好地学习不同尺度的sORFs特征。将sORF-BERT与已发表的CPPred、DeepCPP、CNCI、CPPred-sORF、MiPiped、PsORFs这6种先进方法进行跨物种实验对比,结果显示sORF-BERT在5个独立测试集上的性能均得到提升,与排名第二的PsORFs相比ACC提升了0.42~18.72个百分点、MCC提升了1.08~11.75个百分点,充分表明了该方法在预测编码sORFs的优越性,有助于推动基础生物学的研究。

关键词：小开放阅读框预训练混合编码特征融合跨物种预测

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原核生物基因组肽编码sORFs分布及功能特征

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生物化学与生物物理进展 2018年第1期45卷 59-67页

作者：陈宜亭张凤赵佳于家峰沙玉杰王吉华山东省生物物理省级重点实验室德州学院生物物理研究所德州253023 德州学院物理与电子信息学院德州253023 山东师范大学生命科学院济南250000

近期,从非编码RNA中发现具有肽编码能力的小开放阅读框(sORFs),激发了人们对这种长期被忽略的基因组元件的研究兴趣,sORFs迅速成为当前重点研究领域.由于表达水平及丰度低、序列短等因素,对肽编码sORFs的有效研究方法及数据资源还很缺乏... 详细信息

近期,从非编码RNA中发现具有肽编码能力的小开放阅读框(sORFs),激发了人们对这种长期被忽略的基因组元件的研究兴趣,sORFs迅速成为当前重点研究领域.由于表达水平及丰度低、序列短等因素,对肽编码sORFs的有效研究方法及数据资源还很缺乏,现有研究仅集中在少数真核模式生物,对自然界中广泛存在的原核生物研究非常少,肽编码sORFs的发现为目前精准背景下的基因组注释提出严峻挑战.在此背景下,本文首先系统研究了80余种不同类型原核生物中长度小于100个氨基酸的肽编码sORFs分布及功能特征,并对不同长度区间sORFs的序列组成、分布及进化特征进行了对比分析.结果表明,肽编码sORFs在原核生物基因组普遍存在,随着序列长度的降低,其序列复杂度降低,行使的生物功能也相对集中.在此基础上,进一步结合当前肽编码sORFs研究现状,深入总结了肽编码sORFs研究存在的问题及挑战,为今后肽编码sORFs研究奠定了坚实理论基础.

关键词：小开放阅读框原核生物基因组注释蛋白质编码基因

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短肽编码基因的研究进展

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世界华人消化杂志 2015年第31期23卷 4954-4960页

作者：田原杨金娥中山大学生命科学学院基因工程教育部重点实验室广东省广州市510275

人类和其他生物的基因组中存在小开放阅读框(small open reading frame,s ORF),但过去对于这些s ORFs是否具有编码能力还无从得知.随着蛋白质组学和高通量翻译起始位点分析方法的发展,现已鉴定了上百种s ORFs,其中一部分被证实具有翻译... 详细信息

人类和其他生物的基因组中存在小开放阅读框(small open reading frame,s ORF),但过去对于这些s ORFs是否具有编码能力还无从得知.随着蛋白质组学和高通量翻译起始位点分析方法的发展,现已鉴定了上百种s ORFs,其中一部分被证实具有翻译能力,可产生长度在100个氨基酸残基的短肽(short peptides,SEPs).近年来的研究表明短肽在发育、分化等生物学过程中具有重要功能.本文系统阐述SEPs的翻译过程、鉴定方法和功能.

关键词：短肽小开放阅读框非编码RNA

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