非编码RNA的固相合成研究开题报告
2020-09-15 22:05:13
1. 研究目的与意义(文献综述)
RNA在生命活动中扮演着极其重要的作用,前人研究发现RNA不仅能作为遗传信息携带者,还可以作为功能分子,如核酶的发现等。我们把能表达蛋白的那一部分称为编码RNA,将不能表达出蛋白的称为非编码RNA。脊椎动物基因组序列的研究证据表明,在演化上保留下来的非编码区域远远超过编码区域,而且这些基因组序列区域多数与基因调控有关。如人类基因组中也只有2%是编码RNA,有超过80%的基因也转录,只是产物是不表达蛋白的非编码RNA,它们在人体各项生命活动的调节中扮演着必不可少的角色。细胞作为生物结构和功能的基本单位,其代谢过程、遗传信息传递等生理活动必定是受到高度调节的,其中非编码RNA就起着重要作用。从简单的单细胞生物到复杂的哺乳动物之间编码区基因数目差别并不大,有些哺乳动物的基因与人类基因相似程度甚至高达99%。但之所以不同生物之间有着差异如此巨大的表现型,就是因为这些非编码RNA在生命调控中起着十分重要的作用。其通过影响染色体结构,调控DNA的转录和翻译以及DNA的甲基化,参与RNA的加工修饰和稳定,调控蛋白质等方式来完成对生物体生长发育的调控,甚至在癌症的发展中也起到关键的作用。进一步研究非编码RNA在生命调控功能中的功能、动态变化及调控机制,将有助于发现新的生物指标和靶向治疗位点,为疾病的预防、诊断和治疗等提供思路。
然而截至目前,受限于研究手段的极度匮乏,加上RNA本身不稳定易降解,研究难度大,非编码RNA的结构研究仍然进展缓慢。已知的非编码RNA的结构以及其相应的调节机制少之又少。现如今RNA样品的制备主要包括体外转录和固相合成两种法,体外转录作为一种经典的制备方法常用于制备常规的RNA 样品,但要进行RNA调控机制的研究必将涉及到对RNA样品的进行特定修饰。以磁共振,荧光能量共振转移为代表的一系列研究方法,是在近生理环境下研究非编码RNA结构的理想手段。为了达到有效的检测精度和灵敏度,往往需要在RNA的特定核苷酸上进行探针标记。非编码RNA的固相合成,是以单核苷酸为原料,以特定介质为载体,采用有机合成反应按照碱基序列逐步拼接最终获得寡核苷酸分子的过程。因此根据其特点固相合成方法是获得用于定点标记的RNA样品的理想方式,是核酸的理论和应用研究的重要手段。
2. 研究的基本内容与方案
本项目的基本内容:
本项目欲通过固相合成方法得到一个14个核苷酸长度的发夹型rna分子,其具有非常稳定的三级结构,通常被当做核磁共振,分子模拟和力场开发的模式分子 。并通过实验探索和优化实验条件。
本项目主要目标为:
3. 研究计划与安排
第1周:了解论文题目,认识所需完成的主要内容和任务;搜集相关学术期刊、论文、文稿、专利、教材等资料,阅读后进行总结,对论题形成一个初步的系统性的认识。
第2-3 周:完成毕业论文开题报告,确定实验技术路线,确定具体的实验方案和步骤。
第4-7周:摸索非编码rna的固相合成条件(合成、脱保护、纯化)。
4. 参考文献(12篇以上)
1. dethoff,e.a., et al., functional complexity and regulation through rna dynamics.nature, 2012. 482(7385): p. 322-30.
2. bothe,j.r., et al., characterizing rna dynamics at atomic resolution usingsolution-state nmr spectroscopy. nat methods, 2011. 8(11): p. 919-31.
3. kang,m., r. peterson, and j. feigon, structural insights into riboswitch control ofthe biosynthesis of queuosine, a modified nucleotide found in the anticodon oftrna. mol cell, 2009. 33(6): p. 784-90.