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背景和目的:随着二代及三代测序技术的发展和完善,各种基因组测序、转录组测序和单细胞测序等高通量测序技术成本变得越来越低,也变得越来越普及。如何从数据的海洋中提取值得我们关注的关键点成为越来越具棘手的问题。传统的生物信息学只是运用不同的计算方法去分析和处理数据,还不足以解决具体的生物学问题。因此我们希望通过对斑马鱼视网膜五种感光细胞转录组的分析,在分析斑马鱼感光细胞差异基因过程中,对高通量测序数据进行整合和分析,并结合CRISPR-Cas9基因敲除和免疫组化等经典生物技术,以此来分析斑马鱼感光细胞命运分化的控制机制。实验方法:转录作为中心法则中重要的一环,是细胞调控新陈代谢、蛋白质合成和增殖等各种生命活动的基础,而转录组则包含了这些重要信息。本研究利用斑马鱼视网膜五种感光细胞的转录组,首先利用传统生物信息学计算方法,如R语言中的如DESeq2和Limma,分析并得出斑马鱼感光细胞的特异性基因及其信号通道。然后我们结合参考文献和富集分析,筛选出值得我们关注的感光细胞的差异性基因。最后对这些差异性基因进行基本的生物学验证,如CRISPR-Cas9敲除,免疫组化,表型分析等等。以此来探究真正影响感光细胞的差异基因并验证转录组计算结果的准确性。实验结果:实验结果表明,斑马鱼视网膜差异基因只占到总体基因的一小部分,且大多都与定位在感光细胞膜盘上,与光信号转换有关。对筛选后的差异基因进行CRISPRCas9敲除证明,大部分的差异基因缺失并不会引起明显的表型变化。但是通过剥取视网膜进行免疫组化实验证明,部分差异基因的缺失会引起感光细胞比例的变化。其中RORCa缺失会引起UV视锥细胞比例的下降,而Nr2f1a可能有利于红色视锥细胞的形成。我们初步筛选和验证了某些与斑马鱼视网膜感光细胞发育和维持相关的差异基因。希望能够通过这项工作,为基因治疗方法和干细胞治疗方法提供帮助,也能为高通量数据分析提供思路。