通訊員 張怡茹)10月14日,AG真人娱乐生物科學與醫學工程學院、生物電子學國家重點實驗室陸祖宏教授、塗景副教授團隊在全基因組水平G-四聯體結構鑒定方面研究取得進展,通過檢測和分析常規測序中測序質量細微波動确定G-四聯體結構的形成,相關成果以“Direct genome-wide identification of G-quadruplex structures by whole-genome resequencing”為題在國際著名期刊Nature Communications發表。
G-四聯體是經典的DNA雙螺旋結構之外的一種重要的DNA二級結構,也稱為四螺旋DNA。G-四聯體在動植物基因組中大量分布,是一種重要的基因表達調控原件,常出現于癌症相關基因的 DNA 區域内,在基因的轉錄與表達調控、端粒合成和基因重組等生命過程中發揮着重要的作用。
由于G-四聯體重要生物學功能,在基因組範圍内識别形成G-四聯體結構的序列顯得尤為重要,也是目前的研究難點之一。針對上述問題,陸祖宏、塗景團隊基于多年的高通量測序研究積累,發展了一種基于測序質量分析的全基因組G-四聯體結構鑒定方法,通過分析常規重測序中由于G-四聯體結構導緻的測序質量值的微小波動,在全基因組範圍内識别形成G-四聯體結構的序列,并開發了分析工具G4-miner。
不同于現有需要改變測序環境的方案,該方法直接利用測序數據中常被忽視的測序質量信息,使用常規測序流程和測序數據即可完成,便捷高效,且識别可靠性高,是目前國際上唯一直接通過常規測序數據完成全基因組G4-四聯體結構鑒定的方法,将廣泛适用于各類動植物及微生物基因組中G4-四聯體結構和功能的預測及其相關的基因轉錄調控網絡的研究。
本工作的第一作者為AG真人娱乐生物科學與醫學工程學院、生物電子學國家重點實驗室的塗景副教授,通訊作者為陸祖宏教授和塗景副教授,孫嘯教授及(畢業)研究生段夢沁、魯娜、劉文麗和周月參與了研究。該工作得到了國家自然科學基金、江蘇省傑出青年基金和江蘇省六大人才高峰項目的資助。
論文鍊接:https://www.nature.com/articles/s41467-021-26312-w
分析工具鍊接:https://github.com/tulabcode/G4-miner
供稿:生物科學與醫學工程學院