“运用传统的序列信息,人类对m6A修饰的预测准确率只能达到80%;在此基础上我们加入了35种其他组学信息,使准确率一下子提升到90%。”

近期,由西交利物浦大学生物科学系孟佳博士带领的科研团队,实现了对全转录组RNA分子m6A修饰的最精准预测,相当于为人类绘制了迄今为止最精准的m6A观转录修饰地图。其研究成果已发表于生物信息领域的一流期刊《核酸研究》(影响因子:11.561)。

该团队对m6A修饰出现在基因的位置做出预测,并尽最大可能提升预测的精准度。

m6A修饰属于“RNA修饰”的一种。“RNA修饰”指的是发生在RNA分子上的生物化学修饰,可以在不改变RNA分子序列信息的情况下改变其特性,并调控基因信息的表达。

RNA修饰是个内容及其丰富的研究领域,为当前生物科学领域的热点内容之一。“目前已知的RNA修饰有100多种,其中m6A是含量最高的一种,可能也是最重要、最具有研究价值的一种。”孟佳博士(下图)解释道。

“过去的研究只考虑序列信息,预测的准确率是80%。序列信息是生物信息里最重要的,这点我们不否认,但还有其他信息也是有价值的。”孟佳博士说。

在RNA修饰领域,西浦是第一个应用35种组学信息进行预测的科研团队。“通过该方法将预测准确性提升到90%,这是一个比较大的突破。该工作为RNA修饰领域的研究工作提供了更为可靠的参考信息。”孟佳博士补充道。

在绘制m6A表观转录组地图的过程中,该团队运用机器学习的技术,通过已有的特征,训练出预测模型,预测基因的哪些位置可能与RNA修饰相关。

“最大的难点是如何构建和选择用于机器学习的特征,”论文第一作者之一、博士生魏震(下图右二)介绍道,“这些特征是我们自己构建的。这是研究过程最基础最困难的部分,但也是我们能够取得突破的关键。”

“实现精准预测并了解了基因RNA修饰的位点之后,接下来就能更容易知道哪些酶会参与到这个过程中来,对进一步研究基因的功能、性状及其与人类某些疾病的关系会有一定的价值。”论文第一作者之一、博士生陈鲲淇(下图右三)补充道。

发表于《核酸研究》上的这篇论文有四位共同第一作者,他们均为西浦生物科学系学生,包括博士生陈鲲淇、博士生魏震、本科毕业生张晴(左二,目前就读于哈佛大学)和博士生吴翔宇(左一)。该团队的指导老师包括生物科学系的孟佳博士、吕志良教授、荣荣博士以及数学科学系的苏炯龙博士。孟佳博士为论文的通讯作者。

早在2012年,孟佳博士在美国麻省理工学院从事生物信息分析研究时就开始专注于RNA修饰领域的研究。他于2013年回国加入西交利物浦大学,近年来其关于RNA修饰的研究项目获得了包括国家自然科学基金在内的多个科研基金项目的支持。

(记者:石露芸 陈炳宇 编辑:寇博 摄影:田丽萍 其他图片来源:站酷海洛)

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