Nucleic Acids Res在线发布近日节律表达和调控数据库

2017年10月20日，国际学术期刊Nucleic Acids Research在线发表了题为 “CirGRDB: a database for the genome-wide deciphering circadiangenes and regulators” 的最新研究成果。该研究由中南大学生命科学学院医学遗传学实验室李家大团队和中国科学院北京生命科学研究院孙中生团队合作完成，通过整合分析4936个哺乳动物近日节律相关转录组和调控组数据，对37个人或小鼠的组织或细胞系、三种临床疾病（睡眠障碍、衰老和肿瘤）的基因节律表达模式进行了系统评估鉴定，同时得到8种与节律调控相关潜在调控因子，为进一步揭示节律调控提供了重要参考。

近日节律是生物为适应其生活环境的改变而进化出的一种接近24小时的规律性变化，其分子机制的研究获得了2017年诺贝尔生理学或医学奖。在哺乳动物中，由转录活化和抑制因子组成的负反馈调节环路控制着数千个基因的节律表达，这些节律表达的基因与行为、生理和新陈代谢等功能密切相关。节律的紊乱可导致代谢异常和细胞增殖，进而增加患癌、肥胖、糖尿病、衰老和精神疾病等风险。因此鉴定出节律表达基因及其调控因子不仅有利于揭示节律表达机理，也为节律紊乱导致的临床疾病提供潜在的治疗方案。

除负反馈转录调控之外，多种转录后、翻译以及翻译后因子也参与近日节律的调控。随着多组学方法的发展，越来越多的节律基因及其转录和转录后的调控方式被发现，急需整合包括转录、转录后节律调控的因素，从而加快对基因节律表达调控的系统评估。基于此，李家大和孙中生团队收集和分析了现有96个节律相关的Microarray、RNA-Seq、ChIP-Seq、DNase-seq、miRNA-Seq、CLIP-Seq、MeRIP-Seq和4C-Seq等图谱数据，获得12个人的组织或细胞系、25个小鼠组织或细胞系、三种临床疾病（睡眠障碍、衰老和肿瘤）节律基因表达模式和8种潜在调控因素（转录因子、组蛋白修饰、染色质可接近性、eRNA、 miRNA、RBP, RNA编辑 and RNA甲基化），并开发了一个方便用户挖掘节律相关信息平台—CirGRDB（http://cirgrdb.biols.ac.cn/），用户通过CirGRDB能够直接查看感兴趣基因的节律表达及其转录和转录后调控机制。

该项工作由博士研究生李先锋在北京生命科学研究院孙中生研究员、滕花景博士和中南大学李家大教授的共同指导下完成，此项研究得到了国家重点研发计划项目和国家自然科学基金的资助。