长链非编码RNA与RNA结合蛋白的互作调控网络和功能研究

Long non-coding RNAs (lncRNAs) play important roles in a variety of biological processes that have been implicated in regulating tumorigenesis through interaction with RNA-binding proteins (RBPs). However, for the majority of lncRNAs, the mechanism underlying their interaction with RBPs remains unknown. In our previous studies, we have developed two platforms, starBase and ChipBase (ESI highly cited papers), to decode the targetome and interactome of non-coding RNAs as well as the transcriptional regulatory networks of lncRNAs. Based on these important platforms, in the present study, we aim to develop novel algorithm and platform to systematically identify the regulatory interaction network between lncRNAs and RBPs, and predict potential functions of novel lncRNAs. Our algorithm and platform may help to identify novel tumor-specific lncRNA-RBP interaction network, and promote our understanding of their roles in carcinogenesis and progression.

长链非编码RNA（lncRNA）与RNA结合蛋白（RBP）结合，参与多种生物学过程的调控，并在肿瘤的发生发展中发挥重要作用。然而，绝大多数lncRNA的作用机制及其与RBP之间互作的规律仍有待阐明。我们前期研究开发了starBase 和ChIPBase两大功能分析平台(ESI高引用论文)实现对非编码RNA功能靶标组、互作组和lncRNA转录调控网络的研究。在此基础上，本项目拟通过大规模整合CLIP-Seq数据，开发基于概率罚分等模型并结合功能基因组数据的新算法及平台，系统地鉴定lncRNA与RBP的互作调控网络，并对新的lncRNA的功能进行准确预测。该算法和平台可有效地用于鉴定肿瘤特异的lncRNA与RBP的互作网络，探讨它们在肿瘤发生发展过程中的作用，从而扩展我们对lncRNA及其互作调控网络在生理与疾病中作用的认识。

长链非编码RNA（lncRNA）与RNA结合蛋白（RBP）结合，参与多种生物学过程的调控，并在肿瘤的发生发展中发挥重要作用。然而，绝大多数lncRNA的作用机制及其与RBP之间互作的规律仍有待阐明 。.本项目整合了117个高通量CLIP-Seq测序数据开发方法去系统发掘RNA结合蛋白与lncRNA的互作网络。我们鉴定了 22735个 RBP–lncRNA 的调控关系，发现单个lncRNA经常受到多个RNA结合蛋白（RBP）的调控。我们也发现RBP和lncRNA的互作可能协同调控基因的表达。整合癌症表达谱数据，揭示了RBP和lncRNA的疾病共表达调控网络。.解析细胞特异性转录因子对lncRNA基因转录的时空调控，是当前lncRNA研究中极具挑战性的问题。本项目整合了10200个ChIP-Seq的数据鉴定了lncRNA和RBP的调控网络，开发了高通量非编码RNA转录调控网络分析平台ChIPBase v2.0。我们构建了regulator模块预测成千上万的转录因子调控lncRNA和蛋白基因的表达。.虽然已经有超过100多种RNA修饰类型已经被鉴定，但是绝大多数修饰类型的功能、机制和在调控RNA上的分布规律仍有待阐明。我们自主开发了RNA修饰测序数据的分析平台RMBase去解码RNA修饰的全基因组图谱。我们的平台鉴定和注释了大量的RNA修饰位点，揭示了一个全面的RNA表观遗传图谱。.为了研究lncRNA和RBP在癌症中的全面特性。我们整合了来自15种肿瘤类型的约7000样本的癌症基因组数据，鉴定了大批失调的lncRNA，预测了大批跟病人预后相关的lncRNA。此外，分析癌症基因组数据，我们揭示了RNA结合蛋白在癌症中呈现下调的趋势，鉴定了200多个作为癌症驱动的RBP基因。我们进一步通过功能实验验证了6个RNA结合蛋白在结肠癌和肝癌的重要功能。.以上的成果发表了12篇研究论文，其中7篇影响因子均大于10.0，1篇为Cell子刊论文，SCI总影响因子超过90点。另外，我们2篇研究论文入选ESI高引用论文。我们超额完成了项目的任务。