微RNA介导的长链非编码RNA的调控网络和功能研究

Long non-coding RNAs(lncRNAs), microRNAs(miRNAs) and competing endogenous RNAs(ceRNAs) play important roles in deciding cellular function and fate, and also affect the tumorigenesis.However,the potential rules and function of miRNA-lncRNA and miRNA-ceRNA interactions in cell remain to be elucidated.In the previous studies, we have developed starBase and ChIPBase platforms to decode the miRNA targetome and the transcriptional regulations of lncRNAs and miRNAs.In the present project, we will develop new algorithms and analysis platforms based on integration of CLIP-Seq and transcriptomic data to systematically identify the miRNA-lncRNA and miRNA-ceRNA interactome.Furthermore, by combinding functional genomic data, we will develop new methods to predict lncRNA function from the ceRNA regulatory networks involving lncRNAs. Finally, we will apply these methods to the high-throughput genomic data of glioma and colorectal cancer to identify the cancer-specific lncRNAs and ceRNA networks and explore their potential roles in tumorigenesis. Altogether, this study will greatly expand our understanding on the lncRNA function and mechanism of coordinated regulation of ceRNAs.

长链非编码RNA（lncRNA）、微RNA(miRNA)和竞争性内源RNA (ceRNA)在细胞功能和命运决定中起关键作用，并影响着肿瘤的发生发展。然而，miRNA-lncRNA和miRNA-ceRNA之间互作的潜在规律及功能还有待阐明。我们前期研究开发了starBase和ChIPBase两大功能分析平台实现对miRNA功能靶标组和lncRNA转录调控网络的研究。在此基础上，本项目拟通过整合CLIP-Seq和转录组数据，开发新的算法和平台在转录组水平系统地鉴定miRNA-lncRNA及miRNA- ceRNA互作网络；进一步结合功能基因组的数据，开发基于ceRNA调控网络预测lncRNA功能的新方法，在神经胶质瘤和结肠癌等高通量癌症基因组数据中鉴定癌症特异的lncRNA及其ceRNA 功能网络，探讨它们在肿瘤发生发展过程中的作用，拓展我们对lncRNA功能及ceRNA调控网络的认识。

长链非编码RNA（lncRNA）、微RNA(miRNA)是两类重要的非编码RNA基因。他们在各种生物学过程中扮演重要的作用，并参与到肿瘤的发生发展。然而，miRNA与lncRNA的功能及其它们与其它因子之间的互作网络还有待阐明。. 本项目首先整合了108个CLIP-Seq高通量测序数据开发了非编码RNA功能分析平台starBase去系统鉴定miRNA-target和protein-RNA的互作网络。我们鉴定了约成千上万对miRNA-lncRNA和ceRNA等互作调控关系。此外，我们平台提供了最全面的CLIP-seq数据支持的miRNA-mRNA的互作网络和各种功能分析平台。.解析细胞特异性转录因子对非编码RNA基因转录的时空调控，是当前非编码RNA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miRNA、lncRNA和其他基因的调控网络，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非编码RNA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miRNA、lncRNA和其他非编码RNA在癌症中的特性。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。同时，我们开发了tRF2Cancer软件平台在大规模的癌症测序数据中鉴定了大批跟疾病相关的tRF基因。此外，分析癌症基因组数据，我们揭示了RNA结合蛋白在癌症发生发展中的作用，实验验证了6个RNA结合蛋白在结肠癌和肝癌的重要生物学功能。.以上的成果发表了12篇研究论文，其中8篇影响因子均大于10.0，1篇为Cell子刊论文，SCI总影响因子达到100点。另外，我们3篇研究论文入选ESI高引用论文，1篇入选 “2014年中国百篇最具影响国际学术论文”。我们超额完成了项目的任务。