教育教学
学术交流
NAR | 潘建波课题组发布模式生物基因扰动数据库PertOrg

“涉及人的生物医学研究往往实验水平不可操作或有违伦理,因此常常对生物模型或有机体进行干扰(例如基因突变、RNA干扰或药物治疗)以研究相应的生物学现象。转基因生物(GMO)可以用来帮助模拟人类遗传病或植物抗病性,它们有助于探索和理解基因功能、生理学、疾病发生和药物靶点发现。PertOrg数据库收集并提供转基因生物的多层次改变,包括基因表达与表型。PertOrg 1.0将成为辅助探索基因功能、生物过程和疾病模型的宝贵资源。”

2022年10月16日,重庆医科大学生命科学研究院新靶标与化学干预研究中心潘建波课题组在Nucleic Acids Research杂志上在线发表文章PertOrg 1.0: a comprehensive resource of multilevel alterations induced in model organisms by in vivo genetic perturbation,发布了模式生物基因扰动数据库PertOrg 1.0版本(http://www.inbirg.com/pertorg/)。

1666011008779

在该工作中,作者通过在GEO与ArrayExpress中检索遗传干扰相关关键词获得相应研究数据,人工收集与处理了涉及小鼠、大鼠和斑马鱼在内的8种模式生物体内遗传扰动(例如,敲低、敲除和过表达)的10,116个数据集,包括122个单细胞数据集(图1)。共计整理了58,707个转录表达谱和表型等其它研究相关信息,同时对每个数据集进行流程化的分析和注释,并且使用交互式的方式进行数据展示。

图1 PertOrg中各模式物种数据集的个数

作者通过定性描述的表型和定量测量的基因表达谱来对转基因生物进行表征,来帮助更好地理解和探索遗传干扰模式生物改造前后的差别。通过使用高通量测序技术,例如基因芯片技术、RNA-seq和scRNA-seq来对基因表达和细胞类型组成进行定量评估,从而能够比较干扰前后模式生物的基因表达变化。

图2 PertOrg数据库功能介绍

PertOrg 1.0数据库(图2)可以帮助用户将体内扰动基因与DEG、通路、细胞类型、组织和表型联系起来,以查询基因功能、组织发育和表型变化。作为当前最全面的GMO据库,PertOrg 1.0有望帮助生物医学工作者和生物信息学研究者探索疾病模型和机制,评估治疗靶点,以及寻找潜在的基因治疗方式。

重庆医科大学生命科学研究院新靶标与化学干预研究中心潘建波教授为本文通讯作者,重庆医科大学生命科学研究院博士生翟朝宇、硕士生张雪鲁、周露为本文共同第一作者。