可变剪切与复杂疾病论文

《肺腺癌特异性可变剪接事件的识别与分析》篇一一、引言肺腺癌是一种常见的肺癌类型，其发病率和死亡率在全球范围内持续上升。

由于肺腺癌的复杂性和异质性，研究其发生发展的分子机制对治疗和预防具有重要意义。

随着新一代测序技术的发展，可变剪接事件在肺腺癌中的研究逐渐成为热点。

本文旨在探讨肺腺癌特异性可变剪接事件的识别与分析，以期为肺腺癌的诊疗提供新的思路和方法。

二、可变剪接事件概述可变剪接是指在基因转录过程中，由于内含子的保留或外显子的选择性拼接，导致同一基因产生多种不同的剪接产物。

这些剪接产物在蛋白质编码、转录调控等方面具有重要作用。

在肺腺癌中，可变剪接事件的发生与肿瘤的发生、发展和转移密切相关。

因此，研究肺腺癌中的可变剪接事件，有助于揭示肺腺癌的发病机制，为临床诊断和治疗提供新的靶点。

三、肺腺癌特异性可变剪接事件的识别为了识别肺腺癌特异性可变剪接事件，本研究采用RNA-Seq 等高通量测序技术，对肺腺癌组织及正常肺组织进行测序分析。

通过比对分析，我们发现肺腺癌组织中存在大量可变剪接事件。

其中，部分事件在肺腺癌中具有特异性，可能与肺腺癌的发生、发展密切相关。

我们通过生物信息学分析方法，对识别到的可变剪接事件进行分类和筛选。

首先，根据剪接事件的类型（如外显子跳跃、内含子保留等），将其分为不同类别。

然后，结合文献报道和数据库信息，对筛选出的特异性剪接事件进行功能注释和预测。

最后，通过实时荧光定量PCR和Western blot等技术，验证了部分剪接事件的表达情况。

四、肺腺癌特异性可变剪接事件的分析通过对识别到的肺腺癌特异性可变剪接事件进行分析，我们发现这些事件主要涉及肿瘤相关基因、信号通路和转录调控等方面。

其中，部分剪接事件可能导致蛋白质编码序列的改变，从而影响蛋白质的功能和结构。

此外，我们还发现这些剪接事件在肺腺癌的不同阶段和亚型中存在差异，提示其在肺腺癌发生、发展中的作用可能具有阶段性和亚型特异性。

五、结论本研究通过高通量测序技术和生物信息学分析方法，成功识别了肺腺癌特异性可变剪接事件。

!M"!Ｎｕｍｂ基因及其可变剪接在胰腺癌中的研究进展李鹏昊，郑楷炼，许熊飞，金　钢海军军医大学长海医院肝胆胰脾外科，上海２００４３３摘要：胰腺癌是一种常见的消化道肿瘤，恶性程度高，预后极差。

目前针对胰腺癌有多种治疗方案，但效果均不太理想。

阐明胰腺癌发病机制仍是临床亟需解决的重要难题。

可变剪接是真核生物基因表达调控的重要手段，同一基因的剪接异构体介导产生不同生物学表型，其异常可导致诸多疾病的产生。

Ｎｕｍｂ，一种重要的细胞命运决定蛋白，其可变剪接近年来被发现与癌症的发生密切相关。

在胰腺癌中Ｎｕｍｂ的选择性剪接可产生多种不同亚型的Ｎｕｍｂ蛋白，对癌症相关通路的活化以及肿瘤细胞生物学行为具有不同的调节作用，探索Ｎｕｍｂ的剪接异构体在胰腺癌中不同功能有利于解释胰腺癌发病机理和新疗法的开发。

本文就Ｎｕｍｂ蛋白在胰腺癌中研究进展进行综述，着重探讨其剪接异构体功能特点以及不同亚型对胰腺癌各方面的调节作用。

关键词：胰腺肿瘤；Ｎｕｍｂ；剪接体基金项目：上海市２０２０年度“科技创新行动计划”自然科学基金项目（２０ＺＲ１４５７３００）ＮｕｍｂａｎｄｉｔｓａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｓｐｌｉｃｉｎｇｉｎｐａｎｃｒｅａｔｉｃｃａｎｃｅｒＬＩＰｅｎｇｈａｏ，ＺＨＥＮＧＫａｉｌｉａｎ，ＸＵＸｉｏｎｇｆｅｉ，ＪＩＮＧａｎｇ．（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＨｅｐａｔｏｂｉｌｉａｒｙＰａｎｃｒｅａｔｉｃａｎｄＳｐｌｅｎｉｃＳｕｒｇｅｒｙ，ＣｈａｎｇｈａｉＨｏｓｐｉｔａｌ，ＮａｖａｌＭｅｄｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００４３３，Ｃｈｉｎａ）Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ：ＺＨＥＮＧＫａｉｌｉａｎ，ｚｈｅｎｇｋｌ８２８＠１２６．ｃｏｍ（ＯＲＣＩＤ：００００－０００２－７３４１－０６３９）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐａｎｃｒｅａｔｉｃｃａｎｃｅｒ，ａｃｏｍｍｏｎｄｉｇｅｓｔｉｖｅｓｙｓｔｅｍｔｕｍｏｒｗｉｔｈｈｉｇｈｍａｌｉｇｎａｎｃｙａｎｄａｐｏｏｒｐｒｏｇｎｏｓｉｓ，ｈａｓｓｅｖｅｒａｌｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｐｔｉｏｎｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｎｏｎｅｏｆｔｈｅｍａｒｅｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙｅｆｆｅｃｔｉｖｅｂｅｃａｕｓｅｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｔｈｅｐａｔｈｏｇｅｎｅｓｉｓｏｆｐａｎｃｒｅａｔｉｃｃａｎｃｅｒｒｅｍａｉｎｓａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｃｌｉｎｉｃａｌｃｈａｌｌｅｎｇｅ．Ｓｐｌｉｃｉｎｇｉｓｏｆｏｒｍｓｍｅｄｉａｔｅｖａｒｉｏｕｓｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｐｈｅｎｏｔｙｐｅｓａｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｍｅａｎｓｏｆｒｅｇｕｌａｔｉｎｇｇｅｎｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｉｎｅｕｋａｒｙｏｔｅｓ，ａｎｄｔｈｅｉｒａｂｎｏｒｍａｌｉｔｉｅｓｃａｎｌｅａｄｔｏａｖａｒｉｅｔｙｏｆｄｉｓｅａｓｅｓ．Ｎｕｍｂｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｅｌｌｆａｔｅｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｐｒｏｔｅｉｎｗｈｏｓｅａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｓｐｌｉｃｉｎｇｈａｓｂｅｅｎｌｉｎｋｅｄｔｏｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｖａｒｉｏｕｓｃａｎｃｅｒｓ．Ｉｎｐａｎｃｒｅａｔｉｃｃａｎｃｅｒ，ｓｅｌｅｃｔｉｖｅｓｐｌｉｃｉｎｇｏｆＮｕｍｂｃａｎｒｅｓｕｌｔｉｎａｖａｒｉｅｔｙｏｆＮｕｍｂｐｒｏｔｅｉｎｓｕｂ ｔｙｐｅｓ，ｅａｃｈｗｉｔｈａｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｅｇｕｌａｔｏｒｙｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎｏｆｖａｒｉｏｕｓｃａｎｃｅｒ－ｒｅｌａｔｅｄｓｉｇｎａｌｐａｔｈｗａｙｓａｎｄｔｕｍｏｒｃｅｌｌｂｉｏｌｏｇｙ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｒｅｖｉｅｗｓｔｈｅｒｅｃｅｎｔｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆＮｕｍｂｐｒｏｔｅｉｎｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｐａｎｃｒｅａｔｉｃｃａｎｃｅｒ，ｗｉｔｈａｆｏｃｕｓｏｎｔｈｅｒｅｇｕｌａｔｏｒｙｒｏｌｅｏｆｉｔｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｓｏｆｏｒｍｓｉｎｐａｔｈ ｏｇｅｎｅｓｉｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＰａｎｃｒｅａｔｉｃＮｅｏｐｌａｓｍｓ；Ｎｕｍｂ；ＳｐｌｉｃｅｏｓｏｍｅｓＲｅｓｅａｒｃｈｆｕｎｄｉｎｇ：ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｕｎｄｐｒｏｊｅｃｔｏｆＳｈａｎｇｈａｉ２０２０“ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＡｃｔｉｏｎＰｌａｎ”（２０ＺＲ１４５７３００）ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－５２５６．２０２２．１２．０４２收稿日期：２０２２－０６－０１；录用日期：２０２２－０７－２２通信作者：郑楷炼，ｚｈｅｎｇｋｌ８２８＠１２６．ｃｏｍ 胰腺癌是预后极差的消化系统恶性肿瘤。

《肺腺癌特异性可变剪接事件的识别与分析》篇一一、引言肺腺癌是一种常见的肺癌类型，其发病率和死亡率均居高不下。

近年来，随着基因组学和生物信息学技术的快速发展，对于肺腺癌的研究已经从传统的组织病理学研究逐渐转向了分子层面。

在肺腺癌的研究中，基因的异常表达和剪接变异成为了一个重要的研究方向。

其中，可变剪接事件是导致基因表达多样性的重要原因之一。

因此，对肺腺癌特异性可变剪接事件的识别与分析，对于深入了解肺腺癌的发病机制、诊断和治疗具有重要意义。

二、材料与方法（一）材料本研究选取了肺腺癌组织样本及正常肺组织样本，通过高通量测序技术获取了样本的基因表达数据。

（二）方法1. 数据预处理：对基因表达数据进行质量控制和标准化处理。

2. 可变剪接事件识别：利用生物信息学分析工具，对标准化处理后的数据进行可变剪接事件的识别。

3. 事件分类与筛选：根据可变剪接事件的类型和表达水平，进行事件分类与筛选，确定肺腺癌特异性可变剪接事件。

4. 统计分析：对筛选出的肺腺癌特异性可变剪接事件进行统计分析，分析其在肺腺癌发生、发展中的作用。

三、结果（一）可变剪接事件识别结果通过生物信息学分析，我们成功识别了大量可变剪接事件。

这些事件包括外显子跳跃、内含子保留、选择性5'剪接位点和选择性3'剪接位点等类型。

（二）肺腺癌特异性可变剪接事件筛选结果在所有识别出的可变剪接事件中，我们筛选出了一批在肺腺癌组织中特异性表达的剪接事件。

这些事件主要涉及一些与肺癌发生、发展相关的基因，如TP53、KRAS、EGFR等。

（三）统计分析结果通过对筛选出的肺腺癌特异性可变剪接事件进行统计分析，我们发现这些事件在肺腺癌组织中的表达水平与正常肺组织相比存在显著差异。

进一步分析表明，这些事件在肺腺癌的发生、发展过程中可能起着重要的调控作用。

四、讨论本研究通过高通量测序技术和生物信息学分析，成功识别了肺腺癌特异性可变剪接事件。

这些事件主要涉及一些与肺癌发生、发展相关的基因，表明可变剪接在肺腺癌的发病机制中起着重要作用。

非小细胞肺癌中可变剪切基因及其作用的研究进展王莹，张明晖赤峰市医院肿瘤内三科，内蒙古赤峰024000摘要：肺癌是严重威胁我国居民健康的主要公共卫生问题之一。

非小细胞肺癌（NSCLC）是肺癌最常见的组织学类型，占所有肺癌的80%～85%。

但NSCLC的发病机制仍不完全清楚。

可变剪切是指一个mRNA前体通过不同的剪接方式（选择不同的剪接位点）产生不同mRNA剪接异构体的过程。

可变剪切是调节基因表达和产生蛋白质组多样性的重要机制，可变剪切基因异常几乎与肿瘤细胞的所有特征表型有关，能够参与多种肿瘤的发生、发展以及治疗耐药。

在NSCLC中的可变剪切基因主要有MET、GLDC、RBM、Bcl-xL、SRSF、ADD3等，这些可变剪切基因能够参与NSCLC细胞的增殖、分化、凋亡等一系列生物学行为。

因此，深入探索可变剪切基因，或可为NSCLC诊断和治疗提供新的思路。

关键词：非小细胞肺癌；可变剪切基因；靶向治疗；生物标志物doi：10.3969/j.issn.1002-266X.2023.25.023中图分类号：R734.2 文献标志码：A 文章编号：1002-266X（2023）25-0087-04肺癌是严重威胁我国居民健康的主要公共卫生问题之一。

据统计，2020年我国肺癌新发病例约82万例、死亡病例约72万例，其发病率和死亡率均居我国恶性肿瘤首位。

非小细胞肺癌（NSCLC）是肺癌最常见的组织学类型，占所有肺癌的80%～85%，根据病理学类型可分为腺癌、鳞癌、大细胞癌三个亚型［1］。

NSCLC早期症状不典型，大多数患者发现时已是中晚期，5年生存率较低［2］。

但目前NSCLC的发病机制仍不完全清楚。

可变剪切是指一个mRNA前体通过不同的剪接方式（选择不同的剪接位点）产生不同mRNA剪接异构体的过程，主要包括可变启动子（AP）、可变终止子（AT）、外显子跳跃（ES）、可变供体位点（AD）、可变受体位点（AA）、内含子保留（RI）和外显子互斥（ME）七种可变剪切事件［3］。

《肺腺癌特异性可变剪接事件的识别与分析》篇一一、引言肺腺癌是肺癌的主要亚型之一，具有高度异质性和复杂的遗传背景。

近年来，随着基因组学和生物信息学技术的不断发展，可变剪接事件在肺腺癌发生发展中的作用逐渐受到关注。

可变剪接是一种重要的转录后修饰过程，能够产生多种剪接异构体，从而影响基因的表达和功能。

因此，识别和分析肺腺癌特异性可变剪接事件对于深入了解肺腺癌的发病机制、诊断和治疗具有重要意义。

本文旨在通过生物信息学方法，对肺腺癌特异性可变剪接事件进行识别和分析，以期为肺腺癌的研究提供新的思路和方法。

二、材料与方法1. 数据来源本研究使用的肺腺癌基因表达数据和可变剪接事件数据来自公共数据库（如TCGA、GEO等）。

2. 生物信息学分析方法（1）基因表达谱分析：利用R语言和相关生物信息学软件，对肺腺癌基因表达数据进行预处理、标准化和差异表达分析，筛选出与肺腺癌相关的基因。

（2）可变剪接事件识别：采用已知的可变剪接事件数据库和新一代测序技术，对肺腺癌样本进行可变剪接事件的检测和识别。

（3）特异性可变剪接事件分析：结合基因表达谱分析和可变剪接事件识别结果，筛选出肺腺癌特异性可变剪接事件，并进行功能注释和通路分析。

（4）验证实验：通过RT-PCR、Western blot等实验方法，对部分关键可变剪接事件进行验证。

三、结果1. 基因表达谱分析结果通过对肺腺癌基因表达数据进行差异表达分析，我们筛选出了一批与肺腺癌相关的基因。

这些基因在肺腺癌组织中的表达水平与正常组织相比存在显著差异，可能参与了肺腺癌的发生发展过程。

2. 可变剪接事件识别结果通过新一代测序技术和已知的可变剪接事件数据库，我们检测和识别了大量的可变剪接事件。

这些事件涉及到的基因涵盖了多种生物学功能，包括细胞增殖、凋亡、侵袭和转移等。

3. 肺腺癌特异性可变剪接事件分析结果结合基因表达谱分析和可变剪接事件识别结果，我们筛选出了一批肺腺癌特异性可变剪接事件。

《肺腺癌特异性可变剪接事件的识别与分析》篇一一、引言肺腺癌作为最常见的肺癌类型之一，近年来发病率逐年上升，对人们的健康构成严重威胁。

在癌症基因组学研究中，RNA可变剪接在癌症的生物过程中发挥着重要作用。

而肺腺癌中存在大量特异性可变剪接事件，对这些事件的识别与分析有助于理解肺癌的发生机制、预后判断和潜在治疗策略的开发。

本文将探讨肺腺癌特异性可变剪接事件的识别与分析，为肺腺癌的深入研究提供理论支持。

二、肺腺癌特异性可变剪接事件概述可变剪接是指通过改变前体mRNA的剪接方式，从而产生多种不同的mRNA剪接异构体的过程。

在肺腺癌中，由于基因组的不稳定性和表达调控的复杂性，导致可变剪接事件的发生频率和类型均有所增加。

这些特异性可变剪接事件可能涉及肿瘤细胞的增殖、侵袭、转移等过程，成为肺腺癌发生发展的重要机制。

三、肺腺癌特异性可变剪接事件的识别（一）生物信息学分析利用生物信息学工具，如RNA-seq数据和基因组注释文件，对肺腺癌样本进行全基因组可变剪接事件的识别。

通过比较正常组织和肿瘤组织的转录组数据，发现差异表达的可变剪接事件。

（二）实验验证利用PCR、RT-PCR、 Western Blot等实验方法，对识别的可变剪接事件进行验证。

通过比较不同肺癌细胞系和正常细胞的可变剪接异构体表达水平，确定其特异性。

四、肺腺癌特异性可变剪接事件的分析（一）功能分析通过基因功能富集分析、蛋白质互作网络分析等方法，探讨肺腺癌特异性可变剪接事件的功能。

这些事件可能涉及肿瘤细胞的增殖、侵袭、转移、凋亡等过程，以及与肿瘤发生发展相关的信号通路。

（二）临床意义分析结合患者的临床资料，分析肺腺癌特异性可变剪接事件与患者预后之间的关系。

通过分析不同剪接异构体的表达水平与患者生存期、复发率等指标的关系，评估这些事件在临床上的应用价值。

五、结论通过对肺腺癌特异性可变剪接事件的识别与分析，我们了解了这些事件在肺癌发生发展过程中的重要作用。

蛋白质表达中可变剪接机制的研究进展可变剪接是一种重要的转录后修饰过程，能够通过选择性使用内含子和剪接位点来产生不同的mRNA转录产物，从而增加基因的多样性。

在蛋白质表达调控中，可变剪接机制起着至关重要的作用。

近年来，关于可变剪接机制的研究进展取得了显著成果。

本文将对蛋白质表达中可变剪接机制的研究进展进行综述。

一、可变剪接的基本原理可变剪接是指在转录后成熟mRNA的剪接过程中，选择性使用不同的内含子和剪接位点，从而产生多个具有不同功能的蛋白质转录产物的一种现象。

可变剪接的基本原理包括：初级转录产物的前体mRNA经过剪接酶的作用，使得内含子被去除，外显子被保留，最终形成成熟的mRNA。

二、可变剪接的作用及意义可变剪接在生物学过程中发挥着重要的作用。

首先，可变剪接可以增加基因的多样性。

同一个基因通过可变剪接可以产生多个转录产物，从而实现不同组织和不同发育阶段的蛋白质表达差异。

此外，可变剪接还可以调节基因的表达水平，通过剪接的选择性使用不同的剪接位点，对基因的转录水平进行调控。

三、可变剪接机制的研究进展近年来，随着高通量测序技术的发展，可变剪接机制的研究取得了重要进展。

首先，在可变剪接调控的研究中，已经发现多种转录因子和RNA结合蛋白与可变剪接的发生密切相关。

转录因子能够结合到基因的启动子或者剪接位点附近的调控区域，调控剪接酶的招募和活性。

此外，已经发现了多种RNA结合蛋白能够通过结合预剪切复合体中的RNA分子，调控可变剪接的发生。

这些研究为揭示可变剪接机制的调控网络提供了重要线索。

另外，大量的测序数据的积累，为可变剪接机制的实时监测和分析提供了可能。

通过RNA测序技术，研究人员可以全面了解某个细胞或者组织中的可变剪接事件，进而对其进行分析和挖掘。

这些测序数据的分析，不仅有助于发现新的可变剪接事件，还可以揭示可变剪接在不同生理状态下的调控模式。

此外，生物信息学分析方法的发展，也为可变剪接机制的研究提供了便利。

基因剪接和可变剪切在疾病发生中的作用随着科学技术的不断更新，生物学研究也日新月异，其中基因剪接和可变剪切技术的发展成为了疾病研究的一个热点话题。

现代医学研究发现，多种疾病都与基因剪接和可变剪切紧密相关，这些技术不仅有改善疾病治疗的前景，也有助于加深我们对基因调节和表达的理解。

什么是基因剪接？基因是掌握生命本质的“基础设施”，是生命中最基本的物质，但基因并不像传统中所说的那样是不可变的，事实上基因的构成存在一些变异，其中最普遍的变异形式是剪接（splicing）。

基因剪接指的是在转录过程中，RNA分子从原始RNA中剪切出部分序列，随后剩余序列通过连接并在核外翻译成蛋白质。

基因序列中，核苷酸的秩序是非常重要的，因为它决定了蛋白质的合成。

然而，由于基因的复杂性，基因不是一长段的连续码序列，而是由阻断（内含子）和可翻译的区域（外显子）交替组成的。

在基因剪接过程中，RNA分子会选择把内含子剪除，这样就形成了不同的剪接变异体。

基因剪接可以使得一个基因编码出多种蛋白质，进而有不同的生化功能及表达模式。

剪接的重要性人类染色体中有大量位于基因内部的内含子，所有这些内含子都必须在剪接过程中被精确地拼接起来才能形成正确的mRNA (messenger RNA)。

剪接不正确会因为导致拼接不完整差异表达，这可能会是人类表型发生变化的主要原因之一。

基因剪接的影响针对这一过程的失调，相关研究者已经在已知的许多疾病中观察到了相关的表观遗传改变，证明了基因剪接在与基因相关的疾病中扮演着至关重要的角色。

例如，何杰金森病、先天性红细胞过多症、基础隆周氏综合征、囊性纤维化等疾病都和基因剪接机制失调相关，并已证实基于剪接机制的RNA疗法已经在临床试验中取得了一定的进展。

什么是可变剪切？可变剪切是指，在同一个真核基因的不同外显子中的可变组分（也称为可变包容体），允许在基因转录中的复杂前后处理过程中，产生不同的翻译产物。

不同的剪接变异体通过合成不同的mRNA来表达，从而产生不同的蛋白质。

《肺腺癌特异性可变剪接事件的识别与分析》篇一一、引言肺腺癌是一种常见的肺癌类型，其发病机制复杂，涉及多种基因变异和转录后修饰。

可变剪接（Alternative Splicing）是基因表达调控的重要手段，能够产生多种蛋白质异构体，参与细胞的生命活动。

近年来，随着高通量测序技术的发展，肺腺癌中特异性可变剪接事件的研究逐渐成为热点。

本文旨在通过分析肺腺癌中特异性可变剪接事件，为肺癌的诊疗提供新的思路和方法。

二、材料与方法2.1 样本来源本研究选取了肺腺癌患者手术切除的肿瘤组织及配对的正常肺组织作为研究对象。

所有样本均经过病理学确诊，并获得患者知情同意。

2.2 实验方法（1）RNA提取与测序：对样本进行RNA提取，并利用高通量测序技术进行转录组测序。

（2）数据预处理：对测序数据进行质量评估、去冗余、去除低质量序列等预处理操作。

（3）可变剪接事件识别：利用生物信息学分析软件，对预处理后的数据进行可变剪接事件的识别与分类。

（4）统计分析：对识别出的可变剪接事件进行统计分析，筛选出肺腺癌特异性可变剪接事件。

三、结果3.1 可变剪接事件总体情况通过对转录组测序数据的分析，我们共识别出数千个可变剪接事件。

这些事件主要涉及外显子跳跃、内含子保留、互斥外显子等多种类型。

3.2 肺腺癌特异性可变剪接事件分析在所有识别出的可变剪接事件中，我们通过统计分析，筛选出在肺腺癌组织中显著富集的特异性可变剪接事件。

这些事件主要涉及肿瘤相关基因的剪接，可能对肺腺癌的发生、发展起到重要作用。

3.3 特异性可变剪接事件与临床特征的关系我们对筛选出的肺腺癌特异性可变剪接事件与患者临床特征进行了关联分析。

结果显示，某些特异性可变剪接事件与患者的预后、分期等临床特征密切相关，可能成为肺腺癌诊疗的潜在生物标志物。

四、讨论4.1 肺腺癌特异性可变剪接事件的生物学意义本研究发现，肺腺癌中存在大量特异性可变剪接事件，这些事件主要涉及肿瘤相关基因的剪接。

RNA可变剪切及其生物学意义研究RNA可变剪切是一种常见的表观遗传调控方式，是真核生物基因调控的重要机制之一。

通过调整RNA的剪切方式，可在单个基因内产生多种不同的信使RNA （mRNA），从而实现一种基因多重表达。

这种表观遗传调控方式有助于扩大基因组的功能多样性，促进复杂生物体的标志性结构和功能的形成，因此研究RNA可变剪切对于理解生物的发育、进化以及疾病发生的机制和防治具有重要意义。

一、RNA可变剪切机理RNA可变剪切是指一种生物学过程，通过对RNA前体分子（pre-mRNA）的不同区域进行选择性剪切，从而形成不同的mRNA和蛋白质。

一般来说，一个基因可以产生多种不同的mRNA，每种mRNA通过编码不同的蛋白质，实现在单个基因水平上的调节。

在RNA可变剪切中，具有可变剪切位点（alternative splicing site）的RNA前体被不同的剪接酶和调节因子选择性加工，形成不同的mRNA。

具体来说，剪接酶包括：分布于核内的小核RNA (snRNA）和大核RNA (hnRNA)，其中小核RNA作为剪接酶的一部分，以其相对固定的序列和结构识别剪切点，大核RNA作为一种RNA结合蛋白并辅助剪接过程中的催化和辅助作用。

而调节因子是一类蛋白质，通过识别可变剪切位点，并通过与剪接酶结合和作用，调控这些位点的使用和选择。

当可变剪切位点在配对时，调节因子就会促进这个可变剪切位点的使用，反之，则会阻止其使用，从而产生不同的mRNA同源体的表达。

二、RNA可变剪切在生物学中的作用1.促进基因功能的多样化多种不同的mRNA、蛋白质是由同一个基因S splicing出来的，RNA可变剪切可以让S产生不同的信息物质。

因此，RNA可变剪切成为一种重要的基因调控方式，可以有效地促进基因功能的多样化。

2.影响生长和发育RNA可变剪切通过调整不同基因的表达来促进生物的生长和发育，调节fushi tarazu基因的可变性剪切，介导了果蝇四个分割周期不同分割因子的产生和表达。

rna分子可变剪切国家自然基金文章标题：深度解析RNA分子可变剪切及其在基因表达调控中的作用一、引言在当今生命科学领域中，RNA分子可变剪切是一个备受关注的热门话题。

作为国家自然基金资助的基础研究项目，本文将深入探讨RNA分子可变剪切及其在基因表达调控中的重要作用。

二、RNA分子可变剪切的基本概念及机制RNA分子可变剪切是指在基因转录后，RNA前体分子经过剪切和拼接作用，产生出不同的成熟mRNA。

这一过程具有高度的复杂性，涉及到剪切位点的选择、剪切因子的调控等多个环节。

具体而言，可变剪切能够通过剪切位点的选择，使得同一基因产生出多种不同的mRNA，从而增加了基因的多样性和调控的灵活性。

三、RNA分子可变剪切在基因表达调控中的作用1. 丰富基因的功能多样性可变剪切的存在使得单个基因能够编码出多种功能不同的蛋白质，从而丰富了基因的功能多样性。

2. 调节基因的表达水平通过可变剪切的调控，可以使得一部分转录本得到丰富表达，另一部分则表达水平较低，从而实现了基因表达水平的调节。

3. 参与细胞分化和发育在细胞分化和发育过程中，可变剪切能够调控一系列基因的表达，从而影响细胞的命运和功能发挥。

四、国家自然基金对RNA分子可变剪切研究的支持国家自然基金一直致力于支持生命科学领域的基础研究。

在RNA分子可变剪切的研究中，国家自然基金为科研人员提供了重要的资金支持和学术交流评台，推动了该领域的发展和进步。

五、个人观点和理解在我看来，RNA分子可变剪切是一个极具挑战和潜力的研究领域。

其复杂的机制和多样的调控方式，为我们揭示了基因表达调控的新机制，也为疾病的发生和治疗提供了新的思路和靶点。

六、总结通过对RNA分子可变剪切的深度探讨，我们对这一领域的研究有了更为全面、深刻和灵活的理解。

国家自然基金在此过程中扮演了重要的推动和支持作用，相信在广大科研工作者的共同努力下，RNA分子可变剪切的研究将会取得更多的突破和进展。

通过本篇文章的阐述，我们更加深入地了解了RNA分子可变剪切的基本概念、作用以及国家自然基金在该领域的支持。

RNA可变剪接机制及其在肿瘤治疗中的应用随着生物技术的发展，RNA可变剪接机制成为了学术研究热点之一。

RNA可变剪接是指在RNA转录后过程中，原始mRNA前体通过剪接机制，形成不同的外显子结构，从而生成不同的成熟mRNA。

这个过程可以通过剪接酶和辅助蛋白质的参与来实现。

而作为一种功能多样性的调控方式，RNA可变剪接机制在调控细胞内部信号传导、代谢途径、mRNA稳定等方面扮演着重要角色。

目前，越来越多的研究表明，RNA可变剪接异常与肿瘤的发生、进展和耐药性密切相关，因此RNA可变剪接机制成为了肿瘤治疗的有力工具。

RNA可变剪接机制在发生和发展过程中的作用RNA可变剪接机制包括基本剪接、选择性剪接、纯化剪接、外显子-skipping剪接和略过内含子剪接等不同形式。

其中，选择性剪接是指不同的可变剪接方式，从而影响基因不同的转录本的表达。

基因受到各种因素的调控，包括外在信号、组蛋白修饰、RNA甲基化和非编码RNA等。

对于基因调控来说，选择性剪接起着至关重要的作用。

RNA可变剪接机制并不是一种完美的过程，常常会出现错误和异常。

越来越多的研究表明，RNA可变剪接异常与各种疾病的发生和进展密切相关，如肿瘤、多种神经系统疾病和心血管疾病。

特别是在肿瘤中，RNA可变剪接异常非常常见。

RNA可变剪接机制在肿瘤治疗中的应用相比传统的肿瘤治疗方式，RNA可变剪接机制可以更为精准地识别和靶向治疗恶性肿瘤细胞。

在肿瘤治疗中，RNA干扰技术（RNAi）和小分子化学品是常见的在RNA可变剪接机制上实现靶向治疗的方法。

其中，RNAi技术通过siRNA或shRNA进行靶向RNA内切酶的基因沉默，进而影响RNA可变剪接机制的正常功能。

此外，在肿瘤治疗中，研究人员也在进行RNA可变剪接相应的小分子化学品筛选，用于针对RNA可变剪接机制进行治疗。

小分子化学品的设计取决于目标基因的不同，因此肿瘤治疗的效果和毒副作用也存在较大差异。

近年来的一项研究表明，在肝癌治疗中，RNA干扰技术可以通过靶向ESE-1启动子上的结合蛋白（hnRNP A1），从而阻止可变剪接。

可变剪接与疾病的生物信息学研究概况王科俊1*，吕俊杰1，冯伟兴1，王鑫2（1.哈尔滨工程大学自动化学院，中国黑龙江哈尔滨150001；2.剑桥大学癌症分子研究中心英国剑桥）摘要：可变剪接是真核基因转录后期的重要调控机制，它使得同一条蛋白质编码基因能够产生多种转录体，极大的扩展了遗传信息的应用.研究发现，可变剪接与人类疾病有着密切的联系.错误的剪接会导致疾病，增加疾病的易感性与病变程度，甚至直接导致癌变.现对可变剪接调控机制与疾病的生物信息学研究进展进行综述.关键词：可变剪接；疾病；癌症；生物信息学中图分类号：Q752文献标识码：A文章编号：1007-7847（2011）01-0086-09The Application of Bioinformatics in the Research ofAlternative Splicing and DiseaseWANG Ke -jun 1，L 譈Jun -jie 1*，FENG Wei -xing 1，WANG Xin 2（1.College of Automation ，Harbin Engineering University ，Harbin 150001，Heilongjiang ，China ；2.Cancer Research Center ，Cambridge University ，Cambridge ，England ）收稿日期：2010-09-01；修回日期：2010-12-01基金项目：国家自然科学基金资助项目（61071174）；国家863计划项目（2008AA01Z148）作者简介：王科俊（1962-），男，黑龙江哈尔滨人，哈尔滨工程大学自动化学院教授，博士生导师，主要从事模式识别、多模态生物特征识别、生物信息学研究，E -mail ：wangkejun@ ；吕俊杰（1982-），女，黑龙江齐齐哈尔人，博士研究生，主要从事生物信息学研究.Abstract ：Alternative splicing is an important mechanism in regulating eukaryotic gene expression during post -transcriptional processing as it generates numerous transcripts from a single protein -coding gene ，whichlargely increases the use of genetic information.Researches showed that alternative splicing was highly relevant to human diseases.Wrong splicing patterns could cause disease ，contribute to disease severity and susceptibility ，and even cause cancer directly.Research progress of bioinformatics in alternative splicing regulation mechanism and disease was summarized.Key words ：alternative splicing ；disease ；cancer ；bioinformatics（Life Science Research ，2011，15（1）：086～094）1977年Walter Gilbert 在对Adenovirus hexon基因的研究中发现并提出可变剪接现象［1］，同时，他表明一个基因的不同编码区可以拼接在一起被剪接下来，产生功能不同的信使核糖核酸，这是对可变剪接的最早描述.随后Sharp 和Roberts 发现高等生物基因的编码区被非编码区所分割，并提出分割的基因结构［2，3］.这一发现推翻了传统生物学关于“一种基因对应一种蛋白质”的观点，接下来1981年，第一次在哺乳动物编码荷尔蒙降血钙素的基因中发现可变剪接现象［4］，20世纪80年代初，在编码免疫球蛋白的基因中发现可变剪接［4，5］.此后，可变剪接被发现广泛存在于真核生物中［6］.大量关于可变剪接的实验性文章不断发表出来.很长一段时间，对可变剪接机制的研究多停留在对单个基因的可变剪接现象和机制的研究上，而缺少更为系统更为综第15卷第1期生命科学研究Vol．15No．12011年2月Life Science ResearchFeb.2011·综述·第1期图1可变剪接主要类型黑色方块表示内含子，灰色方块表示外显子；折线表示发生剪接，方块上方的折线表示正常剪接发生的位置，方块下方的折线表示发生可变剪接的位置.Fig.1Main patterns of alternative splicingBlack boxes mean exons ，gray boxes mean introns ；fold lines mean splicing ，up -fold lines mean the sites of constitutive splicing ，and down -fold lines mean the sites of alternative splicing.合的分析.究竟什么是影响基因产生可变剪接的因素，这些基因在产生可变剪接时有着怎样的机制或规律，不同的可变剪接的产物对蛋白质的功能有什么样的影响，等等诸多问题单纯的靠逐个基因地进行实验是无法解决的.近20年来，应用计算方法对可变剪接现象进行研究开始引起人们的关注.我国对可变剪接的研究起步比较晚，近几年才在个别单位开展，目前开展这方面研究的研究机构主要有：中科院上海生命科学研究院、清华大学生物信息研究所智能技术与系统国家重点实验室、国防科学技术大学、北京大学、上海交通大学、中科院华大基因研究中心、中科院生物物理所、天津大学、内蒙古工业大学等.可变剪接受时间和空间的限制，在不同的组织中，在相同组织的不同细胞中，在同一组织的不同发育阶段，对病理过程的不同反应等等过程中均会产生不同的剪接变体.研究发现［7］：94%以上的人类基因存在可变剪接，平均每个人类的基因有多于5个转录物变体，其中多达50%的致病突变会影响剪接；可变剪接的异常改变使得基因在转录后期产生异常的剪接变体，编码出异常的蛋白质，从而导致人类遗传疾病，甚至癌变.目前，对可变剪接与疾病的相关性已在单基因与单癌症水平上展开了研究［7］.对可变剪接机制与疾病相关性的深入研究，可以为人类遗传疾病与癌症的临床诊断、预测，治疗方案的制定以及相关的生物制药提供理论上的指导.1可变剪接的基本类型可变剪接的类型主要有7种（如图1所示），分别为内含子保留（图a ，intron retention ）、可变3'剪接位点（图b ，alternative 3′splice site ）、可变5'剪接位点（图c ，alternative 5′splice site ）、外显子跳过（图d ，exon skipping ）、互斥可变外显子（图e ，mutually exclusive exons ）、可变初始外显子（图f ，alternative initial exon ）和可变终末外显子（图g ，alternative last exon ）.表1为Christo -pher Burge 实验室基于RNA -seq 的最新实验数据，预测出人类基因里各种模式的可变剪接类型所占的比例［8］.表1可变剪接类型及所占比例Table 1Patterns and percentage of alternative splicingPatterns of alternative splicing Proportion/（%）Intron retentionAlternative 3′splice site Alternative 5′splice site Exon skippingMutually exclusive exons Alternative initial exon Alternative last exo11615354138a c ebdfg王科俊等：可变剪接与疾病的生物信息学研究概况87生命科学研究2011年2可变剪接调控机制剪接体的核心部分包括一组小核RNA（small nuclear RNA，snRNA）以及与之结合的蛋白质，它们以严格的程序组装成剪接体（splicesome）. snRNA成员分别为U1、U2、U4、U5和U6，长度在106（U6）~185（U2）个核苷酸之间.snRNA 与蛋白质结合在一起形成小核核糖核蛋白（small nuclear ribonucleic protein，snRNP），剪接体复合物中还有大量的其它因子.如SR蛋白质及其相关蛋白质.这些剪接因子与调节蛋白相互作用来调节剪接，可变剪接过程的调控机制多种多样.按剪接调控因子结合在RNA上的位置及作用方式，可以分为外显子增强子（ESE）、外显子抑制子（ESS）、内含子增强子（ISE）和内含子抑制子（ISS）［9］.可变剪接的各调控元件，不同的增强子和抑制因子的排列组合共同决定剪接模式的变化.目前已逐步开展对于这些剪接调控因子的作用机理、作用位置及其对剪接模式的影响等的研究.近年来对于剪接增强机制的研究主要集中在对SR蛋白质的调控机制上.SR蛋白质对3′剪接位点的增强通过吸引U2AF65结合在信号较弱的多嘧啶区域.另外一种3′增强机制则不需要吸引U2AF65，而是通过SRm160和SRm300等剪接调控因子桥接ESE和剪接体组成元件来实现［10］.这些调控因子含有RS（arginine-serine-rich）区域，但没有RRM（RNA recognition motif）区域，并能和snRNP、SR蛋白质之间形成多重作用关系.内含子增强因子主要通过结合某些反式作用的蛋白质来增强剪接位点的信号.剪接信号的抑制通常由hnRNP蛋白质家族（如SXL、PTB和hnRNPA1等）的作用来实现.最简单的一种机制是：结合在抑制因子上的蛋白质会直接阻止剪接体的结合.然而，剪接的抑制经常需要通过结合到多个同类型的抑制因子的蛋白质之间的协调作用来完成.已发现的有两种协调抑制的形式［11，12］，这两种调控形式或通过结合在高结合强度的抑制因子上的蛋白质的增殖，或通过在RNA外将蛋白质形成环形来产生一个“抑制区域”.在这两种情况下，外显子、剪接位点和增强因子都无法接触剪接因子.在许多情况下，可变剪接事件可能由更为复杂的机制造成，比如多个增强和抑制因子同时作用.哺乳动物src N1外显子的神经系统特有的可变剪接是一个典型的多因子调控剪接例子［13］.在非神经系统的细胞中，N1外显子的剪接取决于4个侧翼的CUCUCU元件，它们和PTB协调地进行结合.U2-snRNP结合在与PTB结合位置相反的上游内含子中.相反，U1snRNP的结合则不受PTB的抑制影响.在神经系统的细胞中，N1的包含则有赖于下游的ISE.该ISE和其中的一个CUCUCU元件重叠，并与hnRNPF，hnRNPH和KH类型的剪接调控蛋白质作用.该ISE复合体被nPTB蛋白质所吸引，该nPTB结合在CUCUCU元件，但没有PTB的抑制能力强. nPTB有双重作用，一方面会对抗抑制因子，另一方面却促进ISE复合体.nPTB的表达量有限，因此不足以激活N1的剪接.N1外显子中的ESE 结合SF2/ASF、hnRNPF和hnRNPH，而hnRNPA1的结合则起到抑制的调控作用.该剪接机制极为复杂，尚未完全明确.3可变剪接与遗传性疾病可变剪接是一个各种影响因素高度协调的机制，其中任何一个关键因素产生突变，都会改变正常的剪接模式，得到变异的转录体，编码出异常的蛋白质，从而导致疾病甚至癌变.已有大量与可变剪接相关的疾病记载，但是，因为有一些疾病中的突变不是致病的关键因素，所以记载的数目远远低于实际发生的数量（表2给出了现有典型与可变剪接相关疾病的信息）.对可变剪接机制与疾病相关性的深入研究，可以为疾病与癌症提供合理的治疗方案.下面讨论几种与疾病有密切联系的典型剪接变异.3.1点突变早在1992年，Krawczak M等就在对101个造成人类遗传疾病的点突变研究中发现，多达15%的点突变会破坏mRNA的剪接［14］.该比例在2005年提高到60%［15］.2009年1月最新公布的人类基因突变数据库（Human Gene Mutation Database，HGMD［16］）中有多达8532个人类基因的点突变与遗传病相关，占数据库总数的10%.需要注意的是，这个数据是来自于具体的文献记载的实验数据.实际的破坏剪接的致病点突变所占比例远远高于10%.对由于剪接位点的选择变化所导致的疾病研究较为充分的代表是地中海贫血［17］和家族性自律神经失调.家族性自律神88第1期经失调是一种由i-kappa-B蛋白激酶及其相关的复杂蛋白质功能丧失引起的隐性疾病，在德系犹太人中，发病率达1/3600［18］.患儿的和脱髓鞘相关的神经系统发育异常，临床表现为呕吐、病危、步态不稳、对疼痛感减弱或消失.99.5%以上的家族性自律神经失调患者的20号外显子的5′剪接位点在20号内含子的位置6处由T突变为C.这个点突变打断了与U1-snRNA的碱基配对，U1-snRNA与上游外显子的最后3个核苷酸以及下游内含子的前6个核苷酸相配对.大多数5′剪接位点处形成7对与U1-snRNA互补的碱基对.这意味着，将导致5′剪接位点和U1-snRNA 有3个是错配的.生物信息学分析表明［19］，这些错配不是随机分布的.他们或者削弱5′剪接位点的外显子部分，然后通过增加结合到内含子的部分做补偿，或者削弱5′剪接位点的内含子部分，然后通过增加结合到外显子的部分做补偿.在IKBKAP基因的20号外显子中，剪接位点的外显子部分是被削弱的，由于在位置-1处是A，与其配对的T突变为C削弱了5′剪接位点的内含子部分，导致外显子跳过［19］.家族性自律神经失调的例子说明了剪接位点突变的复杂性，同时也要联系其他调控元件仔细分析，它进一步表明，关键调控基因的错误剪接会严重影响其它基因.表2互联网上关于遗传疾病的信息Table2Information about genetic diseases on the webGeneral information about alternative splicing http：///Familial dysautonomiaSubstances that influence alternative splicingTauopathiesHutchinson-Gilford progeria syndromeSpinal muscular atrophyPrader-Willi syndromeMyotonic dystrophyMedium-chain acyl-CoA dehydrogenase（MCAD）deficiency Myotonic dystrophy Frontotemporal lobar dementias/-amyotrophic lateral sclerosis / /cpds.htm http://www.molgen.ua.ac.be/ADMutations/ /////mcad_fam.htm /3.2与疾病相关的短重复元件突变在很多外显子中检测出短重复序列，这些重复序列有助于某些剪接因子的识别［20］.它们长度的变化还会改变基因的剪接模式，例如：内皮细胞一氧化氮合成酶基因包含一个内含子多态化的CA重复区，该重复区与冠状动脉疾病、高同型半胱氨酸血症，在性别特异性剪接模式上的患病几率有着密切的联系［21］；SELEX实验和功能研究表明［22］：CA重复元件与hnRNP L结合，并且hnRNP L活性的激活依赖于CA重复元件的长度.基因芯片的研究表明［23］：内含子序列中丰富的CA重复序列可以影响可变剪接，并且其中某些CA重复元件的多态性会引起人类疾病.另一个与疾病相关的短重复元件是UG，它会引起CFTR基因的9号外显子剪接异常，导致囊性纤维化［23］.Alu重复元件是人类基因组中最大的重复群体，他们约占基因组序列总数的10％［24］，Alu重复元件包含潜在的剪接位点，可以进化成外显子［25］，大约5%以上的人类可变外显子都来源于Alu重复序列［26］.毫无疑问，Alu重复元件中的突变会产生异常的mRNA，从而导致人类疾病，例如Alport综合症［27］、先天性白内障［28］、异形面神经综合症［28］、VII型黏多糖症［29］.这些例子解释了短重复序列是如何改变可变剪接调控平衡的，尽管他们有时位于内含子中或者看似与mRNA无关.外显子化的Alu重复元件表明了如何利用新的重复元件通过进化获得新的功能，不当外显子化的Alu重复元件所引起的疾病可以被看作是失败的进化尝试.3.3可变剪接产生蛋白质亚型的比例改变神经退化性疾病是一组描述几种中枢神经系统的疾病，它们的一个共同的病理特征是：细胞内存在异常堆积的tau蛋白.该tau蛋白是由位于17号染色体上的单个基因编码的，这个基王科俊等：可变剪接与疾病的生物信息学研究概况89生命科学研究2011年因存在广泛的可变剪接，16个外显子中有8个经历可变剪接［30］.人类基因的可变剪接受时间和空间的限制，例如，2号外显子、3号外显号子和10号外显子具有成人细胞组织特异性，在脑组织的不同区域中剪接是有显著差异的［30］.Tau 蛋白通过微管重复区域与微管结合.这些微管蛋白结合区中有一个是由可变10号外显子编码的，10号外显子包含会产生有4个微管重复区域的蛋白质（4R），而10号外显子跳过则会产生有3个微管重复区域的蛋白质（3R）.在成人中这个剪接事件具有物种特异性.在人类基因中，10号外显子在成年人细胞中是可变剪接的，而在小鼠中，这个外显子是组成性的.在这两个物种中，该外显子的作用都是在发育过程中被调节的.Andreadis对Tau基因的研究发现［30］：Tau基因中罕见的显性突变会导致额颞叶痴呆症、帕金森病以及17号染色体疾病.大多数的突变会影响10号外显子编码微管结合点的部分.Tau的10号外显子的突变导致调节元件分解.该外显子表现为由4个增强子和3个沉默子组成的可变外显子.增强子调控区的突变会减弱外显子的作用，反之，沉默子调控区的突变则会增加外显子的作用.研究发现10号外显子的突变改变其正常包含的前体mRNA编码3R和4R重复Tau 亚型的数量，这和17号染色体疾病相关［31，32］.这些数据清楚地表明，剪接突变通过改变4R和3R 亚型的比例导致了神经系统的疾病.这个例子表明，由可变剪接产生的蛋白质亚型比例变化可引起人类疾病.进一步说明如何分析基因的变异体有助于理解剪接调控机制.剪接存在复杂的物种特异性，但可以通过建立动物模型来研究人类病理.3.4单核苷酸多态性高胆固醇是导致动脉粥样硬化的主要因素.低密度脂蛋白受体（LDLR）将血液中的低密度脂蛋白去除.低密度脂蛋白受体基因突变是导致高胆固醇血症的主要原因，同时高血脂是引起LDLR突变的主要因素［33］.研究发现［34］：在LDLR 的12号外显子中发现一个单核苷酸多态性（SNP）可以促使这一外显子跳过.该SNP可以促使更年期前的妇女肝脏中12号外显子跳过，但是，对更年期后的妇女或者男子并没有该作用.在更年期前的妇女肝脏组织中该SNP和剪接模式都与胆固醇水平相关，在男子中却不存在这种情况.12号外显子跳过产生一个截短的LDLR，该LDLR缺乏膜结合和内化必要的跨膜区.这可能是因为由12号外显子跳过产生的异常蛋白严重阻止吸收低密度脂蛋白.这个实例阐述了由SNP引起的12号外显子跳过与胆固醇水平有关这一现象.该SNP依赖于性别的原因尚不清楚，但可能是高雌激素水平影响基因的转录水平或者可变剪接［33］.载脂蛋白E（ApoE基因）是低密度脂蛋白受体的配体，载脂蛋白E的等位状态是导致阿尔茨海默氏病的一个重大因素.因此，需要研究LDLR的12号外显子中SNP是否与阿尔茨海默氏症有关.研究发现，在男性中该SNP和阿尔茨海默氏病相关，在女性中却不存在这种情况［34］.这个例子很好地说明了单核苷酸多态性能够影响可变剪接，从而导致人类疾病.也反映出可变外显子调控机制是由各种因素综合控制的，一个突变依赖于其他因素，在上述实例中依赖于性别和年龄.3.5剪接因子的缺失反式作用因子如果受到剪接的影响，则可能会导致其所调控或参与调控的所有基因的表达发生异常而导致疾病.剪接体由5种snRNP和200多种蛋白质组成，这些蛋白质包括蛋白激酶、磷酸酶和解旋酶等剪接体所需要的酶，以及相关的mRNA输出因子、转录因子和剪接反式作用因子等等［35］.因此，生成这些蛋白质和snRNP的基因如果由于可变剪接被破坏，将会使它们在剪接过程中的调控功能丧失，最终可能导致某种疾病.Mordes等对脊髓性肌萎缩（spinal muscular atrophy，SMA）［36］的研究，以及Winkler等对色素性视网膜炎（retinitis pigmentosa）［37］的分析表明：这两种遗传疾病都是由于生成snRNP的基因发生突变所导致的.SMA是一种影响运动神经的常染色体隐性紊乱，由于SMN1基因产物的遗失（即：突变造成该基因所生成的蛋白质异常）而导致.该基因产物是细胞质中生成核心snRNP复合物所需要的，而失去snRNP已被证明和疾病有直接联系［38］.色素性视网膜炎是导致失明的一种最常见的原因，4000个人里便有一人患有此疾病［37］.生成U4U5U6三聚snRNP的基因中包含色素性视网膜炎的3个主要基因———PRPF31、PRPF8和HPRP3.而U4U5U6是剪接体的主要组成部分.90第1期上述两个实例是典型的由剪接因子缺失导致剪接异常而产生的疾病，说明剪接因子在剪接调控过程中的重要性，也说明了剪接调控机制的复杂性.4可变剪接与癌症除了上述的人类遗传疾病外，剪接异常也是众多癌症的一个常见特征.和癌症相关的细胞迁移、细胞生长调控、荷尔蒙响应性、细胞死亡和化疗反应中基因表达变化都可能和可变剪接相关［39~41］.有证据表明影响致癌基因（oncogene）、抑癌基因（tumour suppressor）和其它癌症相关的基因剪接的突变在癌症的起始和过程中都有因果关系［41］.目前，对导致癌症中剪接缺陷的机制理解尚不清楚.在一些个案研究中发现，顺式作用元件中的遗传和体细胞突变，反式调节因子的成分、浓度、定位以及活性的变异，都会影响剪接位点的识别和作用，从而导致癌变［39，40］.表3给出了典型的由可变剪接异常导致的癌症实例.我们通过已经得到很好研究的具体实例来阐述癌症中剪接机制的典型改变、致病机理，分析可变剪接对抑癌基因与致癌基因的作用原理，为今后癌症的治疗提供理论上的参考.表3可变剪接异常导致的癌症Table3Cancer caused by alternative splicingGene Splice variant Cancer typeSurvivin［42，43］FHIT［44，45］AIB1［46］VEGF［47］Actinin4［48］Cathepsin B［49］RON［50］Survivin2B with pro-apoptotic propertiesAberrant transcriptsIsoform lacking exon3Isoforms lacking exon6Variant VaCertain isoformsRonΔ165RonΔ160RonΔ155Breast carcinoma and late stage or metastatic gastric cancerGastric,cervical,thyroid and testicular germ-cell tumoursBreast cancerNon-small cell lung cancerSmall cell lung cancerColon cancerColorectal carcinoma4.1致癌信号CD44是一种多功能细胞表面糖蛋白，参与细胞增殖、分化、黏附和迁移等过程［51］.通过其内部外显子的10种变体的组合与包含可以产生多种CD44亚型，某些特定的CD44剪接变体，特别是那些包含外显子v5、v6以及v7变体的亚型，在多种肿瘤中都过分表达，已经有研究证实这些变体在肿瘤细胞侵袭和转移过程中起着重要的作用［51，52］.Konig和Matter等的研究表明［53，54］：外显子v5包含是由外显子的剪接调控元件———剪接增强子和剪接抑制子共同调节的.致癌的RAS信号转导途径的激活刺激外显子v5包含.由于诱导型剪接不需要蛋白的重新合成，其剪接调控可能是由后转译调节或通过控制剪接因子的细胞内定位实现的.近来对STAR（信号转导和RNA激活）蛋白质家族的一员Sam68的研究表明［55］：对ERK MAP酶磷酸化使得其被激活，进而证明是RAS诱导突变引起的外显子v5包含，从而导致的癌变.4.2顺式作用元件的破坏与癌症与疾病相关的点突变至少有15％会导致剪接缺陷，这表明顺式调控元件的破坏会导致大量的错误剪接.已经在许多易发生癌变的基因中发现导致剪接缺陷的胚系突变，例如BRCA1、BRCA2、CDKN2A和APC基因［56~61］，而由于体细胞性突变导致的剪接缺陷则很少发生.胚系序列中的点突变和调节元件突变都会增加癌症的易感性，例如，BRCA1基因的18号外显子中的一个遗传性无义突变破坏一个外显子剪接增强子（ESE）及SR蛋白质SF2/ASF的结合位点，从而结构性18号外显子的不当跳过［62］.抗原递呈细胞（APC）的胚系突变会导致家族性多发性腺癌（FAP）.突变发生在基因的各个位置，特定位置决定疾病的严重程度［60］.最近的研究发现两个破坏剪接调控元件的突变.在4号内含子的供体位点保守模体GT处插入一个T引起4号外显子跳过，从而导致轻度的家族性多发性腺癌［60］；7号内含子受体位点处一个G由A替代会产生一个隐秘的剪接位点，导致8号外显子的起始处有一个单核苷酸缺失；一个单碱基移码导致APC缩短，进而引致典型息肉症［57］.经常在神经纤维瘤的NF1基因中发现胚系突变和体细胞突变的杂合性缺失.Serra等对NF1体细胞突变做了系统的研究［62］，结果表明大多数点突变会导致剪接缺陷，包括外显子跳跃、可变5′剪接位点和可变3′剪接位点的使用.据我们的了解，这是唯一的体王科俊等：可变剪接与疾病的生物信息学研究概况91生命科学研究2011年细胞突变导致剪接位点识别改变的研究.4.3反式调节因子的破坏与癌症许多研究表明在肿瘤中，剪接因子的表达会发生特异性的改变.已在人类卵巢癌和小鼠的乳腺癌模型发育过程中发现Tra26、YB-1、SR蛋白质SC35和ASF/SF2的高度磷酸化，mRNA过高表达.此外，这些改变还与CD44剪接模式增加的复杂性有关［63］.虽然在癌症中很少发现体细胞剪接突变，但是排除了高突变率是剪接缺陷的主要原因这一假设.一般来说，剪接增强子和沉默子，特别是那些在内含子深处的，保守性不强的，因此，它们的识别以及评价单核苷酸替代对剪接效率的影响，主要视情况应用实验的方法.目前，很多突变被归类为中性、错义或无义的，进而可能影响剪接的过程.这使得研究人员致力于研究肿瘤是否有错配修复缺陷及较高的剪接缺陷率.如果一个剪接因子的表达式或活性在一个癌细胞中发生改变，它很可能会影响其他基因的剪接.因此，应该根据剪接缺陷为癌症分类.到目前为止，如何评价剪接因子的表达式或活性改变？这些改变在人类癌症中发生的频率？以及什么基因受到影响？有多少基因受到影响？等等研究还没有开展.5研究策略上面讨论的实例清晰的表明：异常的可变剪接调节是导致人类遗传疾病与癌症的主要来源.要深入了解疾病的致病机理，研究开发遗传疾病与癌症的治疗方案，以及相应的基因靶向疗法、生物药物设计等，可以在可变剪接层面上展开研究，即对可变剪接进行深入细致的研究，从而找到与疾病相关的异常剪接因素.对于这方面的研究，主要从顺式调节元件与反式作用因子两方面着手.由于受计算技术与生物技术的限制，在对顺式作用元件的早期研究上，主要基于剪接位点附近的外显子与内含子中某些特定调节元件的研究上［21，26］，仅仅对单个基因或者某个组织进行研究［11，21］，缺乏在基因组范围的分析，随着生物信息技术的发展，使得在基因组范围内研究可变剪接成为可能.近期的研究热点转向对各组织的可变剪接调节元件进行综合分析，我们在对11对人类组织的可变剪接进行研究中发现［64］：某些剪接在各个组织中都发生，而有些剪接只发生在特定的组织中，即在很多组织中都存在自己特异的剪接模式，或者某些剪接模式在特定的组织中过分的表达，这些具有组织特异性的剪接模式发生突变将导致相应的组织疾病，甚至癌变.为进一步研究顺式作用元件与疾病的相关性，对顺式作用元件的研究热点将集中在疾病的组织特异性剪接、癌症特异性剪接、物种特异性剪接等方向.与疾病相关的另一重要机制是反式作用因子，即调节可变剪接的各蛋白质、酶、小核RNA、hnRNP等，研究这些调节因子的异常作用与疾病的相关性，首先需要对这些因子的调节机制的进行深入分析，这些调节因子通过RNA-RNA、RNA-蛋白质、蛋白质-蛋白质等的相互作用来调节可变剪接.例如：剪接调节因子结合在基因序列的不同位置上，将对剪接产生不同的影响，精确识别出剪接因子结合到基因序列上的位置，对于可变剪接与疾病的治疗均具有重大的意义，以往对这一课题的研究主要集中在对基因序列的分析上，仅考虑序列信息，忽视了结构因素对结合位置的影响，我们将结构因素考虑进来，结合序列信息与结构信息对结合位点进行研究发现，结合了结构因素后可以显著提高结合位点的识别率［65］，这说明，结构因素同样影响可变剪接，结构的改变也会导致异常的剪接，从而导致疾病.我们考虑的结构信息仅是应用Vienner软件中的Mfold软件包对最稳定的二级结构进行预测，这是基于最小自由能开发的二级结构预测程序，预测的仅是最稳定的折叠，与生物实际的二级结构存在差异，要进一步研究结构对剪接作用因子与基因序列结合位置的影响，还需要对二级结构进行进一步的研究，这也将是未来的研究热点.6结论可变剪接机制是基因在后转录时期的一项复杂而精密的调控机制，与人类遗传疾病有着密切的关系，更是癌症表达的天然来源.对可变剪接调控机制与疾病相关性的研究，有助于对致病机理的理解与深入分析；也可以为重大遗传病诊断与治疗提供理论上的指导；为肿瘤的靶向基因疗法提供准确的定位，为开发癌症的治疗方法提供新的思路；更有助于相关疾病的生物制药方案的制定.目前已有学者提出了在RNA剪接层次上治疗人类遗传疾病和癌症的思路［66~68］，如：92。

《肺腺癌特异性可变剪接事件的识别与分析》篇一一、引言肺腺癌是一种常见的肺癌类型，其发病率逐年上升，对人类健康构成严重威胁。

随着基因组学和生物信息学的发展，可变剪接（Alternative Splicing）作为基因表达调控的重要手段，在肺腺癌发生发展中的作用逐渐受到关注。

可变剪接事件是指同一基因在不同条件下，通过不同的剪接方式产生多种不同的剪接异构体。

这些异构体可能具有不同的生物学功能，从而影响基因的表达和调控。

因此，识别和分析肺腺癌特异性可变剪接事件，对于揭示肺腺癌的发病机制、诊断和治疗具有重要意义。

二、材料与方法（一）材料本研究选取了肺腺癌组织及其对应正常肺组织样本，通过RNA测序技术获取了转录本数据。

（二）方法1. 数据分析：利用生物信息学软件和算法，对RNA测序数据进行预处理、质量控制和基因表达分析。

2. 可变剪接事件识别：采用已知的可变剪接事件数据库和生物信息学工具，对数据进行可变剪接事件的识别和分类。

3. 特异性分析：比较肺腺癌组织和正常肺组织中的可变剪接事件，筛选出在肺腺癌中特异性出现的可变剪接事件。

4. 生物学功能分析：通过文献调研和生物信息学分析，对筛选出的特异性可变剪接事件进行生物学功能分析。

三、结果（一）可变剪接事件识别结果通过对RNA测序数据的分析，我们共识别出数千个可变剪接事件。

这些事件主要涉及外显子跳跃、内含子保留、互斥外显子和选择性5'或3'剪接等类型。

（二）肺腺癌特异性可变剪接事件筛选结果经过比较肺腺癌组织和正常肺组织中的可变剪接事件，我们筛选出了一系列在肺腺癌中特异性出现的可变剪接事件。

这些事件主要涉及癌基因和抑癌基因的剪接异构体表达变化。

（三）生物学功能分析结果1. 癌基因剪接异构体：我们发现某些癌基因在肺腺癌中通过可变剪接产生具有更强癌性特性的剪接异构体，这些异构体可能通过促进细胞增殖、抑制凋亡和促进侵袭等途径参与肺腺癌的发生发展。

2. 抑癌基因剪接异构体：另一方面，我们也发现了一些抑癌基因在肺腺癌中发生可变剪接，产生功能减弱的剪接异构体，这些异构体可能通过降低抑癌基因的表达和功能，促进肿瘤的发生和发展。

阿尔兹海默症可变剪切在疾病发生发展中的临床意义阿尔兹海默症是一种进行性神经退化性疾病，会导致记忆力、思考能力和行为的退化。

虽然病因尚不清楚，但研究发现可变剪切在疾病发生发展中发挥了重要的临床意义。

可变剪切是一种基因表达的调控机制，它可以改变基因的表达方式，从而使一个基因产生多个变体。

研究发现，在阿尔兹海默症中，可变剪切过程异常，导致产生一种称为β-淀粉样蛋白的异常蛋白质，这是阿尔兹海默症的典型标志物。

β-淀粉样蛋白在大脑中会形成游离的异常团块，称为淀粉样斑块。

这些斑块堆积在神经细胞周围，会干扰神经信号的传递，导致大脑功能受损。

研究表明，可变剪切异常是淀粉样斑块形成的一个关键过程。

除了对淀粉样斑块的形成影响，可变剪切还与其他阿尔兹海默症特征的发展相关。

例如，研究发现可变剪切异常导致大脑中一种叫做Tau蛋白的异常聚集，这也是阿尔兹海默症的特征。

此外，可变剪切还与神经炎症反应、突触功能损失等病理过程相关。

了解可变剪切在阿尔兹海默症中的临床意义具有重要的指导意义。

首先，这一机制的研究有助于发现阿尔兹海默症的早期诊断标志物，提高疾病的诊断准确性。

其次，可变剪切可能是一个重要的治疗靶点。

通过干预可变剪切过程，可能能够防止或减缓阿尔兹海默症的进展。

因此，研究人员正在探索如何调节可变剪切过程，以期为药物研发提供新的思路。

总之，可变剪切在阿尔兹海默症的发生发展中具有重要的临床意义。

对可变剪切异常的研究可以揭示疾病的机制，并为疾病的早期诊断和治疗提供新的思路。

希望未来能够深入探索可变剪切与阿尔兹海默症之间的关系，为解决这个严峻的健康问题提供更加全面有效的解决方案。

可变剪切在癌症中的研究那么除了筛选差异基因进行此类分析外，还有其他好的思路吗？答案是肯定的；可变剪切是基因转录时，通过组合不同的外显子，形成不同转录本的过程，在生命的信息传递过程中发挥着重要的作用；今天就给大家分享一篇利用TCGA数据库癌症转录组数据可变剪切事件进行生存分析，构建预后模型分析的文章，目前可变剪切在癌症的研究里还不是很多，所以此类选材较为新颖，是一个很不错的选材思路！此篇文章是2018年11月发表在医学2区期刊Frontiers in Oncology（IF=4.416）上，作者共下载了330个结肠癌转录组数据，深入分析了与结肠癌预后相关的关键可变剪切事件！研究思路1. 从TCGA数据库下载转录组数据，采用SpliceSeq进行可变剪切分析2. 针对可变剪切事件，进行单因素的Cox生存分析3. 针对显著的单因素可变剪接事件，进行多因素的Cox生存分析4. 构建预后预测模型，并进行性能评估5. 剪切因子和剪切事件进行关联分析，筛选出重要的剪切因子可变剪切分析采用SplicSeq软件对TCGA中的转录组数据进行可变剪切分析，分别统计可变受体位点(AA)、可变供体位点(AD)、可变启动子(AP)、可变终止子(AT)、内含子保留(RI)、外显子跳跃(ES)、外显子互斥(ME)等7中可变剪切形式的可变剪切事件。

其中外显子跳跃类型的可变剪切事件最多。

统计图如下：单因素生存分析7种类型的可变剪切事件，分别进行单因素的Cox生存分析，筛选出显著相关的可变剪切事件，并将发生该可变剪切事件的基因筛选出来。

下图为7类可变剪切事件对应的风险比率。

多因素生存分析针对这7类可变剪切事件，分别基于该类中显著的可变剪切事件，构建预后预测模型，再基于中位数划分，进行KM生存分析。

为了评估预后模型的性能，采用ROC曲线进行比较分析；基于所有可变剪切事件构建的预测模型最优。

可变剪切显著相关基因的互作分析由于一个基因可能存在多种类型的可变剪切形式，分别统计含有不同类型可变剪切形式基因的数量。

可变剪切还能发文章吗？AS可变剪切17年11月份，生信人进行解读，18年10月份进行课程录制并进行推广。

虽然历经这么久，很多人在做，但是还是有学员依靠我们的课程发表了文章，据不完全统计有3+学员发表3+的文章。

通过文献调研，居然还有同一个癌型做了两次的情况...同一种癌症，相似的分析方式，两篇可变剪切文章，两种影响因子今天小编搜索了可变剪切相关的文章，找到了如下两篇文章，感觉很有趣。

文章1：Genome-Wide Profiling of Prognostic Alternative Splicing Signature in Colorectal Cancer.【Frontiers in Oncology；2018.11；IF4.416】文章2：Alternative splicing events implicated in carcinogenesis and prognosis of colorectal cancer【Journal of cancer；2018.04；IF3.249】这两篇文章研究的都是colorectal cancer，主体的分析也都是可变剪切，可这IF却有了一点点差异，下面我们来看看这两篇文章文章1：文章2：从摘要可以看出，两篇文章均是对可变剪切事件进行分析，文章1摘要中更强调了其构建了cox回归模型以及构建了剪切事件与剪切因子间网络，而文章2则是体现了构建基因互作网络以及富集分析，通过摘要可以感受到文章1的思路更完整，从预后标签到构建模型再到寻找可变剪切相关的网络，而文章2更多的是换一个方式寻找相关的基因，再进行比较普遍的富集分析，对后续进行的生存分析等没有在方法中着重强调。

从方法和结果角度看文章1Step1：对可变剪切事件进行了统计，总结各可变剪切类型所发生的次数，以及对应的基因数，采用柱状图进行展示。

Step2：采用单cox回归分析识别在各可变剪切类型中与生存显著相关的基因，并对各可变剪切事件的TOP20基因绘制森林图进行展示，并用UpSet图展示各可变剪切类型中与生存相关的基因的分布情况。

肿瘤中可变剪切的调控机制及作为治疗靶点的意义【摘要】mRNA可变剪切是一种常见的基因表达调控机制，其异常调控与肿瘤发生发展密切相关。

多种机制可以导致可变剪切变化，包括基因在发生剪切位置发生突变、剪切因子本身突变或表达异常以及肿瘤细胞中系统性的剪切异常。

可变剪切的变异可以造成抑癌基因不表达或诱导特定的促癌蛋白形成。

同时，这类剪切也可以成为肿瘤治疗的靶点。

目前已经有多种小分子化合物可以靶向抑制可变剪切，在临床前研究中证实具有有效的抗癌作用。

进一步的研究需要对可变剪切异常所造成的肿瘤生物学功能影响做进一步的认识，以及靶向可变剪切针对特定肿瘤患者，特别是存在剪切因子突变患者中的治疗效果。

【关键词】可变剪切；剪切因子；突变；肿瘤在基因表达的过程中，信使RNA（messenger RNA, mRNA）前体剪切成为成熟的mRNA至关重要。

剪切的主要目的是去除非编码内含子区域，通过由多种蛋白和RNA组成的剪切体完成。

由于多数基因都具有多个交叉的外显子和内含子，同一基因不同的内含子剪切方式可以导致最终翻译产生不同的蛋白质。

这种mRNA前体剪切的极大灵活性也被称为可变剪切（alternative splicing, AS），它能够极大地扩展细胞的蛋白组表达种类。

尽管大多数由于AS所产生的蛋白亚型功能尚不明确，但有研究指出特定的蛋白质亚型可能参与肿瘤的发生和进展[1]。

肿瘤细胞中已发现有多种机制可以导致异常的可变剪切。

首先，mRNA剪切位置附近对应的基因位点上发生变异，从而诱导剪切错位[2]。

其次，转录组分析发现肿瘤中广泛存在整体性的剪切异常，例如无法有效移除内含子[3]。

最后，编码剪切体相关蛋白的基因发生突变，这类突变在某些肿瘤中发生的频率较高，直接导致剪切过程错乱或无效[4]。

本文将讨论各种可变剪切异常的调控以及对肿瘤的生物学影响，以及剪切作为潜在肿瘤治疗靶点的可能性和研究现状。

1. RNA可变剪切的调控RNA剪切是通过剪切体这一大分子复合物实现的，剪切体中包含多种小核糖核蛋白（small nuclear ribonucleoprotein, snRNP），每种snRNP都拥有一个对应的非编码RNA 和一个Sm或类Sm蛋白复合体[5]。