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基于差异测序的方法分析线虫非编码转录组的中期报告
一、研究目的和背景
随着生物信息学技术的发展，转录组测序成为了研究生命科学的重要手段之一。转录组测序的主要目的在于研究转录组的结构和功能，探究生物体在不同发育阶段和不同环境下基因表达的差异。其中，非编码转录本（noncodingRNA，ncRNA）是一类重要的转录产物。与编码转录本相比，ncRNA的结构和功能更加复杂，能够参与到调节基因表达、RNA加工和稳定性、细胞周期、细胞分化以及疾病发生等多个生物过程中。
本次研究旨在利用差异测序技术，探究线虫（Caenorhabditiselegans）非编码转录组在不同发育阶段的表达特征，揭示其在细胞调控和生物发育中的作用。
二、研究设计和方法
（1）样本采集
本研究选择线虫作为研究对象，分别在奄美盆地和日本海沿岸进行采样，以保证样本的代表性。采用Trizol方法从样本中分离总RNA，利用Ribo-Zero™GoldKit去除rRNA，制备ncRNA文库。
（2）测序平台和方案
将文库测序于IlluminaNextSeq500平台，采用双端150bp测序方式。数据过滤和质控后，采用Hisat2工具将测序数据比对到线虫基因组上，并使用StringTie软件进行转录本组装。利用Ballgown软件，计算各样本之间基因表达量的差异，筛选显著差异表达的样本。通过GO分析和KEGG通路分析，对不同表达型的基因进行功能注释和通路分析。
三、初步结果
经过数据过滤和质量控制后，得到60Gb的测序数据。通过Hisat2软件将样本比对到线虫参考基因组上，得到平均比对率为85%。利用StringTie软件进行转录本组装，共得到ncRNA12000个。通过Ballgown软件分析，得到828个显著差异表达基因（FDR<0.05，log2(foldchange)>1或<-1）。经过功能注释和KEGG通路分析，发现这些基因主要涉及到蛋白质合成和折叠、RNA转录和加工、细胞周期调控、细胞信号传递等生物过程。
四、结论和展望
通过差异测序技术，本研究初步揭示了线虫非编码转录组在不同发育阶段的表达特征，并且发现表达差异显著的基因参与到了许多生物过程中。后续的研究计划在更深入的水平上，挖掘这些基因的调控网络，研究非编码转录本与编码转录本之间的相互作用关系，进一步揭示非编码转录本在生命科学中的重要作用。