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长非编码RNA物种差异表达及相关功能的系统研究的开题报告
题目：长非编码RNA物种差异表达及相关功能的系统研究
一、研究背景
长非编码RNA（Longnon-codingRNA，lncRNA）是一类长度大于200nt的RNA分子，与蛋白编码基因不同，它们不能编码蛋白质。早期研究认为lncRNA是基因废弃物，随着技术的进步，研究发现它们在调控基因转录、剪切、翻译、表观遗传修饰以及信号转导等生物过程中扮演着重要角色。然而，lncRNA的生物功能和相互作用机制尚未完全阐明，尤其是不同物种间lncRNA表达水平及功能差异的研究相对较少，这给深入理解lncRNA在生物过程中的功能带来了挑战。
二、研究目的
本研究拟对不同物种间lncRNA的表达水平进行比较，分析其差异及相关功能。具体目标如下：
1.通过多序列比对分析不同物种间的lncRNA序列特征和相互作用关系；
2.比较不同物种间lncRNA的表达水平差异；
3.探究差异表达的lncRNA与某些生物过程的关联，如基因表达、细胞周期和信号通路等；
4.建立lncRNA功能预测模型并预测差异表达的lncRNA在不同物种中的可能功能。
三、研究内容和方法
1.数据来源：本研究将从公共数据库如NCBI、ENSEMBL等获取物种间lncRNA序列、表达数据。
2.数据处理：对序列进行多序列比对，发现物种间的同源lncRNA，计算表达水平并进行差异分析。
3.生物信息学分析：通过差异表达的lncRNA的靶基因分析功能，寻找差异表达的lncRNA参与的信号通路。
4.建立功能预测模型：结合差异表达lncRNA的靶基因和基因本体分类信息，建立lncRNA功能预测模型。
四、研究意义
本研究可以增进对lncRNA的理解，揭示不同物种间lncRNA表达水平及功能差异，为深入探究lncRNA的生物学功能提供理论基础。同时也为有目的地在不同物种中甄别和筛选有生物学功能以及可能应用于生物技术领域中的lncRNA提供参考，具有一定的应用价值。
五、研究计划
本研究计划于2022年1月开始，为期一年。具体研究计划如下：
第1-3月：数据采集和处理
第4-6月：差异表达分析和功能富集分析
第7-9月：功能预测模型建立及验证
第10-12月：结果展示和论文撰写
六、预期成果
本研究预期获得以下成果：
1.比较不同物种间lncRNA的表达水平差异，并发现一些作用机制；
2.分析不同物种间lncRNA和靶基因的共表达模式，并建立lncRNA功能预测模型；
3.发表一到两篇有关lncRNA物种差异表达及相关功能研究的论文，并在相关学术会议上发表演讲。
七、参考文献
1.Quinn,J.J.andChang,H.Y.(2016)Uniquefeaturesoflongnon-codingRNAbiogenesisandfunction.Nat.Rev.Genet.17,47-62.
2.Wu,Y.,Zhang,L.andZhou,H.(2019)FunctionandClinicalPotentialofLongNon-codingRNAsintheNervousSystem.J.Mol.Neurosci.69,362-373.
3.Fang,S.,Zhang,L.,Guo,J.etal.(2018)NONCODEV6:anupdateddatabasededicatedtolongnon-codingRNAannotationinbothanimalsandplants.NucleicAcidsRes.47,D81-D85.
4.Zhang,Z.,Xie,Q.,He,D.etal.(2021)Functionpredictionoflongnon-codingRNAsthroughco-locationanalysiswithdistantcodinggenes.BriefBioinform.doi:10.1093/bib/bbab171.