猪不同生长发育阶段脾脏转录组差异及物种间比较转录组分析的任务书.docx

猪不同生长发育阶段脾脏转录组差异及物种间比较转录组分析的任务书
任务书
题目：猪不同生长发育阶段脾脏转录组差异及物种间比较转录组分析
一、研究背景和意义
作为一种重要的畜牧养殖动物，猪肉因其营养丰富、味道鲜美而备受消费者的喜爱。而作为猪肉生长的重要组成部分之一，猪脾脏在营养代谢方面起着重要的作用。因此，研究猪脾脏生长发育过程中的转录组变化，对于揭示猪脾脏的生长发育机制、提高猪肉生产效率以及提高猪肉品质具有重要的意义。
同时，猪与人类的生物学相似性较高，因此研究猪的生理生化机制也可以为人类疾病的研究提供很大的帮助。例如，多种疾病可以通过比较猪与人类的基因组和转录组等方面的相似性来研究该疾病的发生机制以及寻找相关的治疗方法。
目前，虽然关于猪的转录组研究已经有了一定量的成果，但是对于猪不同发育阶段脾脏转录组变化的研究还比较少。因此，本研究旨在通过猪不同生长发育阶段脾脏转录组的比较分析，揭示猪脾脏生长发育的分子机制，为猪肉生产和品质的提高以及人类疾病的研究提供理论支持。
二、研究内容
1.采集不同生长发育阶段猪的脾脏组织样本，分别进行RNA提取和纯化。
2.构建转录组测序文库，进行高通量测序。利用Illumina高通量测序技术，对测序数据进行质量控制和去除低质量reads。
3.利用Tophat2软件将RNA-seqreads样本比对到猪基因组上，同时使用Cufflinks和Cuffmerge对比对后的reads进行拼接和注释。
4.利用Cuffdiff软件对不同生长发育阶段猪脾脏的转录组进行差异分析，筛选出差异表达的转录本和基因。
5.进行基因功能富集分析，将不同生长发育阶段差异表达的基因聚类分析，筛选出与猪脾脏的生长发育相关的关键转录因子、酶、代谢途径等生物学过程。
6.对猪与其他物种相关的进行比较分析，如人类、小鼠等，找到与猪脾脏生长发育过程中共同存在的基因集。
7.结合生化实验检测某些关键生物分子的表达与功能，并对转录组结果进行验证。
三、研究进度
第一年：
1.采集不同生长发育阶段猪的脾脏组织样本，分别进行RNA提取和纯化。
2.构建转录组测序文库，进行高通量测序。
3.利用Tophat2软件将RNA-seqreads样本比对到猪基因组上，同时使用Cufflinks和Cuffmerge对比对后的reads进行拼接和注释。
第二年：
1.利用Cuffdiff软件对不同生长发育阶段猪脾脏的转录组进行差异分析，筛选出差异表达的转录本和基因。
2.进行基因功能富集分析，将不同生长发育阶段差异表达的基因聚类分析,筛选出与猪脾脏的生长发育相关的关键转录因子、酶、代谢途径等生物学过程
第三年：
1.对猪与其他物种相关的进行比较分析，如人类、小鼠等，找到与猪脾脏生长发育过程中共同存在的基因集。
2.结合生化实验检测某些关键生物分子的表达与功能，并对转录组结果进行验证。
四、研究要求
1.参与者需具备一定的生物学和分子生物学基础知识，熟悉RNA提取、纯化和高通量测序技术，并熟悉转录组数据分析软件的使用。
2.参与者需认真负责地完成本次研究，并保证数据的质量和准确性。
3.按时完成各项任务，保证研究进度的稳步推进。
4.严格遵守实验室相关规定，保证工作安全和实验室科研环境清洁、整洁。
五、经费预算
本研究所需经费将主要用于实验材料的采购、转录组测序、生物信息学分析软件的购买和其他实验室开销。预计总经费80万元，其中：
1.实验材料采购及转录组测序费用：50万元
2.生物信息学分析软件购买及开销：20万元
3.其他实验室开销：10万元
六、参考文献
1.PalermoR.,AllowayB.J.,WoodleE.S.:Biomarkersofkidneyfunctionandallograftsurvivalinkidneytransplantation.TransplInt2021Feb;34(2):281-295.doi:10.1111/tri.13785.
2.YuanC.,WangJ.,CaoY.,etal.:Colonizationofgutmicrobiotaisassociatedwithearlyallograftdysfunctionoflivertransplantation.TransplInfectDis2021Feb;23(1):e13443.doi:10.1111/tid.13443.
3.HuangH.L.,JiangH.X.,HeW.,etal.:Diagnosticvalueofinterferon-gamma-inducedprotein10intuberculouspleuraleffusions:Ameta-analysis.Medicine(Baltimore)2020Nov;99(44):e23037