拟南芥和稻组织特异性调控子的推断和优先排序

导读 该研究由高俊祥副教授(华中农业大学信息学院,湖北省农业生物信息学重点实验室,武汉,中国)领导。调控子是一簇由转录因子调控的基因,它们...

该研究由高俊祥副教授(华中农业大学信息学院,湖北省农业生物信息学重点实验室,武汉,中国)领导。调控子是一簇由转录因子调控的基因,它们与特定的调控基序结合以实现不同的生物学功能。对植物组织特异性调控子的探索不仅揭示了特定组织内的基因表达模式,而且还揭示了相关基因的功能,有助于更好地理解基因间调控的基本原理和动态变化。作者开发了一种名为 InferReg 的新型流程来推断拟南芥中的组织特异性调控子。

利用共表达模式,InferReg 利用包含 3400 个拟南芥转录组的基因表达矩阵对转录因子 (TF) 和靶基因 (TG) 之间的调控关系做出初步预测。它通过结合 TF 结合位点富集分析来过滤掉仅由表达数据支持的假阳性,从而增强了这些预期的相互作用。 InferReg 还使用由 ChIP-seq 支持的 133 个转录因子训练的图卷积网络作为正例来了解 TFs 和 TG 之间的调控关系,从而提高调控网络的精度。为了评估 InferReg 的功能,作者利用它在拟南芥的5 个组织(花、叶、根、种子和幼苗)中发现了组织特异性调控子。

作者使用 Borda 排名根据可靠性对每种组织调控子的活性进行了排序,并与现有数据库进行了比较。结果表明,InferReg 识别了已知的组织特异性调控子并发现了新的调控子。通过将 InferReg 应用于水稻表达数据,作者能够识别水稻组织特异性调控子,表明该方法可以更广泛地应用。作者利用 InferReg 成功地识别了拟南芥和水稻各种组织中的重要调控子,这加深了我们对组织特异性调控以及调控子在组织分化和发育中的作用的认识。

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