有了它，做分子生物学实验就简单多了
2017/11/14 中科院之声

     近日，中国科学院北京基因组研究所生命与健康大数据中心开发了国际上首个实时定量PCR内参基因知识库——ICG(http://icg.big.ac.cn)。该知识库基于群体审编策略，对经分子生物学实验手段鉴定出的内参基因及其应用场景实现了有效的挖掘、整合及注释。相关成果以“ICG: a wiki-driven knowledgebaseof internal control genes for RT-qPCR normalization”为题在国际学术期刊Nucleic Acids Research在线发表。这标志着我国科学家在实验生物学知识库建设方面所取得的进展得到了国际同行的认可。

     那么实时定量PCR、内参基因这些拗口的东东究竟是何方神圣呢？别急，且让小编从大名鼎鼎的PCR技术谈起。

     PCR(Polymerase Chain Reaction)，翻译过来即“聚合酶链式反应”，它只需要通过“变性”、“退火”、“延伸”三个步骤便实现了将微量的DNA分子在生物体外高效地进行扩增。听起来似乎没什么复杂的，然而正是这项简单的技术为现代分子生物学的发展奠定了基础。 正如《PCR之歌》中所描述的场景：“当你想检测遗传突变时，来吧整个PCR；当你想要重组基因时，来吧整个PCR；当你想搞清楚孩儿他爹是谁时，来吧整个PCR；当你想要侦破悬疑大案时，来吧整个PCR……”。

    

     《PCR之歌》截屏

     实时定量PCR技术是PCR 的豪华升级版，它不但能够对目标基因进行扩增，还能对其表达量实现定量分析。与传统的基因表达量测定方法相比，该技术具有灵敏度高、特异性强、检测范围广等优点，因此近年来被广泛地应用于模式生物及非模式生物的基因表达相关研究中。然而如此强大的技术却有一个软肋——需要依赖于合适的内参基因来对其结果进行标准化分析。所谓的内参基因可以简单地理解成稳定表达的基因，它们在不同组织、不同发育时期或不同实验处理条件下表达水平不能存在显著差异。可是想找到这样的基因却绝非易事，需要依赖于精确的实验设计及一系列严谨的算法分析，这对于生物学家们来说往往耗时耗力。如果能够充分地挖掘并整合海量文献中已经报道过的宝贵内参基因资源，就能避免“重复造轮子”，进而大大地提高生物学家们的实验效率并节省开支。正是基于这个设想，内参基因知识库(ICG，Internal Control Genes)诞生啦!

    

     ICG知识库中最近更新的物种

     作为生命与健康大数据中心的又一力作，ICG目前共收录了来自209个物种中已经被验证过的内参基因，涉及了73种动物，115种植物，12种真菌及9种细菌。该知识库提供了丰富的实时定量PCR内参基因的相关信息，如引物序列、扩增长度、应用场景、退火温度、荧光染料、评估算法，及该内参基因在论文中的被引用情况等，以帮助分子生物学家们针对其各自的实验目的来定制出更加合理的标准化分析策略。此外，ICG不仅为蛋白质编码基因的表达模式研究提供实时定量PCR的标准化分析方案，也关注于非编码RNA(如miRNA和circular RNA)的表达研究。

    

     ICG知识库中的特色词条

     一方面ICG引入维基系统，在海量生物数据急速增长的背景下将极大地提高生命科学审编人员对数据搜集、整合及共享的效率；另一方面，ICG为用户们提供了灵活的数据查询方式、友好的知识展示界面及免费的数据下载服务。生命与健康大数据中心的生物信息学家们将会在每年定期地对ICG进行更新，以期望能够不断地提供关于实时定量PCR内参基因最新的相关信息，最终目标是构建出一部详尽的百科全书，不仅能记录模式生物，而且能记录非模式生物中实时定量PCR内参基因及其相关信息。

     题外话

     北京基因组研究所生命与健康大数据中心现面向广大科研圈招募生物审编志愿者，如果有小伙伴们愿意整理、挖掘及分享RT-qPCR内参基因的相关知识，请发送邮件至haolili@big.ac.cn。欢迎小伙伴们加入我们~

     还犹豫什么，为ICG打个Call吧!

     相关研究工作得到了中科院战略性先导科技专项、中科院国际大科学计划、国家科技攻关计划、国家863项目、国家自然基金项目、中科院百人计划等的资助。

     来源：中国科学院北京基因组研究所

    

    

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