分子生物学实验 有了它，做分子生物学实验就简单多了

近日，中国科学院北京基因组研究所生命健康大数据中心开发了国际首个实时定量PCR内部参考基因知识库——ICG。基于群体编辑策略，知识库可以有效地挖掘、整合和标注分子生物学实验及其应用场景所识别的内部参考基因。相关成果在线发表在国际学术期刊《核酸研究》上，标题为“ICG:用于rt-qpcr标准化的维基驱动的内部控制基因知识库”。这表明中国科学家在实验生物学知识库建设方面取得的进展得到了国际同行的认可。

那么，像实时定量PCR和内部参考基因这样尴尬的东西是谁呢？别担心，让边肖从著名的聚合酶链反应技术开始。

PCR(聚合酶链式反应)，译作“聚合酶链式反应”，只需要“变性”、“退火”和“延伸”三个步骤，即可实现少量DNA分子的体外高效扩增。听起来并不复杂，但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。如《聚合酶链反应之歌》所述:“当你想检测基因突变时，就来整个聚合酶链反应；想重组基因的时候，来整体PCR；想搞清楚父亲是谁的时候，来整个PCR；当你想解决一个大悬案的时候，就来整个PCR。

《聚合酶链反应之歌》截图

实时定量PCR是PCR的豪华升级版，既能扩增目的基因，又能定量分析其表达。与传统的基因表达测定方法相比，该技术具有灵敏度高、特异性强、检测范围广的优点，因此近年来被广泛应用于模型生物和非模型生物的基因表达研究。然而，如此强大的技术有一个弱点——它需要依靠适当的内部参考基因来标准化其结果。所谓的内部参照基因可以简单理解为稳定表达的基因，在不同组织、不同发育时期或不同实验治疗条件下，其表达水平不可能有显著差异。但是要找到这样的基因并不是一件容易的事情，这依赖于精确的实验设计和一系列严谨的算法分析，对于生物学家来说往往费时费力。如果能够充分挖掘和整合海量文献中报道的有价值的内部参考基因资源，就可以避免“重复造轮”，从而大大提高实验效率，节省生物学家的费用。正是基于这样的假设，ICG(内控基因)诞生了！

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杰作，ICG从209个物种中收集了经验证的内部参考基因，涉及73种动物、115种植物、12种真菌和9种细菌。该知识库提供了关于实时定量PCR内部参考基因的丰富信息，如引物序列、扩增长度、应用场景、退火温度、荧光染料、评价算法、论文中内部参考基因的引用情况等。，从而帮助分子生物学家为各自的实验目的定制更合理的标准化分析策略。此外，ICG不仅为蛋白质编码基因表达模式的研究提供了实时定量聚合酶链反应的标准化分析方案，还重点研究了非编码核糖核酸(如微小核糖核酸和环状核糖核酸)的表达。

ICG知识库中的特色条目

一方面，在海量生物数据快速增长的背景下，ICG引入wiki系统将极大地提高生命科学编辑的数据收集、整合和共享效率；另一方面，ICG为用户提供灵活的数据查询方式、友好的知识展示界面和免费的数据下载服务。生命健康大数据中心的生物信息学科学家将每年定期更新ICG，希望提供实时定量PCR内部参考基因的最新相关信息。最终目标是建立一个详细的百科全书，不仅可以记录模式生物，还可以实时定量PCR内部参考基因及其在非模式生物中的相关信息。

离题

北京基因组研究所生命健康大数据中心现面向广大科研圈招募生物综述和编辑志愿者。如果有朋友愿意整理、挖掘、分享RT-qPCR内部参考基因的相关知识，欢迎发邮件到haolili@big.ac.cn。欢迎朋友加入我们~

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相关研究工作得到了中科院战略科技先导项目、中科院国际科学计划、国家科技攻关计划、国家863计划、国家自然科学基金项目、中科院百人计划的支持。