人類基因組單外顯子基因核小體及表觀修飾分布規(guī)律研究.pdf

1、核小體的定位、DNA甲基化、組蛋白修飾是影響染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的主要因素，而染色質(zhì)結(jié)構(gòu)在真核生物轉(zhuǎn)錄過程中發(fā)揮著重要的作用。單外顯子基因是人類基因組中一類特殊的基因，它們?cè)谌祟惢蚪M中的分布、功能、進(jìn)化以及mRNA形成過程都有很多不同于多外顯子基因的特性。因此，單外顯子基因的表達(dá)調(diào)控也會(huì)有不同于多外顯子基因的特異性。本課題的研究目的就是系統(tǒng)地研究表觀修飾、尤其是核小體定位對(duì)單外顯子基因的表達(dá)調(diào)控作用。
　　第一，從參考基因組信息中提取單外

2、顯子基因并對(duì)單外顯子基因的功能進(jìn)行分析。KEGG代謝通路分析表明單外顯子基因主要參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)通路、免疫系統(tǒng)相關(guān)通路等。對(duì)單外顯子基因進(jìn)行GO分析表明:單外顯子基因主要有信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、DNA結(jié)合、鈣離子結(jié)合、轉(zhuǎn)錄因子等活性;單外顯子基因編碼的蛋白在細(xì)胞核內(nèi)、細(xì)胞膜上、細(xì)胞質(zhì)外都有分布;單外顯子基因參與的生物過程主要有核小體組裝、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、免疫系統(tǒng)相關(guān)過程等。這些結(jié)果表明單外顯子基因具有很強(qiáng)的組織特異性。
　　第二，單外顯子基因的核小

3、體定位和多外顯子基因不同，包括轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)、轉(zhuǎn)錄終止位點(diǎn)和基因體。轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游的核小體信號(hào)低于多外顯子基因，這可能是由啟動(dòng)子區(qū)的poly(dA∶dT)引起的;單外顯子基因轉(zhuǎn)錄終止位點(diǎn)的核小體缺失沒有多外顯子基因明顯，多外顯子基因轉(zhuǎn)錄終止位點(diǎn)下游有定位良好的核小體，而單外顯子基因卻沒有，這表明單外顯子基因可能采用不同于多外顯子基因的轉(zhuǎn)錄終止機(jī)制;單外顯子基因的基因體核小體信號(hào)明顯高于兩側(cè)，單外顯子基因的序列組成，DNA甲基化水平對(duì)單外

4、顯子基因體上核小體定位有很大貢獻(xiàn)，單外顯子基因轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)下游和轉(zhuǎn)錄終止位點(diǎn)上游的第一個(gè)核小體定位良好，可以作為阻擋層，使核小體在單外顯子基因體上的定位具有一定的周期性。
　　第三，單外顯子基因在CD4+T細(xì)胞和GM12878細(xì)胞中表達(dá)水平較低，其表觀修飾狀態(tài)有助于基因在CD4+T和GM12878細(xì)胞中保持沉默。但高表達(dá)時(shí)，單外顯子基因要求結(jié)合更多的RNA PolⅡ，并要求其保持延伸的狀態(tài)。最后，當(dāng)基因的表達(dá)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，核小體