擬南芥DNaseI超敏感位點及野生大麥適應性進化研究.pdf

1、真核生物的基因表達與調(diào)控是一系列順式作用元件(cis- regulator modules)與反式作用因子(trans-acting factor)相互作用的結果。順式作用元件本身不編碼蛋白，只是基因組中一些特定的區(qū)域，它們需與反式作用因子結合才能發(fā)揮其生理作用。目前已知，順式作用元件往往與染色質(zhì)的結構密切相關，能與反式作用因子結合發(fā)揮生物學功能的順式作用元件，通常存在于DNase I超敏感位點(DNase I hypersensiti

2、ve site， DHs)的內(nèi)部或周圍。隨著越來越多的植物基因組測序的進展，大規(guī)模高通量鑒定植物基因組的順式作用元件的方法受到了廣泛關注，尤其是通過鑒定脫氧核糖核酸酶 I超敏感位點的方法可以有效確定順式作用元件的富集區(qū)域，并可以對功能基因組學研究提供海量數(shù)據(jù)支持。本文通過構建擬南芥DNase I和mRNA高通量測序文庫，并使用高通量測序技術鑒定和分析了擬南芥基因組脫氧核糖核酸酶 I超敏感位點。經(jīng)過DHs與基因表達等數(shù)據(jù)進行關聯(lián)分析后發(fā)現(xiàn)

3、DHs位于核小體缺乏區(qū)域；DHs與基因的表達量密切相關；基因組去甲基化能導致染色質(zhì)結構發(fā)生變化后生成新的 DHs。與此同時，本文亦結合已知轉錄因子大規(guī)模的ChIP數(shù)據(jù)，確認了DHs為轉錄因子的結合位點，并利用現(xiàn)有的順式作用元件基序對擬南芥花與葉片進行了全基因組順式作用元件 DNase足跡的鑒定。本文首次在植物領域內(nèi)使用DNase I降解文庫測序技術進行全基因組順式作用元件 DNase足跡的鑒定，為植物基因表達調(diào)控網(wǎng)絡研究提供了新方法、新

4、思路。高等植物中廣泛存在脫水素多基因家族（Dehydrins，Dhn），其主要功能是在植物細胞缺水或受到溫度變化時保護植物細胞。該家族基因編碼的蛋白與植物的抗逆生理過程，如干旱、鹽堿、低溫等。同時，植物熱激蛋白（Heat Shock Protein， HSP）在植物對適應外界脅迫中起了非常重要的作用。本文利用以色列微進化峽谷野生大麥為材料對Dhn1基因啟動子、Dhn6基因以及Hsp17基因進行了分子多態(tài)性與環(huán)境適應性進化研究。發(fā)現(xiàn)Dhn