擬南芥DNaseI超敏感位點(diǎn)及野生大麥適應(yīng)性進(jìn)化研究.pdf

1、真核生物的基因表達(dá)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(jié)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(jié)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(jié)構(gòu)密切相關(guān)，能與反式作用因子結(jié)合發(fā)揮生物學(xué)功能的順式作用元件，通常存在于DNase I超敏感位點(diǎn)(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(cè)序的進(jìn)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(guān)注，尤其是通過鑒定脫氧核糖核酸酶 I超敏感位點(diǎn)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(duì)功能基因組學(xué)研究提供海量數(shù)據(jù)支持。本文通過構(gòu)建擬南芥DNase I和mRNA高通量測(cè)序文庫，并使用高通量測(cè)序技術(shù)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(diǎn)。經(jīng)過DHs與基因表達(dá)等數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)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(dá)量密切相關(guān)；基因組去甲基化能導(dǎo)致染色質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化后生成新的 DHs。與此同時(shí)，本文亦結(jié)合已知轉(zhuǎn)錄因子大規(guī)模的ChIP數(shù)據(jù)，確認(rèn)了DHs為轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合位點(diǎn)，并利用現(xiàn)有的順式作用元件基序?qū)M南芥花與葉片進(jìn)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(lǐng)域內(nèi)使用DNase I降解文庫測(cè)序技術(shù)進(jìn)行全基因組順式作用元件 DNase足跡的鑒定，為植物基因表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)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(xì)胞缺水或受到溫度變化時(shí)保護(hù)植物細(xì)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(shí)，植物熱激蛋白（Heat Shock Protein， HSP）在植物對(duì)適應(yīng)外界脅迫中起了非常重要的作用。本文利用以色列微進(jìn)化峽谷野生大麥為材料對(duì)Dhn1基因啟動(dòng)子、Dhn6基因以及Hsp17基因進(jìn)行了分子多態(tài)性與環(huán)境適應(yīng)性進(jìn)化研究。發(fā)現(xiàn)Dhn