耐輻射球菌中串聯(lián)重復(fù)序列以及非編碼RNA的生物信息學(xué)分析.pdf

1、耐輻射球菌(Deinococcusradiodurans,DR)屬于Deinococcaceae家族。該菌對(duì)電離輻射、紫外線(xiàn)以及強(qiáng)氧化劑等方面具有驚人的抗性。耐輻射球菌是如何利用自身的適應(yīng)性來(lái)避免細(xì)胞受到DNA鏈斷裂造成的有害損傷，又是采用什么樣的機(jī)制來(lái)減少輻射造成的DNA降解和DNA片段丟失，現(xiàn)在仍知之甚少。因而對(duì)DNA損傷與修復(fù)過(guò)程的分子機(jī)理一直是研究的重點(diǎn)。到目前為止雖然對(duì)DNA損傷修復(fù)機(jī)制方面的研究很多，包括各種修復(fù)途徑，如堿基

2、切除修復(fù)(BER)，直接損傷修復(fù)(DR)，核苷酸切除修復(fù)(NER)，堿基錯(cuò)配修復(fù)(MMR)，重組修復(fù)(RR)，SOS修復(fù)等，但是仍然沒(méi)有一種有效的機(jī)制來(lái)解釋該菌奇特而有效的輻射抗性機(jī)理。本論文通過(guò)對(duì)耐輻射球菌中串聯(lián)重復(fù)序列和非編碼RNA的生物信息學(xué)研究，試圖從新的角度來(lái)理解耐輻射球菌的DNA損傷修復(fù)機(jī)理。 串聯(lián)重復(fù)序列(Tandemrepeats)(其中SSRs為一類(lèi)重復(fù)基序?yàn)?-6bp的串聯(lián)重復(fù)序列)廣泛存在于真核生物和原核生

3、物，甚至是很小的細(xì)菌的基因組中。這些重復(fù)序列可能對(duì)染色質(zhì)結(jié)構(gòu)、基因活性的調(diào)控、DNA復(fù)制重組、細(xì)胞分裂周期、錯(cuò)配修復(fù)(MMR)系統(tǒng)以及環(huán)境的適應(yīng)性等具有重要影響。比較不同基因組間的重復(fù)序列分布則能反映出不同基因組的進(jìn)化史，同時(shí)也能幫助我們理解不同物種間基因組功能方面的知識(shí)。通過(guò)分析耐輻射球菌中串聯(lián)重復(fù)序列的分布和該菌同其他幾個(gè)細(xì)菌Deinococcusgeothermalis，Thermusthermophilus，Kineococcu

4、sradiotolerans，Rubrobacterxylanophilus，Escherichiacoli中的串聯(lián)重復(fù)序列分布，發(fā)現(xiàn)這些細(xì)菌的輻射抗性與SSR在數(shù)量上線(xiàn)性相關(guān)；在耐輻射球菌中特定基序的重復(fù)序列可能對(duì)DNA復(fù)制重組、細(xì)胞分裂周期和錯(cuò)配修復(fù)(MMR)系統(tǒng)等具有重要影響。 非編碼RNA(non-codingRNA，ncRNA)在參與轉(zhuǎn)錄調(diào)控，RNA的加工與修飾，mRNA的轉(zhuǎn)錄，蛋白質(zhì)的運(yùn)輸與穩(wěn)定性調(diào)節(jié)等方面具有非常明