基于白樺全基因組重亞硫酸鹽測序(bisulfite-Sequencing)的甲基化圖譜分析.pdf

1、DNA甲基化是最早發(fā)現(xiàn)的DNA修飾方式之一，這種修飾方式可以改變DNA構(gòu)象、染色質(zhì)結(jié)構(gòu)和DNA穩(wěn)定性，更能影響DNA和蛋白質(zhì)的互作進(jìn)而控制基因表達(dá)，維持基因組穩(wěn)定性，控制印記基因，并且在雜種優(yōu)勢中有重要作用。目前，在植物領(lǐng)域，大多數(shù)的DNA甲基化研究主要集中在草本植物上。林木上的研究還是很少，目前只有楊樹的甲基化組被研究。在本研究中，我利用重亞硫酸鹽測序(bisulfite-sequencing，BS)技術(shù)結(jié)合已獲得的白樺基因組，構(gòu)建了

2、單堿基分辨率的甲基化圖譜，并與白樺轉(zhuǎn)錄組聯(lián)合分析DNA甲基化對于基因表達(dá)的作用。研究中發(fā)現(xiàn)白樺基因組中共34，460條基因，其中31，297條基因被甲基化。白樺中14.29％的胞嘧啶被甲基化。在甲基化位點中，CHH序列占48.86％，比例遠(yuǎn)大于CG和CHG序列甲基化位點。
　　在白樺基因組不同功能元件上，都是甲基化的CG序列占主導(dǎo)地位，其次是CHG序列，CHH序列的甲基化水平最低。轉(zhuǎn)座元件(TE)是甲基化現(xiàn)象最富集的區(qū)域。對Gen

3、ebody、轉(zhuǎn)座元件上下游甲基化水平分析，發(fā)現(xiàn)這種gene body兩端急轉(zhuǎn)回落趨，而轉(zhuǎn)座元件兩端緩慢回落的甲基化水平趨勢。這與其他已經(jīng)公布甲基化組的高等植物中甲基化趨勢相同，可能是開花植物在進(jìn)化上的一個共性。對白樺Introns-Exons-Introns模式水平分析發(fā)現(xiàn)，白樺的內(nèi)含子的甲基化水平比外顯子甲基化水平高，這可能是甲基化基因直接或者間接作用于調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄的結(jié)果。在白樺基因組中，將甲基化的胞嘧啶mC位點的甲基化水平分成全基因

4、組、高甲基化水平(High Methylation:ML＞=0.8)、中等甲基化水平(Intermediate Methylation:0.2＜ML＜0.8)、低甲基化水平(Low Methylation:ML＜=0.2)四組，胞嘧啶上下游的堿基出現(xiàn)頻率相近，CG、CHG、CHH三種基元的序列均無明顯偏好性。
　　為了探討白樺基因組內(nèi)基因甲基化水平與基因轉(zhuǎn)錄的關(guān)系，選取和白樺甲基化測序相同的植物材料，并設(shè)2個生物學(xué)重復(fù)，進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組