家蚕Hox基因簇内circRNA的功能研究
发布时间：2021-04-16 04:08
生物是在自然选择下不断进化的。在越高等的生物体内,基因的表达调控机制越复杂、越精确。Hox基因属于同源异型盒家族,在脊椎动物和非脊椎动物中都高度保守,专门调控生物形体发育相关基因。Hox基因表达调控具有时空共线性原则,在不同的组织、不同的发育分化阶段,不同的Hox基因或Hox基因之间具有多样的表达调节模式,其表达调控十分复杂。在人与小鼠的研究中发现,存在于Hox基因簇上的非编码RNA对Hox的表达调控具有重要作用。非编码RNA是指不能够编码蛋白质的RNA转录本。在Hox基因的表达调控过程中,非编码RNA可以通过顺式作用和反式作用参与调控,使Hox基因调控更精确。随着高通量测序技术的发展,人们发现,在真核细胞体内存在着另一种特殊的非编码RNA——circRNAs（circular RNAs,环状RNA）。circRNA广泛存在于真核生物体内,不易被核酸外切酶RNase R降解,具有重要的生物学功能。家蚕全组织、全时期的全长转录组数据表明,在家蚕体内也存在着许多circRNA。这些circRNA的产生方式、功能和作用机制等都尚未被研究报道。为了阐释家蚕Hox基因是否也受circRNA调控,...
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
人Hox基因簇内ncRNA调控网络[26]
第1章文献综述3控相关Hox基因的表达[42-44]（图1.1）。在果蝇中也发现了很多ncRNA可以调控Hox基因表达（图1.2）。果蝇中mir-iab-4可以抑制前面的Ubx表达，当mir-iab-4异位表达时可以减弱Ubx蛋白的积累并诱导同源异型突变表型即平衡棒转变为翅膀[45]；mir-iab-4还可以强烈的抑制exd，其缺失突变可以使果蝇不产卵且完全不育[46]。同mir-iab-4一样，mir-iab-8也可以减弱Ubx和abd-A蛋白的积累并诱导同源异型突变表型[47]；更重要的是，mir-iab-8还可能跨长基因组距离调控远5’端的Antp的表达[48]。除抑制Hox基因表达外，mir-iab-4还可能促进前面的Abd-A表达，而mir-iab-8可能促进后面的Abd-B表达。更为有趣的是，mir-iab-4和mir-iab-8是由彼此的反义序列产生，彼此的转录会互相影响，且两者调控的基因存在差异。以上结果说明Hox基因簇中ncRNA对Hox的调控不仅不受种类和数量的限制，而且还不受空间距离的限制。在家蚕的Hox基因簇中也存在大量的非编码RNA[16]，这些非编码RNA使得Hox基因调控网络变得更加复杂。图1.1人Hox基因簇内ncRNA调控网络[26]（lncRNA用红色的椭圆形标记，microRNA用紫色的双三角形标记。黄色箭头表示lncRNA顺式调控的靶基因，绿色箭头表示lncRNA反式调控的靶基因，紫色箭头表示microRNA调控的靶基因。）Fig1.1ncRNAregulatorynetworkinthehumanHoxgenecluster(ThecurvedyellowarrowsindicatethetargetgenesregulatedincisbylncRNAs,ingreenthoseregulatedintrans,whilethecurvedpurplearrowsindicatethetargetgenesregulatedbymiRNAs.)图1.2果蝇Hox基因簇内ncRNA调控网络[45-48]Fig1.2ThencRNAregulatorynetworkintheHoxgeneclusterofDrosophila
第1章文献综述5miRNA应答元件（miRNAresponseelement，MRE）的circRNA可以与miRNA结合，从而解除miRNA对其靶基因的抑制作用，使基因的表达水平上调；2.与RNA结合蛋白（RNAbindingproteins,RBPs）相互作用，其序列特征和特异的三维结构可以充当蛋白质分子海绵(proteinsponges)，蛋白诱捕陷阱(decoys)，蛋白质支架(scaffolds)，蛋白质招募（recruiters）等[71,72]；3.翻译为多肽发挥作用，少部分circRNA具有可翻译的ORF框（OpenReadingFrame,ORF），可以通过IRES（内部核糖体进入位点）或m6A（N6-甲基腺苷）残基的存在启动翻译，具体启动机制未知[73]；4.在体内反转录后再融合进基因组，形成假基因；5.调控基因转录，定位于细胞核内的circRNA可顺式调控亲本基因的转录表达。circRNA可以与小核糖体U1snRNP结合形成复合物，再与RNA聚合酶Ⅱ结合促进亲本基因转录；circRNA在形成过程中可以通过内含子竞争性互补配对来影响亲本基因表达，甚至影响蛋白翻译过程[74-76]。图1.3circRNA的发生与功能[73]Fig1.3TheoccurrenceandfunctionofcircRNA
本文编号：3140709
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
人Hox基因簇内ncRNA调控网络[26]
第1章文献综述3控相关Hox基因的表达[42-44]（图1.1）。在果蝇中也发现了很多ncRNA可以调控Hox基因表达（图1.2）。果蝇中mir-iab-4可以抑制前面的Ubx表达，当mir-iab-4异位表达时可以减弱Ubx蛋白的积累并诱导同源异型突变表型即平衡棒转变为翅膀[45]；mir-iab-4还可以强烈的抑制exd，其缺失突变可以使果蝇不产卵且完全不育[46]。同mir-iab-4一样，mir-iab-8也可以减弱Ubx和abd-A蛋白的积累并诱导同源异型突变表型[47]；更重要的是，mir-iab-8还可能跨长基因组距离调控远5’端的Antp的表达[48]。除抑制Hox基因表达外，mir-iab-4还可能促进前面的Abd-A表达，而mir-iab-8可能促进后面的Abd-B表达。更为有趣的是，mir-iab-4和mir-iab-8是由彼此的反义序列产生，彼此的转录会互相影响，且两者调控的基因存在差异。以上结果说明Hox基因簇中ncRNA对Hox的调控不仅不受种类和数量的限制，而且还不受空间距离的限制。在家蚕的Hox基因簇中也存在大量的非编码RNA[16]，这些非编码RNA使得Hox基因调控网络变得更加复杂。图1.1人Hox基因簇内ncRNA调控网络[26]（lncRNA用红色的椭圆形标记，microRNA用紫色的双三角形标记。黄色箭头表示lncRNA顺式调控的靶基因，绿色箭头表示lncRNA反式调控的靶基因，紫色箭头表示microRNA调控的靶基因。）Fig1.1ncRNAregulatorynetworkinthehumanHoxgenecluster(ThecurvedyellowarrowsindicatethetargetgenesregulatedincisbylncRNAs,ingreenthoseregulatedintrans,whilethecurvedpurplearrowsindicatethetargetgenesregulatedbymiRNAs.)图1.2果蝇Hox基因簇内ncRNA调控网络[45-48]Fig1.2ThencRNAregulatorynetworkintheHoxgeneclusterofDrosophila
第1章文献综述5miRNA应答元件（miRNAresponseelement，MRE）的circRNA可以与miRNA结合，从而解除miRNA对其靶基因的抑制作用，使基因的表达水平上调；2.与RNA结合蛋白（RNAbindingproteins,RBPs）相互作用，其序列特征和特异的三维结构可以充当蛋白质分子海绵(proteinsponges)，蛋白诱捕陷阱(decoys)，蛋白质支架(scaffolds)，蛋白质招募（recruiters）等[71,72]；3.翻译为多肽发挥作用，少部分circRNA具有可翻译的ORF框（OpenReadingFrame,ORF），可以通过IRES（内部核糖体进入位点）或m6A（N6-甲基腺苷）残基的存在启动翻译，具体启动机制未知[73]；4.在体内反转录后再融合进基因组，形成假基因；5.调控基因转录，定位于细胞核内的circRNA可顺式调控亲本基因的转录表达。circRNA可以与小核糖体U1snRNP结合形成复合物，再与RNA聚合酶Ⅱ结合促进亲本基因转录；circRNA在形成过程中可以通过内含子竞争性互补配对来影响亲本基因表达，甚至影响蛋白翻译过程[74-76]。图1.3circRNA的发生与功能[73]Fig1.3TheoccurrenceandfunctionofcircRNA
本文编号：3140709
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