野生小家鼠来源1号染色体替换系相关基因的功能研究

发布时间：2023-03-27 02:38

　　小鼠作为重要的模式动物之一,其全基因组序列信息已由小鼠基因组计划(mouse genomes project,MGP)解析,99%的基因与人的基因同源。小鼠的生理结构及代谢过程与人类相似,是研究人类复杂性状最理想的模型。小鼠遗传学中,数量性状基因座位(quantitative trait loci,QTL)定位的策略主要分为连锁分析和关联分析。但是,传统近交系小鼠亚种来源单一、遗传多样性匮乏等特点,很难快速定位克隆复杂性状相关的功能基因。因此,亟需开发新的小鼠资源满足我们的科研需求。染色体替换小鼠基因组的特点为只携带了一条供体小鼠的染色体以及受体小鼠除此染色体以外的遗传背景,研究集中在基因组背景均一且已知的一条染色体上,QTL定位效果更为稳定且容易被检测到。多年来,我们课题组采集了全国25个不同地区的野生小鼠,以野生小鼠为供体并以C57BL/6J(B6)小鼠品系为受体,通过连续6-8代不断地回交以及3-5代兄妹自交的方式,成功构建野生小鼠1号染色体替换系群体(chromosome 1 substitution lines,C1SLs)。该群体除了1号染色体来源于野生小鼠外,其余染色体均...

【文章页数】：140 页

【学位级别】：博士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 小鼠资源
        1.1.1 小鼠的来源及亚种分布
        1.1.2 实验室近交系小鼠
        1.1.3 新的小鼠资源
        1.1.4 野生小家鼠的分类、进化和遗传结构的研究
        1.1.5 国际上利用野生小家鼠进行复杂性状相关基因的研究
    1.2 利用RNA-seq数据筛选候选基因的研究进展
        1.2.1 RNA-seq技术
        1.2.2 加权基因共表达网络分析(weightedgeneco-expressionnetworkanalysis,WGCNA)
    1.3 血脂调控基因的研究进展
    1.4 肢体发育调控基因的研究进展
        1.4.1 脊椎动物肢体发育过程
        1.4.2 肢体发育相关的信号通路
        1.4.3 转录调控基因突变引起的先天性肢体发育缺陷
    1.5 本课题的研究背景、研究内容及创新性
        1.5.1 研究背景
        1.5.2 研究内容
        1.5.3 课题创新性
    参考文献
第二章 利用肝脏表达谱筛选C1SLs中血脂异常的候选基因
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 小鼠与饮食
        2.2.2 血液生化指标检测
        2.2.3 RNA抽提及质控
        2.2.4 RNA测序及拼接
        2.2.5 WGCNA分析
        2.2.6 利用数据库对候选基因进行筛选
        2.2.7 候选基因的遗传变异
    2.3 结果
        2.3.1 C1SLs拥有多样的表型多样性
        2.3.2 WGCNA鉴定与血脂和血糖水平显着相关的模块
        2.3.3 性状相关的模块中基因的筛选
        2.3.4 1号染色体上的基因筛选
    2.4 讨论
    参考文献
第三章 肢体发育缺陷小鼠相关基因的定位克隆及功能研究
    3.1 引言
        3.1.1 肢体发育的分子机制及相关基因的研究进展
        3.1.2 Pbx基因家族的研究进展
        3.1.3 Hox基因家族与肢体发育异常的研究进展
    3.2 材料与方法
        3.2.1 小鼠饲养
        3.2.2 后肢发育缺陷小鼠基因组、转录组测序及表型鉴定
        3.2.3 后肢发育缺陷小鼠基因分型
        3.2.4 数据库筛选
        3.2.5 小鼠CNV筛查及核型分析
        3.2.6 转录组测序结果进行q RT-PCR验证
        3.2.7 小鼠后肢特异表达基因的筛选
        3.2.8 B6 小鼠Pbx4 基因不同时空表达量检测及免疫组化
        3.2.9 Pbx4 基因过表达质粒构建、细胞转染及慢病毒转染
        3.2.10 Pbx4 基因敲除小鼠构建、鉴定及化学物质诱导
    3.3 结果
        3.3.1 后肢发育缺陷小鼠的发现及相关染色体区段的快速定位
        3.3.2 相关染色体区段的基因型检测手段的建立
        3.3.3 肢体发育缺陷小鼠其他表型的鉴定
        3.3.4 相关染色体区段候选基因的初步分析
        3.3.5 性状小鼠及对照小鼠的CNV筛查及核型分析
        3.3.6 转录组测序及qRT-PCR验证
        3.3.7 小鼠后肢特异表达基因的筛选
        3.3.8 Pbx4 基因时空表达特征
        3.3.9 过表达Pbx4 基因C3H/10T1/2 稳转细胞株构建及功能研究
        3.3.10 Pbx4 基因敲除小鼠模型研究
    3.4 讨论
        3.4.1 肢体发育缺陷小鼠的发现
        3.4.2 新的基因分型检测手段的建立
        3.4.3 Pbx4 基因参与小鼠肢体发育
    参考文献
第四章 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
附图
附表
课题来源
博士期间发表的论文
致谢



本文编号：3772213