番茄茉莉酸信号途径转录因子MYC2基因调控网络的构建及其增强子元件鉴定
发布时间：2023-12-09 16:27
植物激素茉莉酸(Jasmonate,JA)通过诱导转录重编程调控了植物的防御反应和生长发育。JA诱导的基因转录由其核心转录因子MYC2调节。植物为了适应不断变化的环境压力,需要平衡生长发育和抗性反应,这依赖于MYC2对基因转录的精细调控。转录增强子是控制基因转录时空特异性和精准表达的顺式作用元件。细胞在受到信号刺激时,在增强子元件上组装基因转录调控复合体,实现对基因转录的调节。我们以拟南芥为模式的前期研究发现,受到JA刺激时MYC2在基因组范围内生成JA增强子元件(JAEs)控制靶基因转录。在番茄中发现MYC2利用层级转录调控模块,通过次级转录因子调控抗性基因表达。然而,关于在全基因组范围内JA增强子元件如何参与JA诱导的基因转录调控网络,并特异的调控基因转录仍然没有得到解析。构建JA信号中转录调控网络,并鉴定JA特异的转录增强子元件,对于理解植物中JA介导的防御反应具有重要意义。针对于上述问题,本研究以番茄为模式通过RNA-seq和Ch IP-seq分析构建JA诱导的基因表达调控网络,并鉴定了番茄中JA途径特异的转录增强子。本研究主要结果如下:(1)通过分析伤害诱导的转录组数据鉴定了...
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
缩略词表
中文摘要
Abstract
1 前言
1.1 茉莉酸是重要的植物激素
1.1.1 茉莉酸的发现
1.1.2 茉莉酸的生理功能研究
1.2 茉莉酸的生物合成
1.3 茉莉酸的信号转导通路
1.3.1 茉莉酸信号转导过程
1.3.2 参与JA信号转导通路的重要组分
1.3.2.1 茉莉酸受体COI1和SCF复合体
1.3.2.2 转录抑制子JAZ蛋白
1.3.2.3 NINJA/TPL共抑制子
1.3.2.4 核心转录因子MYC
1.3.2.5 茉莉酸信号通路相关转录因子
1.4 增强子与转录调控
1.4.1 增强子的功能
1.4.2 增强子参与转录调控
1.4.3 增强子-启动子相互作用
1.4.4 植物中的增强子
1.5 本研究的目的和意义
2 材料与方法
2.1 实验材料
2.1.1 数据来源
2.1.2 生物信息分析软件及数据库网站
2.2 实验方法
2.2.1 研究技术路线
2.2.2 RNA-seq数据分析
2.2.2.1 RNA-seq原始数据质量控制
2.2.2.2 利用kallisto进行快速定量分析
2.2.2.3 DESeq2 差异表达分析
2.2.3 ChIP-seq数据分析
2.2.3.1 ChIP-seq原始数据质量控制
2.2.3.2 Bowtie2 比对测序数据到参考基因组
2.2.3.3 比对后结果处理
2.2.3.4 利用MACS2 进行call peak
2.2.3.5 Peaks注释
2.2.3.6 Peaks可视化
2.2.4 热图绘制与基因功能富集分析
2.2.5 伤害处理JA响应的MYC2 调节基因时间序列聚类分析
2.2.6 参与各表达模块基因调控的转录因子预测及MYC2 调控网络构建
2.2.7 MYC2 靶基因增强子元件鉴定
3 结果与分析
3.1 伤害处理转录组数据分析
3.1.1 伤害响应差异表达基因的鉴定
3.1.2 伤害响应差异表达基因功能富集分析
3.2 伤害响应差异表达基因时间序列聚类分析
3.3 不同表达模块转录因子鉴定
3.4 不同表达模块转录因子结合motif分析
3.5 伤害响应相关转录调控网络的构建
3.6 MYC2 的结合位点及靶向转录因子的分析鉴定
3.6.1 MYC2 结合位点分析
3.6.2 MYC2 靶向转录因子分析及调控网络构建
3.6.3 MYC2 靶基因增强子元件的鉴定
4 讨论
4.1 伤害响应差异基因的时间序列聚类分析
4.2 不同表达模块基因motif元件及转录因子预测
4.3 转录因子调控网络
4.4 MYC2 结合的转录因子及靶基因增强子元件预测
5 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表论文情况
本文编号：3871814
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【学位级别】：硕士
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Abstract
1 前言
1.1 茉莉酸是重要的植物激素
1.1.1 茉莉酸的发现
1.1.2 茉莉酸的生理功能研究
1.2 茉莉酸的生物合成
1.3 茉莉酸的信号转导通路
1.3.1 茉莉酸信号转导过程
1.3.2 参与JA信号转导通路的重要组分
1.3.2.1 茉莉酸受体COI1和SCF复合体
1.3.2.2 转录抑制子JAZ蛋白
1.3.2.3 NINJA/TPL共抑制子
1.3.2.4 核心转录因子MYC
1.3.2.5 茉莉酸信号通路相关转录因子
1.4 增强子与转录调控
1.4.1 增强子的功能
1.4.2 增强子参与转录调控
1.4.3 增强子-启动子相互作用
1.4.4 植物中的增强子
1.5 本研究的目的和意义
2 材料与方法
2.1 实验材料
2.1.1 数据来源
2.1.2 生物信息分析软件及数据库网站
2.2 实验方法
2.2.1 研究技术路线
2.2.2 RNA-seq数据分析
2.2.2.1 RNA-seq原始数据质量控制
2.2.2.2 利用kallisto进行快速定量分析
2.2.2.3 DESeq2 差异表达分析
2.2.3 ChIP-seq数据分析
2.2.3.1 ChIP-seq原始数据质量控制
2.2.3.2 Bowtie2 比对测序数据到参考基因组
2.2.3.3 比对后结果处理
2.2.3.4 利用MACS2 进行call peak
2.2.3.5 Peaks注释
2.2.3.6 Peaks可视化
2.2.4 热图绘制与基因功能富集分析
2.2.5 伤害处理JA响应的MYC2 调节基因时间序列聚类分析
2.2.6 参与各表达模块基因调控的转录因子预测及MYC2 调控网络构建
2.2.7 MYC2 靶基因增强子元件鉴定
3 结果与分析
3.1 伤害处理转录组数据分析
3.1.1 伤害响应差异表达基因的鉴定
3.1.2 伤害响应差异表达基因功能富集分析
3.2 伤害响应差异表达基因时间序列聚类分析
3.3 不同表达模块转录因子鉴定
3.4 不同表达模块转录因子结合motif分析
3.5 伤害响应相关转录调控网络的构建
3.6 MYC2 的结合位点及靶向转录因子的分析鉴定
3.6.1 MYC2 结合位点分析
3.6.2 MYC2 靶向转录因子分析及调控网络构建
3.6.3 MYC2 靶基因增强子元件的鉴定
4 讨论
4.1 伤害响应差异基因的时间序列聚类分析
4.2 不同表达模块基因motif元件及转录因子预测
4.3 转录因子调控网络
4.4 MYC2 结合的转录因子及靶基因增强子元件预测
5 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表论文情况
本文编号：3871814
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiyingongcheng/3871814.html
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