增强子与启动子的不同互作类型对多能性细胞中Sox2基因功能的影响

发布时间：2024-02-03 03:50

　　增强子与启动子之间的直接物理作用是一种重要的表观遗传调控方式,对真核生物基因表达活性具有决定性作用。然而,增强子-启动子间的互作多样性如何影响基因功能仍有待深入的研究。在本项目中,我们选取Sox2基因的三个增强子作为研究对象,以进一步探讨其生物学效应。它们分别代表不同的增强子一启动子远端互作类型:即特异性互作、共同互作、间接互作等三种互作类型。本项目利用CRISPR/Cas9系统分别在小鼠胚胎干细胞中进行了三个增强子的敲除。通过高通量数据分析和体内、体外表型验证试验,我们发现增强子一启动子的不同互作模式具有特定的生物学效应。其中,胚胎干细胞特异性的互作类型参与细胞增殖和细胞周期的调节,并涉及心脏功能的调节。与此相对应的,共同或间接的互作类型倾向于调节细胞代谢过程或神经发育。本项目的成果为基因时空表达规律的研究提供了一个新的途径,并通过染色质三维构象的角度加深了我们对基因功能多样性的认识。

【文章页数】：61 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 增强子活性与细胞命运决定的关系
    1.2 增强子与启动子的远距离互作具有细胞特异性
    1.3 增强子在细胞类型转变过程中呈现动态变化模式
    1.4 增强子与启动子之间的三维互作是其实现时空特异性转录调控的重要条件
    1.5 Sox2是维持干细胞多能性的关键转录因子
    1.6 胚胎干细胞中Sox2的转录活性主要由远端增强子元件进行调控
第二章 材料与方法
    2.1 实验设计
    2.2 细胞培养
    2.3 增强子活性检测及敲除
    2.4 转录组测序分析
    2.5 细胞周期和增殖检测
    2.6 克隆形成率检测
    2.7 神经细胞分化检测
    2.8 增强子活性的斑马鱼验证
第三章 实验结果
    3.1 增强子-启动子的互作参与mESCs细胞中Sox2基因表达的精细调控
    3.2 增强子与启动子间的细胞特异性的互作影响细胞周期、增殖和分化
    3.3 E1对心脏功能相关的基因表达具有重要的调节作用
    3.4 共有的增强子-启动子互作类型参与调控离子运输和代谢相关基因的调控
    3.5 增强子-启动子间的间接互作影响代谢过程和细胞功能的其它方面
    3.6 增强子通过基因互作网络决定Sox2基因的的特异性功能
第四章 讨论
第五章 结论与展望
致谢
参考文献
附录
个人简历
博士生期间发表的学术论文与研究成果
博士后期间发表的学术论文与研究成果
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本文编号：3893670