毛竹LTR反转录转座子-PHRE6的克隆与转座活性鉴定以及转座监测系统的构建
发布时间：2021-06-22 03:02
长末端重复序列（Long terminal repeat,LTR）反转录转座子是真核生物基因组中普遍存在的一类可移动的DNA序列,因两端具有长末端重复序列而得名。多数LTR反转录转座子能够感受外界环境的变化,具有转录激活特性和转座激活特性。本研究从毛竹基因组中克隆出一条完整的LTR反转录转座子,命名为PHRE6（Phyllostachys edulis retrotransposons 6）,分析和鉴定了该转座子的结构特性,并观察了胁迫下的毛竹LTR转座子在RNA水平和DNA水平的变化来鉴定该转座子的活性。1.利用已公布的毛竹基因组数据库,通过LTR-STRUC软件查找基因组中具有完整结构的LTR转座子。依据结构域完整性和LTR同源性,选择了一个LTR转座子PHRE6。该转座子全长为5620 bp,核苷酸序列编码区含有4821 bp的开放阅读框,具有转座需要的GAG（Retrotransposon gag protein,GAG）和完整的Pol（Polymerase,Pol）保守结构域,具有PBS（Prime bingding site,PBS）、PPT（Polypurine trac...
【文章来源】：浙江农林大学浙江省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LTR反转录转座子结构示意图
7]等植物中的研究表明，Tork 家族的 LTRs 和 ORF 长度为 0.12 ~ 1.2 kb 和 4.[28]；构成 Retrofit 家族的植物 LTR 反转录转座子约 4.7~ 4.9 kb，包括长度为 0kb 的 LTRs；Oryco 家族长度约 4.2 ~ 4.9 kb，包括 0.16 ~ 0.44 kb 长度的 LTR区内没有发现 env 结构域，目前在拟南芥、水稻等植物基因组中已发现该家子；Sire 家族是大型 LTR 反转录转座子，其长度为 9.3 ~ 9.8 kb，两侧是 0.5 ~ LTRs。ORF 除了典型的 gag 和 pol 区域外，在 RNase H 结构域中显示了第三ENV 的 ORF，因此被认为是潜在的反转录病毒，并编码了一种相当大的 G，该结构域中可能有两到三个锌指结构[29]。对于假定的 env 区域，Sire-like的最具代表性的例子是 SIRE-1，它最初是在大豆中被发现[30]。在植物种类中sire1 的元素普遍存在，包括单子叶中的水稻、玉米、高粱和双子叶中的拟南芥苜蓿和柑橘[31]。植物中的 Ty3/Gypsy 超家族主要分为 CRM、Reina、Del riel 四个分支（图 1.3）[22]。通常情况下同一个家族一般有共同的起源。各家似性越高，其成员组成越复杂，活性反转录转座子存在的几率也就越大，反之低且难被激活[32]。
图 1.3 Ty3/Gypsy 超家族分类及结构示意图Figure 1.3 The classification and structure of Ty3/Gypsy superfamily2.2 LTR 反转录转座子转座机制LTR 反转录转座子在宿主基因组中的转座非常复杂，其过程与反转录病毒的编码合过程较为相似。整个转座活动由反转录酶主导，以 DNA-RNA-DNA 的方式进座，首先 LTR 区域的启动子作用，从 5′端 LTR 的 R 区起始转录，到 3′端 LTR 区终止合成的 mRNA，转录本末端为 poly(A)结构，gag、pol 编码蛋白质并以多的形式合成（即该 mRNA 分子既作为复制的模板，又翻译复制所需的蛋白质）被 pol 编码的蛋白酶酶切为具有功能的多肽链并作为复制模板，与 mRNA 中的结合位点结合，并与宿主细胞中的 RNA 互补形成一小段双链 DNA 区域，反转以此为引物合成一条 DNA 链，与 tRNA 形成互补杂合链，这时编码的 rh 水解链上的 RNA，形成单链 DNA，以位于 3′端 LTR 上游的 PPT 作为引物，引导2 条 DNA 的合成。然后在整合酶的作用下，与染色体上靶位点的已被切割的具
【参考文献】：
期刊论文
[1]毛竹长末端重复序列反转录转座子的全基因组特征及进化分析[J]. 陈娅欣,周明兵. 浙江农林大学学报. 2021(03)
本文编号：3241979
【文章来源】：浙江农林大学浙江省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LTR反转录转座子结构示意图
7]等植物中的研究表明，Tork 家族的 LTRs 和 ORF 长度为 0.12 ~ 1.2 kb 和 4.[28]；构成 Retrofit 家族的植物 LTR 反转录转座子约 4.7~ 4.9 kb，包括长度为 0kb 的 LTRs；Oryco 家族长度约 4.2 ~ 4.9 kb，包括 0.16 ~ 0.44 kb 长度的 LTR区内没有发现 env 结构域，目前在拟南芥、水稻等植物基因组中已发现该家子；Sire 家族是大型 LTR 反转录转座子，其长度为 9.3 ~ 9.8 kb，两侧是 0.5 ~ LTRs。ORF 除了典型的 gag 和 pol 区域外，在 RNase H 结构域中显示了第三ENV 的 ORF，因此被认为是潜在的反转录病毒，并编码了一种相当大的 G，该结构域中可能有两到三个锌指结构[29]。对于假定的 env 区域，Sire-like的最具代表性的例子是 SIRE-1，它最初是在大豆中被发现[30]。在植物种类中sire1 的元素普遍存在，包括单子叶中的水稻、玉米、高粱和双子叶中的拟南芥苜蓿和柑橘[31]。植物中的 Ty3/Gypsy 超家族主要分为 CRM、Reina、Del riel 四个分支（图 1.3）[22]。通常情况下同一个家族一般有共同的起源。各家似性越高，其成员组成越复杂，活性反转录转座子存在的几率也就越大，反之低且难被激活[32]。
图 1.3 Ty3/Gypsy 超家族分类及结构示意图Figure 1.3 The classification and structure of Ty3/Gypsy superfamily2.2 LTR 反转录转座子转座机制LTR 反转录转座子在宿主基因组中的转座非常复杂，其过程与反转录病毒的编码合过程较为相似。整个转座活动由反转录酶主导，以 DNA-RNA-DNA 的方式进座，首先 LTR 区域的启动子作用，从 5′端 LTR 的 R 区起始转录，到 3′端 LTR 区终止合成的 mRNA，转录本末端为 poly(A)结构，gag、pol 编码蛋白质并以多的形式合成（即该 mRNA 分子既作为复制的模板，又翻译复制所需的蛋白质）被 pol 编码的蛋白酶酶切为具有功能的多肽链并作为复制模板，与 mRNA 中的结合位点结合，并与宿主细胞中的 RNA 互补形成一小段双链 DNA 区域，反转以此为引物合成一条 DNA 链，与 tRNA 形成互补杂合链，这时编码的 rh 水解链上的 RNA，形成单链 DNA，以位于 3′端 LTR 上游的 PPT 作为引物，引导2 条 DNA 的合成。然后在整合酶的作用下，与染色体上靶位点的已被切割的具
【参考文献】：
期刊论文
[1]毛竹长末端重复序列反转录转座子的全基因组特征及进化分析[J]. 陈娅欣,周明兵. 浙江农林大学学报. 2021(03)
本文编号：3241979
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