杨树NAC转录因子可变剪接初步研究
发布时间：2021-11-27 17:45
可变剪接（alternative splicing,AS）和可变聚腺苷酸化（alternative polyadenylation,APA）,广泛存在于真核生物基因转录后加工过程,对基因功能调控有重要意义。本研究将传统的3’末端快速扩增技术（3’-RACE）与高通量测序技术相结合,建立了一种可以同时鉴定基因剪接位点和聚腺苷酸化位点的方法（3’-RACE-seq）,经过数据统计分析、理论推导与实验验证后,总结出较为严格的数据筛选条件,将其用于研究杨树14个NAC转录因子基因的可变剪接和可变聚腺苷酸化事件,并对其主基因模型和转录异构体的功能进行了初步的研究。主要结果如下:（1）根据毛果杨全基因组数据库Phytozome P.trichocarpa v3.0提供的基因注释信息,以杨树14个NAC转录因子基因作为研究对象,通过3’-RACE-seq对目标基因的深度测序,将72个剪接位点（包括34个新发现的剪接位点）注释到毛果杨14个NAC转录因子基因,进而揭示各类复杂的可变剪接事件。通过实验验证了3’-RACE-seq方法鉴定剪接位点的准确性。（2）利用3’-RACE-seq的测序结果用于鉴定...
【文章来源】：南京林业大学江苏省
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
外显内含子的鉴定及其影响[10]
图 1-8 可变聚腺苷酸化现象的四种类型 [32]Figure 1-8 The four different APA types.1.2.3 植物基因可变聚腺苷酸化的研究进展目前，关于植物基因可变聚腺苷酸化现象的研究还处于初步阶段。在植物中，仅在开花和休眠相关基因中有较为深入的研究 [33-36]。不过，得益于高通量测序技术的发展，在转录组层面关于可变聚腺苷酸化现象的研究已经在拟南芥中展开。Wu 等 [37] 使用Poly(A)-tag 测序技术 (polyA-tagging and sequencing, PAT-seq) 分析发现，70%的拟南芥基因存在多个不同的聚腺苷酸化位点簇 (poly(A) site clusters, PACs)，其中 17%的新发现聚腺苷酸化位点簇位于原基因注释的编码区 (coding DNAsequences, CDSs)，内含子，或 5′非翻译区 (5′-UTRs)。然而，虽然 Poly(A) tag 测序数据在筛选时已经考虑到分子内启动扩增假阳性的可能，并针对性地对参照序列上存在 6 个以上腺苷酸的聚腺苷酸化位点进行过滤，但是仍不能彻底排除这种因为实验技术而产生的假阳性数据存在的可能。在另一项研究的报道中，通过直接对拟南芥的 RNA 进行测序，仅发现 1.16%的聚腺苷酸化位点位于原基因注释的编码区，内含子，或 5′非翻译区，而先前 Poly(A) tag 测序发现的位点则大多无法再
图 2-1 目标基因 3 -RACE 扩增产物的凝胶电泳检测(M，DNAMarker；1，普通 PCR；2，乳液 PCR)Figure 2-1 Agarose gel electrophoresis of 12 3 -RACEs for 14 poplar NAC transcription factor genes. M, DNAladder; 1, Experiment 1; 2, Experiment 2; names of target genes are shown at the top of lanes.高通量测序数据统计显示 (表 2-2)：Experiment 1 测序 (普通 PCR, general PCR) 结果中，有 70.9%的测序数据能够定位到杨树参考基因组，其中 36.6%为预期获得的目标基因信息；Experiment 2 测序 (乳液 PCR, Emulsion PCR) 结果中，有 72.2%的测序数据能够定位到杨树参考基因组，其中 43.1%为预期获得的目标基因信息。比较两组实验数据的统计结果表明，乳液 PCR 扩增体系比普通 PCR 体系产生更少的非特异性扩增产物，提高高通量测序产生有效数据的比例，从而对实验结果有一定程度的优化。表 2-2 高通量测序结果的数据统计Table 2-2 Statistical data of 3-RACE-seq.Experiment Total reads(Numberof singleReads mapped topoplar genomeReads mapped totarget genesRatio of readsmapped toreferenceRatio of readsmapped totarget genes
本文编号：3522765
【文章来源】：南京林业大学江苏省
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
外显内含子的鉴定及其影响[10]
图 1-8 可变聚腺苷酸化现象的四种类型 [32]Figure 1-8 The four different APA types.1.2.3 植物基因可变聚腺苷酸化的研究进展目前，关于植物基因可变聚腺苷酸化现象的研究还处于初步阶段。在植物中，仅在开花和休眠相关基因中有较为深入的研究 [33-36]。不过，得益于高通量测序技术的发展，在转录组层面关于可变聚腺苷酸化现象的研究已经在拟南芥中展开。Wu 等 [37] 使用Poly(A)-tag 测序技术 (polyA-tagging and sequencing, PAT-seq) 分析发现，70%的拟南芥基因存在多个不同的聚腺苷酸化位点簇 (poly(A) site clusters, PACs)，其中 17%的新发现聚腺苷酸化位点簇位于原基因注释的编码区 (coding DNAsequences, CDSs)，内含子，或 5′非翻译区 (5′-UTRs)。然而，虽然 Poly(A) tag 测序数据在筛选时已经考虑到分子内启动扩增假阳性的可能，并针对性地对参照序列上存在 6 个以上腺苷酸的聚腺苷酸化位点进行过滤，但是仍不能彻底排除这种因为实验技术而产生的假阳性数据存在的可能。在另一项研究的报道中，通过直接对拟南芥的 RNA 进行测序，仅发现 1.16%的聚腺苷酸化位点位于原基因注释的编码区，内含子，或 5′非翻译区，而先前 Poly(A) tag 测序发现的位点则大多无法再
图 2-1 目标基因 3 -RACE 扩增产物的凝胶电泳检测(M，DNAMarker；1，普通 PCR；2，乳液 PCR)Figure 2-1 Agarose gel electrophoresis of 12 3 -RACEs for 14 poplar NAC transcription factor genes. M, DNAladder; 1, Experiment 1; 2, Experiment 2; names of target genes are shown at the top of lanes.高通量测序数据统计显示 (表 2-2)：Experiment 1 测序 (普通 PCR, general PCR) 结果中，有 70.9%的测序数据能够定位到杨树参考基因组，其中 36.6%为预期获得的目标基因信息；Experiment 2 测序 (乳液 PCR, Emulsion PCR) 结果中，有 72.2%的测序数据能够定位到杨树参考基因组，其中 43.1%为预期获得的目标基因信息。比较两组实验数据的统计结果表明，乳液 PCR 扩增体系比普通 PCR 体系产生更少的非特异性扩增产物，提高高通量测序产生有效数据的比例，从而对实验结果有一定程度的优化。表 2-2 高通量测序结果的数据统计Table 2-2 Statistical data of 3-RACE-seq.Experiment Total reads(Numberof singleReads mapped topoplar genomeReads mapped totarget genesRatio of readsmapped toreferenceRatio of readsmapped totarget genes
本文编号：3522765
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