粗糙脉孢菌异染色质基因met-8调控机制研究

发布时间：2017-12-19 07:46

  本文关键词：粗糙脉孢菌异染色质基因met-8调控机制研究

  更多相关文章： 异染色质 met-8基因 转录因子 HMT HDAC 启动子

【摘要】：异染色质在真核生物基因组中发挥了重要功能,通常情况下细胞中特定的异染色质因子协同作用,共同参与调节染色体组装、维持着丝粒功能及保护端粒等过程。异染色质区域含有大量重复DNA序列,且这一区域含有的基因较少。在异染色质的形成过程中,组蛋白H3第9位赖氨酸残基的三甲基化修饰(H3K9me3)及其所招募的异染色质蛋白(HP1)发挥了重要作用。Cullin-RING型泛素连接酶CRL4复合体的组分Cu14和DDB1通过DCAF26和DIM-7招募组蛋白甲基转移酶DIM-5催化H3K9me3的发生。异染色质的染色质结构高度固缩,区域内的基因处于沉默状态。例如,果蝇中position-effect variegation (PEV)现象,当基因处于异染色质邻近位置时,该基因的转录被沉默。相反,近年来的研究也发现一些基因的表达依赖于临近区域的异染色质存在,这类基因对于异染色质的沉默作用具有免疫作用。在粗糙脉孢菌中,甲硫氨酸合成酶基因(met-8)的高效表达依赖于其启动子上游50 kb异染色质区域的存在。甲硫氨酸在细胞的代谢过程中发挥着重要作用,参与多种代谢产物的合成。同时,甲硫氨酸是蛋白质合成的起始氨基酸,并可产生S-腺苷蛋氨酸(Krebs et al.)等衍生物。本博士论文分为两个部分。第一部分是met-8基因调控机制的研究。通过大量的遗传筛选工作,我们发现多个转录因子、组蛋白甲基转移酶和组蛋白去乙酰化酶参与met-8基因的转录调控。在这部分工作中,我们还研究了组蛋白修饰在met-8基因表达调控过程中的作用。第二部分是对met-8基因启动子功能的研究。启动子是基因高效表达的一个关键元件,可有效调控基因的转录状况。我们将不同的启动子(诱导表达型及稳定表达型)与报告基因连接,并通过检测报告基因的表达状况来确定启动子的活性。在丝状真菌粗糙脉孢菌中,只有qa-2、ccgl、vvd等基因的启动子序列被用于调节外源基因表达,但它们又受到很多因素的影响。在这部分工作中,我们将met-8基因启动子与绿色荧光蛋白GFP基因及MYC-Met-8报告基因连接,并进一步检测GFP及MYC-Met-8的表达状况,结果显示met-8基因启动子具有较强的起始基因转录的活性。随后,通过与qa-2和ccg-1启动子对比,我们发现met-8启动子可在不同的胁迫刺激条件下介导基因高水平表达。因此met-8启动子可作为一个优良的操作工具以调控外源和内源基因的高效转录,这也为粗糙脉孢菌的基因转录调控的研究提供了帮助。我们的工作在研究met-8基因转录调控机制的同时解析了met-8基因启动子的运行机制,这为揭示粗糙脉孢菌met-8基因的调控提供了重要依据,同时对其他物种中相关的研究有一定的指导意义。
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：Q933

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本文编号：1307405