秀丽线虫中小RNA介导产生的H3K27me3染色体修饰依赖于Nrde通路

发布时间：2019-10-02 00:35

【摘要】：小RNA分子指导染色质的修饰在植物和酵母中有着广泛的研究,然而在动物中直接证明小RNA可以指导序列特异性的染色质修饰的研究却相对缺乏。在秀丽隐杆线虫中,细胞核内RNA干扰通路可以介导小干扰RNA分子从细胞质中转运到细胞核内,从而调节转录的延伸,指导组蛋白H3第9位赖氨酸H3K9形成三甲基化修饰并实现RNA干扰的多代遗传。本文的研究发现外源性RNA干扰和NRDE内源性结合的22G小RNA分子都可以在靶标位置上通过Nrde通路介导序列特异性的组蛋白H3第27位赖氨酸H3K27的三甲基化修饰。这些产生的H3K27me3修饰可以通过后代在子代中多代遗传。piRNA和WAGO-1结合的小干扰RNA分子也可以介导H3K27me3的表达。有趣的是CSR-1结合的内源性小干扰RNA却并不能生成依赖于Nrde通路的H3K27me3表达,但是当对CSR-1靶标基因位置外源性引入双链RNA时,在靶标位置却可以出现依赖于Nrde的H3K27me3表达。我们进一步的研究发现H3K9me3和H3K27me3的表达需要不同的遗传因子。基因set-25和met-2对于H3K9me3表达是必须的,而H3K27me3的表达需要mes-2的介导。当mes-2基因突变时会导致RNA干扰缺失的表型出现。这些结果表明在线虫中双链RNA可以介导依赖于Nrde通路的序列特异性染色质的修饰。
【图文】：

为了进一步探索双链ＲＮＡ祀向位置和小ＲＮＡ分子诱导的Ｈ３Ｋ２７ｍｅ３表达逡逑位置之间的关系。我们分别构建表达祀向化２－／yP基因的５’端和３’端的双链ＲＮＡ逡逑大肠杆菌（图３．３邋Ａ）来喂食指定基因型的线虫。我们发现双链ＲＮＡ祀向诱导逡逑的Ｈ３Ｋ２７ｍｅ３峰值随着小民ＮＡ分子位置的变化存在一个５化的从左到右的偏移逡逑（图３．３邋Ｂ和Ｃ）。这种起始双链ＲＮＡ与Ｈ３Ｋ２７邋Ｈ甲基化修饰的表达水平之间逡逑空间的位置联系，表明小ＲＮＡ分子诱导的染色质修饰的序列特异性响应发生在逡逑亚基因水平。逡逑５３逡逑

１邋0ｌ＿Ｚ：ＩＺ：ｌ邋尙。ＭＭｌｈ逡逑ｄｐｙ－２８逡逑图３．２邋Ｎｒｄｅ遁路对于外源性ＲＮＡ干扰诱导产生的Ｈ３Ｋ２７ｍｅ３是必须的逡逑西注：对指定基因型的线虫分为喂食含有铅向特定基巧的双链ＲＮＡ的大肠杆菌（Ａ，逡逑Ｂ）献－＾／５６，（Ｃ，邋Ｄ）拆－／，（Ｅ，，Ｆ）曲及不含有双链ＲＮＡ的对照大肠杆逡逑菌。通过抗体Ｍｉｍｐｏｒｅ＃０７－４４９邋ａｎｔｉ－Ｈ３Ｋ２７ｍｅ３，利用Ｃｈｉｐ实验和定量巧光逡逑ＰＣＲ检测橗标基因和其周围区域Ｈ３１Ｃ２７ｍｅ３的表达水平。利用基因作为内逡逑参标定样品Ｈ３Ｋ２７ｍｅ３的信号，数据表示为ＲＮＡｉ处理组和对照组Ｈ３Ｋ２７ｍｅ３逡逑水平的比值。（ｎ＝３＋／－邋ｓ．ｄ．）逡逑义１．４双链ＲＮＡ邋可レ：Ｕ秀导亚基因水平的染色质修饰逡逑为了进一步探索双链ＲＮＡ祀向位置和小ＲＮＡ分子诱导的Ｈ３Ｋ２７ｍｅ３表达逡逑位置之间的关系。我们分别构建表达祀向化２－／yP基因的５’端和３’端的双链ＲＮＡ逡逑大肠杆菌（图３．３邋Ａ）来喂食指定基因型的线虫。我们发现双链ＲＮＡ祀向诱导逡逑的Ｈ３Ｋ２７ｍｅ３峰值随着小民ＮＡ分子位置的变化存在一个５化的从左到右的偏移逡逑（图３．３邋Ｂ和Ｃ）。这种起始双链ＲＮＡ与Ｈ３Ｋ２７邋Ｈ甲基化修饰的表达水平之间逡逑空间的位置联系，表明小ＲＮＡ分子诱导的染色质修饰的序列特异性响应发生在逡逑亚基因水平。逡逑５３逡逑
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：Q78

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 刘静;A Novel Vector for Abundant Expression of Antisense RNA, Triplex forming RNA and Ribozyme in vivo[J];High Technology Letters;2000年04期

2 鲁慧英;Detection of hepatitis C virus RNA sequences in cholangiocarcinomas in Chinese and American patients[J];Chinese Medical Journal;2000年12期

3 梁小兵 ,万国江 ,黄荣贵;Distribution and Variation of Ribonucleic Acid (RNA) and Protein and Its Hydrolysis Products in Lake Sediments[J];Chinese Journal of Geochemistry;2002年02期

4 Verheyden B ,徐其武;口服脊髓灰质炎疫苗核壳和RNA的稳定性[J];国外医学.预防.诊断.治疗用生物制品分册;2002年01期

5 CMBE译文组;探索小RNA的功能[J];现代临床医学生物工程学杂志;2004年03期

6 沈维干;RNA interference and its current application in mammals[J];Chinese Medical Journal;2004年07期

7 孙娣;汪洋;张丽娟;闫玉清;;一种简捷提取植物总RNA的方法[J];黑龙江医药;2005年06期

8 南海波;;小麦总RNA的提取[J];渤海大学学报(自然科学版);2006年01期

9 王冬来;;RNA干扰的成功与困惑[J];中国生物化学与分子生物学报;2008年06期

10 杨静;;试验性的小RNA药物可能引发失明[J];中国生物化学与分子生物学报;2009年05期

相关会议论文 前10条

1 金由辛;;面向21世纪的RNA研究[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展（下册）[C];1999年

2 ;第四届RNA全国研讨会大会报告日程安排[A];第四届全国RNA进展研讨会论文集[C];2005年

3 ;Function of Transfer RNA Modifications in Plant Development[A];植物分子生物学与现代农业——全国植物生物学研讨会论文摘要集[C];2010年

4 王峰;张秋平;陈金湘;;棉花总RNA的快速提取方法[A];中国棉花学会2011年年会论文汇编[C];2011年

5 关力;陈本iY;iJ云虹;郭培芝;魏重琴;邱苏吾;苗健;;关于动物}D~T中RNAn,定方法的研究[A];中国生理科学会学术会议论文摘要汇编（生物化学）[C];1964年

6 夏海滨;;小RNA在免疫学领域中的应用研究进展[A];中国免疫学会第五届全国代表大会暨学术会议论文摘要[C];2006年

7 ;The stability of hepatitis C virus RNA in various handling and storage conditions[A];中国输血协会第四届输血大会论文集[C];2006年

8 郭德银;;RNA干扰在病毒研究和控制中的应用[A];2006中国微生物学会第九次全国会员代表大会暨学术年会论文摘要集[C];2006年

9 甘仪梅;杨业华;王学奎;曹燕;杨特武;;棉花总RNA快速提取[A];中国棉花学会2007年年会论文汇编[C];2007年

10 ;Identification and characterization of novel interactive partner proteins for PCBP1 that is a RNA-binding protein[A];中国优生优育协会第四届全国学术论文报告会暨基因科学高峰论坛论文专辑[C];2008年

相关重要报纸文章 前10条

1 记者 冯卫东;研究人员发现可破坏肿瘤抑制基因的小RNA[N];科技日报;2009年

2 记者 储笑抒 通讯员 盛伟;人体微小RNA有望提前发出癌症预警[N];南京日报;2011年

3 泸州医学院副教授、科普作家 周志远;“大头儿子”与环状RNA[N];第一财经日报;2014年

4 麦迪信;小分子RNA可能有大作用[N];医药经济报;2003年

5 董映璧;美发现基因调控可回应“RNA世界”[N];科技日报;2006年

6 张忠霞;特制RNA轻推一下,就能“唤醒”基因[N];新华每日电讯;2007年

7 聂翠蓉;RNA：纵是配角也精彩[N];科技日报;2009年

8 冯卫东;RNA干扰机制首次在人体中获得证实[N];科技日报;2010年

9 冯卫东　王小龙;英在地球早期环境模拟条件下合成类RNA[N];科技日报;2009年

10 记者 常丽君;新技术让研究进入单细胞内RNA的世界[N];科技日报;2011年

相关博士学位论文 前10条

1 王赵玮;昆虫RNA病毒复制及昆虫抗病毒天然免疫机制研究[D];武汉大学;2014年

2 包纯;一类新非编码RNA的发现以及产生和功能的初探[D];华中师范大学;2015年

3 李语丽;基于MeRIP-seq的水稻RNA m6A甲基化修饰的研究[D];中国科学院北京基因组研究所;2015年

4 熊瑜琳;miR-122靶位基因STAT3调控长链非编码 RNA Lethe促进HCV复制的机制研究[D];第三军医大学;2015年

5 范春节;高通量测序鉴定毛竹小RNA及其功能分析[D];中国林业科学研究院;2012年

6 王加强;小鼠着床前胚胎特异ERV相关长非编码RNA的定向筛选及功能研究[D];东北农业大学;2015年

7 王业伟;非编码RNA SPIU的结构和功能研究和p19INK4D在APL发病中的作用[D];上海交通大学;2013年

8 邹艳芬;子痫前期中非编码RNA对滋养细胞功能的调控及机制探索[D];南京医科大学;2015年

9 朱乔;miR-10b在人肝细胞肝癌发生中的作用及其机制的初步探索[D];第四军医大学;2015年

10 蒋俊锋;长链非编码RNA BACE1-AS促进Aβ聚集及其调节BACE1和SERF1a的ceRNA机制研究[D];第二军医大学;2015年

相关硕士学位论文 前10条

1 陆聪儿;条纹斑竹鲨再生肝脏中差异RNA的研究[D];浙江理工大学;2015年

2 张晓辉;小鼠几种长链非编码RNA基因功能的初步研究[D];昆明理工大学;2015年

3 全弘扬;长链非编码RNA在细胞内质网应激反应中的相关作用及机制研究[D];北京协和医学院;2015年

4 胡亮;DDX19A识别PRRSV基因组RNA并激活NLRP3炎症小体[D];中国农业科学院;2015年

5 张帅兵;应用RNA干扰技术对旋毛虫Nudix水解酶基因功能的研究[D];郑州大学;2015年

6 郑芳芳;肺癌RNA-Seq数据中RNA编辑事件的识别算法和系统分析[D];苏州大学;2015年

7 陈瑞东;长链非编码RNA MEG3在胰腺癌发生发展中作用的实验研究[D];苏州大学;2015年

8 刘骏武;线虫和水稻中环状RNA的预测及分析[D];华中农业大学;2015年

9 李猷;利用RNA干扰技术提高番茄抗TMV侵染能力的研究[D];牡丹江师范学院;2015年

10 吴术盛;SVCV感染EPC细胞microRNA表达谱的初步研究[D];华中农业大学;2015年

本文编号：2544659