水稻RAD51旁系同源基因参与体细胞同源重组修复的功能研究

发布时间：2022-07-14 09:25

　　DNA双链断裂（double-strand break,DSB）是一种危害性非常高的损伤形式。如不能进行正确有效的修复,DSB将造成遗传信息的改变、缺失,严重影响基因组的稳定性,最终导致细胞凋亡或细胞癌变。真核细胞中具备了两种体细胞DSB的修复机制,一种是非同源末端连接（NHEJ）、另一种是同源重组（HR）。由于机制的区别,NHEJ途径在整个细胞周期都有发挥作用,但修复结果容易产生局部遗传信息的改变;HR途径则主要在G2/S期发挥作用,依赖于同源序列为修复模板,因此能够保证高精度的修复。根据修复过程中链侵入是否需要由RAD51重组酶的催化,同源重组途径可分为两种不同的类型:synthesis-dependent strand annealing（SDSA）途径需要 RAD51 重组酶的参与;而single-strand annealing（SSA）途径不依赖于RAD51重组酶。水稻RAD51旁系同源蛋白有5个成员:RAD51B、RAD51C、RAD51D、XRCC3、和XRCC2。它们参与水稻减数分裂同源重组过程中的作用已经基本明确,但它们在体细胞DSB重组修复中的分子机制依旧模糊,并... 

【文章页数】：75 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
缩写略表
第一章 文献综述
    1.1 DNA损伤应答及修复
        1.1.1 不同DNA损伤修复途径以及双链断裂修复的生物学意义
    1.2 体细胞非同源末端连接(NHEJ)修复机制
    1.3 体细胞同源重组(HR)修复机制
    1.4 体细胞同源重组(HR)修复检测体系的最新研究进展
    1.5 RAD51 paralogs的功能研究
        1.5.1 RAD51 paralogs在减数分裂同源重组中的作用
        1.5.2 RAD51 paralogs在体细胞同源重组修复中的作用
    1.6 R4D51 paralogs在植物体细胞同源重组修复中的研究进展
第二章 论文研究意义和目标
    2.1 研究意义
    2.2 研究目标
第三章 材料与方法
    3.1 实验材料
        3.1.1 水稻材料
        3.1.2 质粒及菌株
        3.1.3 工具酶及各种生化试剂
        3.1.4 本研究所用蛋白的序列号(accession number)
        3.1.5 本研究所用试剂的配方
    3.2 实验方法
        3.2.1 水稻总DNA的提取
        3.2.2 水稻总RNA的提取
        3.2.3 荧光定量PCR分析
        3.2.4 质粒DNA小量提取
        3.2.5 体细胞重组修复率分析
            3.2.5.1 构建水稻体细胞重组修复率分析的载体
            3.2.5.2 农杆菌电击感受态的制备
            3.2.5.3 电击转化农杆菌
            3.2.5.4 水稻愈伤转化过程以及重组修复率分析
        3.2.6 博莱霉素敏感性分析
        3.2.7 抗体制备
        3.2.8 根尖免疫染色
        3.2.9 Wortmannin处理
第四章 结果与分析
    4.1 水稻RAD51 paralogs响应γ射线的表达谱分析
    4.2 水稻rad51 paralogs突变体对博莱霉素的敏感性分析
    4.3 水稻体细胞重组修复率分析
    4.4 Wortmannin抑制水稻H2AX的磷酸化,而且特异性地影响XRCC3和RAD51B蛋白的DSB位点募集,但不影响RAD51和RAD51C
    4.5 RAD51C、RAD51D、和XRCC3参与水稻体细胞SDSA重组修复过程
    4.6 RAD51C在响应γ射线时,优先于其他成员在DSB位点进行蛋白募集
    4.7 DMC1蛋白在体细胞响应DSB损伤过程中,不能在细胞核中形成点信号
第五章 讨论
    5.1 水稻BCDX2复合物参与SSA途径,而CDX3复合物参与SDSA途径
    5.2 Wortmannin处理可以强烈得抑制XRCC3的免疫信号,但不足以影响RAD51在DSB位点募集
    5.3 基于RAD51C的支点作用,PI3K-like激酶促进RAD51 paralogs参与的体细胞同源重组修复
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 研究展望
参考文献
附录
致谢
博士在读期间发表的论文



本文编号：3660864