转座子元件在山羊早期胚胎发育过程中的表达和功能研究
发布时间：2021-03-02 22:42
哺乳动物早期胚胎发育过程中,合子基因组发生全基因组范围的表观遗传重编程,开启胚胎发育全能性的基因表达模式,该过程是发育事件最为集中的时期,是发育生物学领域的研究热点。哺乳动物体内转座子元件,是一类具有自主转座功能的序列,经过长期的进化成为真核生物基因组中数量庞大的重复序列。传统观点认为这些转座子元件属于基因序列的垃圾区。然而,越来越多的证据表明转座子元件对基因表达调控有重要作用,特定的转座元件在早期胚胎中表达,对胚胎发育有重要调控功能。目前,众多转座子元件在早期胚胎中的表达、功能和调控机制尚知之甚少。随着各种动物基因组测序和功能基因注释的完成,研究基因组中众多非编码序列在胚胎发育过程中的调控功能,对解析胚胎发育的调控机制具有重要意义。本研究首先利用生物信息学方法将山羊组装基因组中所有转座子元件进行分类建库,建立了完整详尽的山羊转座子元件数据库,分析了山羊转座子元件的特点;然后,通过单细胞转录组测序探究山羊植入前胚胎（合子、2-细胞、4-细胞、8-细胞和桑葚胚）基因表达模式,以及对不同发育阶段胚胎基因模式进行分类注释获得合子基因组激活关键基因;再将转座元件库与山羊早期胚胎转录组库进行比对...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 文献综述
1.1 转座子元件的研究进展
1.1.1 转座子元件概述
1.1.2 转座子元件分类
1.1.3 转座子元件相关的编码与非编码RNAs
1.1.4 转座子元件顺式调节DNA元件和修饰转录网络
1.2 单细胞转录组测序的研究进展
1.2.1 单细胞转录组测序概述
1.2.2 单细胞转录组测序在早期胚胎的应用
1.3 早期胚胎合子基因组激活
1.3.1 合子基因组激活概述
1.3.2 胎盘动物的早期发育
1.3.3 哺乳动物早期胚胎发育时间
1.3.4 不同物种胚胎基因组激活
1.4 转座子元件与早期胚胎发育
1.4.1 特定转座子元件转录激活对早期胚胎发育有重要作用
1.4.2 转座子元件异常激活对胚胎发育的影响
第二章 山羊基因组重复序列元件富集
2.1 材料
2.1.1 软件及系统
2.2 方法
2.2.1 从头预测
2.2.2 基于结构特征预测
2.2.4 候选转座子元超家族分类
2.2.5 候选转座子元件家族分类
2.2.6 候选转座子元件注释
2.2.7 转座子元件可视化与进化树构建
2.3 结果
2.3.1 山羊基因组中所有转座子元件分类
2.3.2 山羊基因组重复序列组成与牛人鼠的比较
2.3.3 山羊基因组中所有转座子元件在基因组定位
2.3.4 构建ERV1,L1和RTE最大似然树
2.4 讨论
2.5 小结
第三章 山羊早期胚胎发育模式与转座子动态表达
3.1 材料
3.1.1 组织与细胞
3.1.2 主要实验试剂、耗材与设备
3.1.3 实验仪器与设备
3.2 实验方法
3.2.1 山羊卵母细胞体外收集和成熟
3.2.2 山羊卵母细胞体外受精
3.2.3 胚胎体外培养和收集
3.2.4 单细胞转录组测序与建库
3.2.5 数据下机处理与转录组分析
3.2.6 胚胎干扰技术
3.2.7 反转录聚合酶链反应（RT-PCR）
3.2.8 实时荧光定量PCR（qPCR）
3.2.9 实验数据分析
3.3 结果
3.3.1 山羊早期胚胎建库质量
3.3.2 山羊早期胚胎单细胞测序样品相关性分析
3.3.3 胚胎发育不同阶段总体转录本水平
3.3.4 山羊早期胚胎发育过程基因动态表达
3.3.5 转座子元件在山羊早期胚胎发育的动态表达
3.3.6 转座子元件在山羊早期胚胎发育中呈阶段特异性表达
3.3.7 阶段特异性重复序列表达元件
3.3.8 定量PCR检测特定亚类元件表达模式
3.3.9 特定元件体外功能验证
3.4 讨论
3.5 小结
全文结论
创新之处
附录
附录一：常用实验仪器表
附录二：单细胞测序样品组别设置
附录三：数据过滤前后质量比对
附录四：参考基因组比对率
附录五：代表元件RPKM值
参考文献
致谢
个人简历
本文编号：3060087
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 文献综述
1.1 转座子元件的研究进展
1.1.1 转座子元件概述
1.1.2 转座子元件分类
1.1.3 转座子元件相关的编码与非编码RNAs
1.1.4 转座子元件顺式调节DNA元件和修饰转录网络
1.2 单细胞转录组测序的研究进展
1.2.1 单细胞转录组测序概述
1.2.2 单细胞转录组测序在早期胚胎的应用
1.3 早期胚胎合子基因组激活
1.3.1 合子基因组激活概述
1.3.2 胎盘动物的早期发育
1.3.3 哺乳动物早期胚胎发育时间
1.3.4 不同物种胚胎基因组激活
1.4 转座子元件与早期胚胎发育
1.4.1 特定转座子元件转录激活对早期胚胎发育有重要作用
1.4.2 转座子元件异常激活对胚胎发育的影响
第二章 山羊基因组重复序列元件富集
2.1 材料
2.1.1 软件及系统
2.2 方法
2.2.1 从头预测
2.2.2 基于结构特征预测
2.2.4 候选转座子元超家族分类
2.2.5 候选转座子元件家族分类
2.2.6 候选转座子元件注释
2.2.7 转座子元件可视化与进化树构建
2.3 结果
2.3.1 山羊基因组中所有转座子元件分类
2.3.2 山羊基因组重复序列组成与牛人鼠的比较
2.3.3 山羊基因组中所有转座子元件在基因组定位
2.3.4 构建ERV1,L1和RTE最大似然树
2.4 讨论
2.5 小结
第三章 山羊早期胚胎发育模式与转座子动态表达
3.1 材料
3.1.1 组织与细胞
3.1.2 主要实验试剂、耗材与设备
3.1.3 实验仪器与设备
3.2 实验方法
3.2.1 山羊卵母细胞体外收集和成熟
3.2.2 山羊卵母细胞体外受精
3.2.3 胚胎体外培养和收集
3.2.4 单细胞转录组测序与建库
3.2.5 数据下机处理与转录组分析
3.2.6 胚胎干扰技术
3.2.7 反转录聚合酶链反应（RT-PCR）
3.2.8 实时荧光定量PCR（qPCR）
3.2.9 实验数据分析
3.3 结果
3.3.1 山羊早期胚胎建库质量
3.3.2 山羊早期胚胎单细胞测序样品相关性分析
3.3.3 胚胎发育不同阶段总体转录本水平
3.3.4 山羊早期胚胎发育过程基因动态表达
3.3.5 转座子元件在山羊早期胚胎发育的动态表达
3.3.6 转座子元件在山羊早期胚胎发育中呈阶段特异性表达
3.3.7 阶段特异性重复序列表达元件
3.3.8 定量PCR检测特定亚类元件表达模式
3.3.9 特定元件体外功能验证
3.4 讨论
3.5 小结
全文结论
创新之处
附录
附录一：常用实验仪器表
附录二：单细胞测序样品组别设置
附录三：数据过滤前后质量比对
附录四：参考基因组比对率
附录五：代表元件RPKM值
参考文献
致谢
个人简历
本文编号：3060087
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