可育和不育果蝇在转录组水平上的差异研究

论文摘要

本研究主要针对进化生物学中的生殖隔离这一核心问题展开,通过RNA-seq对果蝇可育株系和不育株系进行转录组测序,旨在通过转录水平上的差异,揭示影响生殖隔离的原因。我们选取了在基因组水平上只有3Kb来源不同的果蝇株系,包括可育株系（99F）和不育株系（193S）。对得到的转录组数据分别进行处理和注释,通过显著差异分析,在99F和193S之间找到了413个差异表达基因。在这些基因中,涉及到副性腺蛋白（Acp）的表达,核糖体的生成,Hsp家族蛋白的表达等等,这些关键的基因在精子发生过程中起着重要作用。在相关的信号通路中,我们发现Notch信号通路,Ribosome合成通路等均受到基因表达差异的影响。由于可育株系和不育株系的显著生理差异,转录调控水平是否有很大改变,我们进行了相关的分析。我们分别分析了两种株系的microRNA和TF的表达,其中microRNA在99F和193S中表达差异显著的有30个,TF有21个。我们结合mRNA的表达水平,分别研究了nicroRNA和TF与对应靶基因表达变化的关系。结果显示,microRNA尽管表达差异很大,但是它们对应的靶基因的表达变化却不明显；而作为另一种调控因子TF,对应的靶基因的表达变化要显著的多。microRNA的表达差异与靶基因的表达差异没有明显的相关性,这暗示microRNA在调控网络中起到维持基因表达水平稳定的作用,不同于TF调控因子,直接对基因的转录表达产生明显影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 表格
• 插图
• 引言
• 研究目的
• 国内外研究现状
• 研究方法
• 研究结果
• 第一部分 可育（99F）和不育（193S）株系mRNA表达谱分析
• 1. 材料和方法
• 1.1 主要试剂和仪器
• 1.2 实验方法
• 1.3 数据分析
• 2. 结果
• 2.1 Solid测序结果
• 2.2 原始序列初步分析
• 2.3 数据丰度分布分析
• 2.4 统计差异表达基因
• 2.5 基因功能分析
• 2.6 基因聚类分析
• 2.7 对相关pathway的影响
• 2.8 OdsH基因表达及其作用
• 2.9 qRT-pcr实验验证
• 3. 讨论
• 3.1 Solid建库与表达信息完整性
• 3.2 基因表达对杂交不育的影响
• 第二部分 可育（99F）和不育（193S）株系micmRNA和TF分析
• 1. 材料和方法
• 1.1 主要试剂和仪器
• 1.2 实验方法
• 1.3 数据来源
• 1.4 数据分析
• 2. 结果
• 2.1 microRNA原始数据分析
• 2.2 microRNA差异表达分析
• 2.3 TF表达差异分析
• 2.4 microRNA与靶基因调控分析
• 2.5 TF与靶基因的调控分析
• 2.6 microRNA的qRT-pcr验证
• 3. 讨论
• 3.1 microRNA功能分析
• 3.2 microRNA和TF对基因表达的影响
• 结论
• 参考文献
• 简历
• 致谢