植物染色体DNA重要组成因子—端粒和着丝粒序列的研究

论文题目: 植物染色体DNA重要组成因子—端粒和着丝粒序列的研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 发育生物学

作者: 张伟

导师: 孟金陵

关键词: 端粒,着丝粒,植物人工染色体,油菜

文献来源: 华中农业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 端粒位于真核生物染色体的末端，它是保证染色体的精确复制，维持染色体长度及稳定性的功能性结构。端粒主要是由5-8bp的串联重复序列及相关的蛋白质因子组成的复合体，串联重复序列的一条链富含C，一条链富含G，通过非Waston-Crick的方式形成G—G配对的四链平行的G4四聚体的立体结构，这种独特的G4四聚体结构为端粒在真核细胞中抵抗核酸酶的侵袭、保证真核生物基因组的完整性提供了充足的抵抗力。但是端粒独特的短高度重复序列和G—G特殊配对也决定了，端粒序列在大肠杆菌等原核生物中利用DNA聚合酶而不是真核生物的端粒酶复制时，会产生跳跃复制和G—G发卡结构阻碍复制进行的问题，从而使得包含端粒序列的质粒在大肠杆菌细胞中很难稳定的存在，会发生缺失甚至整个质粒丢失的现象。 着丝粒是真核生物染色体的标志性结构，在有丝分裂和减数分裂中，着丝粒和特异性的蛋白结合成动粒，由微管结合在动粒上牵引染色单体向两极运动。因此，着丝粒作为有丝分裂和减数分裂过程的直接参与者，在细胞周期中有着举足轻重的作用。由于着丝粒主要是由高度重复序列组成，不易构建测序时所用的克隆重叠群，因此尽管着丝粒被发现的很早，却成了人们理解真核生物最后的边界。除了象人类染色体4和8以及细胞中的B染色体等几个比较特化的着丝粒以外，至今还没有一个物种的着丝粒区域被完整、完全地测序。着丝粒还有一个不同寻常的特点、即虽然其功能在所有真核生物中极为保守，但是其序列却极为不保守，是真核生物进化最快的序列之一。这也违反了“保守的功能一般会有相对应的保守的序列”的原则，使得着丝粒区域更成为人类理解真核生物的一个谜。拟南芥的着丝粒卫星序列为180bp长的高度重复序列，拟南芥测序计划的完成，使得十字花科植物很有优势成为研究着丝粒在进化的模式组，帮助人们去洞察这个模式组的进化和歧化关系以及着丝粒的功能角色。由于早期对十字花科的分类，主要是人为的根据形态学和分子标记上进行的，而不是依照各个物种间的进化关系确定的。研究十字花科植物着丝粒卫星序列的进化关系，也有利于人们更好的把握该科植物的进化地位，为其按照进化关系重新正确的划分定位。 本研究通过利用T4 DNA聚合酶将PCR扩增出的拟南芥端粒序列平滑化后连入钝端载体的方法，构建了包含拟南芥端粒序列的大肠杆菌克隆。结合聚丙烯酰

论文目录:

目录

摘要

ABSTRACT

第一部分 前言

1.DNA重复序列在大肠杆菌中复制的不稳定性

1.1 DNA重复序列的类型

1.2 无特殊二级结构的DNA重复序列在大肠杆菌中复制不稳定性的研究

1.3 富含鸟嘌呤(G)的特殊重复序列在大肠杆菌中复制的不稳定性

2.端粒研究进展

2.1 真核生物体内端粒的结构和复制

2.2 端粒序列克隆的构建方法和在大肠杆菌中复制时的缺失现象的研究

2.3 端粒无模板PCR产物复杂的大分子复合体形式

3.着丝粒区域研究进展

3.1 模式植物拟南芥的着丝粒卫星DNA序列

3.2 着丝粒区域反转录转座子序列

3.3 着丝粒蛋白质

3.4 十字花科植物的着丝粒卫星序列

3.5 着丝粒区域基因的有无、新着丝粒的形成和着丝粒进化的可能机制

4.自主复制因子

5.人工染色体研究进展

6.质粒简介

7.问题的提出及实验的目的和意义

7.1 问题的提出

7.2 本人实验的实验目的和意义

第二部分 材料与方法

1.实验材料

1.1 所用载体和大肠杆菌菌株

1.2 植物材料

1.3 试剂及仪器

2.实验方法

2.1 采用分子克隆上的CTAB方法提取拟南芥和油菜基因组的DNA

2.2 载体构建

2.2.1 大肠杆菌的培养基及培养条件

2.2.2 质粒DNA分离及操作

2.3 PCR反应条件

2.4 PCR产物和酶切产物的检测

2.5 核酸序列分析

第三部分 结果与分析

1.对能否直接利用1KB长的端粒无模板的PCR产物构建TA克隆的可能性的探讨

1.1 拟南芥端粒无模板PCR反应体系的确定

1.2 利用1Kb长的端粒无模板的PCR产物构建TA克隆

2.包含拟南芥端粒序列的质粒的重新获得和其在大肠杆菌中30℃条件下复制稳定性的研究

2.1 利用T4 DNA聚合酶法获得包含有拟南芥端粒序列插入的质粒

2.1.1 技术路线

2.1.2 载体的处理

2.1.3 PCR引物的改造：

2.1.4 将外源DNA连接入载体DNA过程中的2个不同的处理方式

2.1.5 平滑化的端粒重复序列与钝端载体连接后的产物生成端粒克隆的情况

2.2 包含拟南芥端粒序列的质粒于30℃条件下在大肠杆菌中复制稳定性的初步研究

3.油菜着丝粒序列的分离和克隆构建

第四部分 讨论

1.拟南芥端粒克隆的不稳定性规律

1.1 端粒序列克隆方法和检测方法的讨论

1.1.1 端粒序列克隆方法的讨论

1.1.2 端粒序列克隆检测方法的讨论

1.2 端粒序列在30℃条件下复制稳定性的探讨

1.3 有关大肠杆菌端粒单克隆中质粒拷贝的长度多态性讨论

2.不同油菜品种的亚家族着丝粒序列分离的意义

3.植物人工染色体的构建

参考文献

致谢

发布时间: 2006-12-12

参考文献

• [1].人胚肺成纤维细胞端粒DNA损伤对端粒缩短的贡献研究[D]. 阳芳.武汉大学2003
• [2].Fe3O4@Au纳米复合材料的合成及对质粒DNA的纯化研究[D]. 田鹤枫.四川农业大学2015
• [3].表面活性剂对DNA空间结构及其液晶态影响的研究[D]. 李晓燕.西北大学2018
• [4].基于球形核酸DNA链取代反应的端粒酶活性荧光检测[D]. 杨国庆.南京师范大学2018
• [5].长江河口大型底栖动物及游泳动物DNA条形码研究[D]. 朱小静.华东师范大学2018
• [6].基于双链特异性核酸酶信号扩增的纳米传感器检测microRNA[D]. 石海燕.河北大学2018
• [7].新型高灵敏免修饰液晶型DNA生物传感器及其应用[D]. 刘慧龙.重庆医科大学2018
• [8].DNA损伤修复基因对农杆菌介导水稻遗传转化的影响[D]. 朱斌.浙江大学2017
• [9].DNA自组装技术及其在分子标记中的应用[D]. 邢益康.南京邮电大学2018
• [10].细胞内尿嘧啶-DNA糖基化酶的超灵敏检测研究[D]. 任明.山东师范大学2018

相关论文

• [1].新型甘蓝型油菜基因库中间群体的创建和评价[D]. 陈伦林.华中农业大学2007
• [2].银杏花粉染色体加倍的研究[D]. 程金新.北京林业大学2006
• [3].PCR方法检测端粒长度[D]. 王晶.昆明医学院2006
• [4].甘蓝型油菜抗应答盘菌侵染早期表达模式分析[D]. 张伟杰.华中农业大学2006
• [5].两种油菜及其衍生种质抗菌核病性研究[D]. 肖勇.华中农业大学2006
• [6].水稻非整倍体起源的B染色体研究[D]. 苏艳.扬州大学2006
• [7].甘蓝型油菜B组染色体附加系的筛选鉴定与遗传研究[D]. 袁世峰.南京农业大学2006
• [8].普通小麦—冰草异源二体附加系中冰草P染色体的分子标记[D]. 宿俊吉.西北农林科技大学2007
• [9].端粒序列和rDNA在几种禾本科植物中的定位分析[D]. 赵丽娟.武汉大学2005
• [10].利用拟南芥遗传资源构建植物人工染色体[D]. 孙砚.华中农业大学2003

标签：端粒论文;  着丝粒论文;  植物人工染色体论文;  油菜论文;