拟南芥ISWI染色质量塑复合体成员RINGLET的功能研究

论文摘要

ATP依赖型染色质重塑复合体能够通过水解ATP获得能量，通过多种方式如移动，组装，替换，剔除核小体来改变染色质的结构，从而在染色质水平改变基因的表达状况。在真核生物中，The Imitation Switch （ISWI）类型的ATP依赖型染色质重塑因子序列保守，在已报道的不同物种中具有不同的生物学的功能。在拟南芥中已经报道，ISWI染色质重塑复合体的重要成员CHROMATIN-REMODELING PROTEIN11（CHR11）通过RNAi丧失功能后，植株整体以及器官明显变小，细胞不能正常扩展，并且影响了大孢子胚囊的发育使其停滞在早期。为了进一步研究拟南芥ISWI染色质重塑复合体的功能，我们通过反向遗传学筛选到了其复合体中的其他成员：RINGLET1（RLT1）及其同源蛋白RLT2。我们通过各种生化实验证明RLT1/2都能与CHR11结合。rlt1和rlt2单突变无明显发育缺陷，rlt1rlt2双突变却展现出非常明显不正常的缺陷表型：植株明显变小，早花，莲座叶出现卷曲等。通过基因芯片以及RT-PCR的分析，我们发现在rlt1rlt2双突变莲座片中SEPALLATA1（SEP1），SEP3， FRUITFULL （FUL）等开花相关基因表达量比野生型莲座叶明显上升。而SEP1，SEP3，FUL等基因莲座叶中也被另一条表观沉默途径：多梳（Polycomb）复合体通过H3K27me3修饰而抑制。我们通过一系列实验发现拟南芥RLT-ISWI复合体能够协同Polycomb途径对莲座叶中SEP1，SEP3等基因进行抑制，从而共同调控了植物从营养生长向生殖生长转换的发育过程。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 真核生物基因组与核小体
• 1.2 染色质重塑的两种主要方式
• 1.3 ATP 依赖型的染色质重塑复合体
• 1.4 ISWI 染色质重塑因子
• 1.5 拟南芥中主要的 ATP 依赖型染色质重塑因子
• 1.6 拟南芥 Polycomb 复合体的功能
• 第二章 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 植物材料
• 2.1.2 质粒与菌株
• 2.1.3 主要实验试剂
• 2.1.4 主要仪器
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 植物种植培养
• 2.2.2 植物组织 DNA 提取方法
• 2.2.3 植物组织 RNA 提取
• 2.2.4 RNA 反转录合成 cDNA 第一链
• 2.2.5 大肠杆菌 Top10 感受态细胞制备及热击转化
• 2.2.6 限制性内切酶酶切体系
• 2.2.7 T4 DNA 连接反应体系
• 2.2.8 质粒 DNA 提取方法（碱法）
• 2.2.9 小量 DNA 快速回收（试剂盒法）
• 2.2.10 植物组织 GUS 染色
• 2.2.11 拟南芥转化
• 2.2.12 酵母双杂交（酵母感受态制备以及转化步骤）
• 2.2.13 烟草表皮细胞外源蛋白瞬时表达
• 2.2.14 染色质免疫沉淀（chromatin immunoprecipitation）
• 2.2.15 免疫共沉淀（CO-IP）
• 2.2.16 蛋白质印迹（westen blot）
• 2.2.17 扫描电子显微镜样品处理
• 第三章 实验结果
• 3.1 拟南芥 ISWI 复合体核心成分：CHR11/CHR17
• 3.2 拟南芥 DDT-contain protein 的分析
• 3.3 rlt1-1 rlt2-1 双突变的缺陷表型分析
• 3.4 RLT1/2 与 CHR11/17 的相互作用
• 3.5 RLT 基因的表达模式与 RLT 蛋白的亚细胞定位
• 3.6 RLT1/2 基因功能的初步探索
• 3.7 RLT1/2 与 PcG 途径共同调控 SEP3 等基因转录水平
• 3.8 SEP1/3 基因位点上 H3K27me3 甲基化明显下调
• 第四章 讨论
• 4.1 RLT1 和 RLT2 是调控拟南芥营养生长的重要因子
• 4.2 RLT1/2 功能冗余的基因
• 4.3 RLT1/2 与 Polycomb 的关系
• 附录
• 致谢
• 参考文献