邓瑞之: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论文

邓瑞之: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论文

本文主要研究内容

作者邓瑞之(2019)在《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》一文中研究指出: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,获得特异性表达的转座元件以及对胚胎发育至关重要的元件,最后通过在体外胚胎中敲降特异性表达的元件,验证此类元件在胚胎发育中的作用。本研究获得如下结果:(1)山羊基因组所有散在重复序列与牛比例类似,约占46.3%,其中属于牛羊反刍兽特异性来源的重复序列RTE(BovB)约占8.8%;而SINEs类重复序列<3%,明显少于牛人小鼠的高比例;但是ERVs类元件约为24%,明显高于其他物种。我们所构建的重复序列库比山羊基因组测序分析所得重复序列库更为完整详尽并且假阳性率更低,在整个染色体中均匀分布,但第10号染色体相对少;山羊重复序列元件在分类与组成上与牛相似,但与人和小鼠相差较大,其中数量最多的是ERV1;最大似然树反应出BovB(RTE)不再是重要的多态性位点插入或突变的重要来源,且BovB元件比L1元件更为古老。(2)山羊早期胚胎转录组数据表明在8-细胞时期,转录本表达量显著高于其他时期,即证明在8-细胞时期发生转录本大量被转录,合子基因组被激活,其中ZSCAN等典型合子基因在山羊早期胚胎发育过程中也符合合子基因激活特征;母系基因主要与细胞分裂、细胞周期、有丝分裂和有丝分裂细胞周期G/2M的转变有关;合子基因主要与GTP酶激活、转录因子活性和转录调节相关。(3)ERV1、LINE1和RTE类元件在山羊早期胚胎中呈现阶段特异性表达,挑选的两类母系基因和合子基因表达模式的ERV1类元件(ERV112471 and ERV1112704位点)体外干扰敲降表达后,山羊早期胚胎囊胚发育率显著下降(对照组囊胚率约为22%,敲降组约为7%)。综上所述,转座元件是哺乳动物基因组中的重要组成部分,其中某些元件在山羊早期胚胎中呈特异性高表达,对胚胎发育有重要作用。这一发现为转座元件在哺乳动物胚胎发育的作用与机制提供了新见解,为进一步探究胚胎发育的调控机制奠定了基础。

Abstract

bu ru dong wu zao ji pei tai fa yo guo cheng zhong ,ge zi ji yin zu fa sheng quan ji yin zu fan wei de biao guan wei chuan chong bian cheng ,kai qi pei tai fa yo quan neng xing de ji yin biao da mo shi ,gai guo cheng shi fa yo shi jian zui wei ji zhong de shi ji ,shi fa yo sheng wu xue ling yu de yan jiu re dian 。bu ru dong wu ti nei zhuai zuo zi yuan jian ,shi yi lei ju you zi zhu zhuai zuo gong neng de xu lie ,jing guo chang ji de jin hua cheng wei zhen he sheng wu ji yin zu zhong shu liang pang da de chong fu xu lie 。chuan tong guan dian ren wei zhe xie zhuai zuo zi yuan jian shu yu ji yin xu lie de la ji ou 。ran er ,yue lai yue duo de zheng ju biao ming zhuai zuo zi yuan jian dui ji yin biao da diao kong you chong yao zuo yong ,te ding de zhuai zuo yuan jian zai zao ji pei tai zhong biao da ,dui pei tai fa yo you chong yao diao kong gong neng 。mu qian ,zhong duo zhuai zuo zi yuan jian zai zao ji pei tai zhong de biao da 、gong neng he diao kong ji zhi shang zhi zhi shen shao 。sui zhao ge chong dong wu ji yin zu ce xu he gong neng ji yin zhu shi de wan cheng ,yan jiu ji yin zu zhong zhong duo fei bian ma xu lie zai pei tai fa yo guo cheng zhong de diao kong gong neng ,dui jie xi pei tai fa yo de diao kong ji zhi ju you chong yao yi yi 。ben yan jiu shou xian li yong sheng wu xin xi xue fang fa jiang shan yang zu zhuang ji yin zu zhong suo you zhuai zuo zi yuan jian jin hang fen lei jian ku ,jian li le wan zheng xiang jin de shan yang zhuai zuo zi yuan jian shu ju ku ,fen xi le shan yang zhuai zuo zi yuan jian de te dian ;ran hou ,tong guo chan xi bao zhuai lu zu ce xu tan jiu shan yang zhi ru qian pei tai (ge zi 、2-xi bao 、4-xi bao 、8-xi bao he sang ren pei )ji yin biao da mo shi ,yi ji dui bu tong fa yo jie duan pei tai ji yin mo shi jin hang fen lei zhu shi huo de ge zi ji yin zu ji huo guan jian ji yin ;zai jiang zhuai zuo yuan jian ku yu shan yang zao ji pei tai zhuai lu zu ku jin hang bi dui ,huo de te yi xing biao da de zhuai zuo yuan jian yi ji dui pei tai fa yo zhi guan chong yao de yuan jian ,zui hou tong guo zai ti wai pei tai zhong qiao jiang te yi xing biao da de yuan jian ,yan zheng ci lei yuan jian zai pei tai fa yo zhong de zuo yong 。ben yan jiu huo de ru xia jie guo :(1)shan yang ji yin zu suo you san zai chong fu xu lie yu niu bi li lei shi ,yao zhan 46.3%,ji zhong shu yu niu yang fan chu shou te yi xing lai yuan de chong fu xu lie RTE(BovB)yao zhan 8.8%;er SINEslei chong fu xu lie <3%,ming xian shao yu niu ren xiao shu de gao bi li ;dan shi ERVslei yuan jian yao wei 24%,ming xian gao yu ji ta wu chong 。wo men suo gou jian de chong fu xu lie ku bi shan yang ji yin zu ce xu fen xi suo de chong fu xu lie ku geng wei wan zheng xiang jin bing ju jia yang xing lv geng di ,zai zheng ge ran se ti zhong jun yun fen bu ,dan di 10hao ran se ti xiang dui shao ;shan yang chong fu xu lie yuan jian zai fen lei yu zu cheng shang yu niu xiang shi ,dan yu ren he xiao shu xiang cha jiao da ,ji zhong shu liang zui duo de shi ERV1;zui da shi ran shu fan ying chu BovB(RTE)bu zai shi chong yao de duo tai xing wei dian cha ru huo tu bian de chong yao lai yuan ,ju BovByuan jian bi L1yuan jian geng wei gu lao 。(2)shan yang zao ji pei tai zhuai lu zu shu ju biao ming zai 8-xi bao shi ji ,zhuai lu ben biao da liang xian zhe gao yu ji ta shi ji ,ji zheng ming zai 8-xi bao shi ji fa sheng zhuai lu ben da liang bei zhuai lu ,ge zi ji yin zu bei ji huo ,ji zhong ZSCANdeng dian xing ge zi ji yin zai shan yang zao ji pei tai fa yo guo cheng zhong ye fu ge ge zi ji yin ji huo te zheng ;mu ji ji yin zhu yao yu xi bao fen lie 、xi bao zhou ji 、you si fen lie he you si fen lie xi bao zhou ji G/2Mde zhuai bian you guan ;ge zi ji yin zhu yao yu GTPmei ji huo 、zhuai lu yin zi huo xing he zhuai lu diao jie xiang guan 。(3)ERV1、LINE1he RTElei yuan jian zai shan yang zao ji pei tai zhong cheng xian jie duan te yi xing biao da ,tiao shua de liang lei mu ji ji yin he ge zi ji yin biao da mo shi de ERV1lei yuan jian (ERV112471 and ERV1112704wei dian )ti wai gan rao qiao jiang biao da hou ,shan yang zao ji pei tai nang pei fa yo lv xian zhe xia jiang (dui zhao zu nang pei lv yao wei 22%,qiao jiang zu yao wei 7%)。zeng shang suo shu ,zhuai zuo yuan jian shi bu ru dong wu ji yin zu zhong de chong yao zu cheng bu fen ,ji zhong mou xie yuan jian zai shan yang zao ji pei tai zhong cheng te yi xing gao biao da ,dui pei tai fa yo you chong yao zuo yong 。zhe yi fa xian wei zhuai zuo yuan jian zai bu ru dong wu pei tai fa yo de zuo yong yu ji zhi di gong le xin jian jie ,wei jin yi bu tan jiu pei tai fa yo de diao kong ji zhi dian ding le ji chu 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自西北农林科技大学的邓瑞之,发表于刊物西北农林科技大学2019-07-11论文,是一篇关于山羊论文,转座子元件论文,单细胞转录组测序论文,胚胎发育论文,胚胎基因组激活论文,非编码论文,西北农林科技大学2019-07-11论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自西北农林科技大学2019-07-11论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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