鳞翅目昆虫doublesex基因的选择性剪接顺式作用元件鉴定与人Sr-like蛋白CAPER的分子作用机制研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sotry
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
RNA剪接是真核生物基因转录后加工的重要环节,其中选择性剪接极大地促进了基因表达的复杂性,在生物个体发育、组织和性别分化、疾病发生和诊断等过程中发挥着关键作用。在分子水平上,RNA剪接是将前体RNA中的内含子去除、外显子连接形成成熟RNA的过程,而选择性剪接是在一系列RNA顺式元件和蛋白因子的调控下选择剪接位点,最终形成多种剪接形式。本论文包括两部分,分别是鳞翅目昆虫doublesex基因的选择性剪接顺式作用元件研究和人SR-like蛋白CAPER在RNA剪接过程中的分子作用机制研究。  第一部分:鳞翅目昆虫doublesex基因的选择性剪接顺式作用元件研究  Doublesex(dsx)是昆虫性别决定通路下游的关键调节基因。在双翅目昆虫果蝇中,Dm-dsx基因被上游Tra以性别特异性的方式进行调控,雌性个体中,有功能的Tra复合物能够结合Dm-dsx上的dsxRE序列,促进Dm-dsx进行雌性特异性的剪接。家蚕dsx基因共有6个外显子,雌性剪接形式包括1-6外显子,雄性dsx缺少3和4外显子,然而鳞翅目昆虫的性别决定通路研究还不完善,dsx基因重要的选择性剪接顺式作用元件和上游调控因子均不清楚。本研究以三种鳞翅目昆虫,包括家蚕和两种农业害虫亚洲玉米螟、棉铃虫为材料,研究鳞翅目dsx基因的选择性剪接调控机制。  研究发现:(1)在鳞翅目雌性个体中dsx基因具有多种选择性剪接形式,并且在已检测的不同发育时期和组织中都有表达;(2)鳞翅目dsx基因剪接位点强度分析和进一步实验证明intron3上5剪接位点非常弱,表明在雌性中该剪接位点被选择需要顺式元件和反式因子的参与;(3)在鳞翅目dsx中找到6个高度保守的RNA顺式作用元件,分别命名为:Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ, E3-1和E3-2,RNA元件Ⅲ和Ⅳ是之前报道的Bm-PSI蛋白结合位点,能够抑制雌性特异外显子3和4剪接进雄性Bm-dsx;(4)实验表明雌性特异外显子3上的顺式元件E3-1和E3-2参与了Bm-dsx性别特异性剪接调控,它们的突变能够减少exon3保留到雌性特异Bm-dsx中,表明这两个RNA元件可能是外显子上的增强子,促进鳞翅目dsx基因intron3上弱5剪接位点的识别;(5) dsx mini-gene实验证明RNA顺式作用元件Ⅱ的突变能够改变雌性特异剪接形式dsxF1和dsxF2的比例;(6)亚洲玉米螟和棉铃虫中Bm-psi的同源基因Of-psi和Ha-psi没有性别特异性剪接,并且表达量也没有雌雄差异。  结论:鳞翅目dsx第三内含子的5剪接位点相对较弱,使第三内含子上很多潜在的剪接位点被选择,导致dsx基因产生多种雌性剪接形式。而弱的5剪接位点的激活需要第三外显子上一些RNA顺式作用元件招募潜在的反式作用因子,从而促进外显子3保留在dsx的雌性特异剪接形式中。  第二部分:SR-like蛋白CAPER的分子作用机制  CAPER是SR-like蛋白,具有一个RS结构域和3个RRM,是激活蛋白(activation protein-1,AP1)和雌激素受体(estrogen receptor,ER)的转录共激活因子,促进基因的转录。CAPER最早在肝癌中发现,在乳腺癌中也有高表达,可以调节Rel/NF-κB的致癌活性,与剪接因子SC35共定位在核散斑中,能调节VEGF的选择性剪接。在酵母中,CAPER同源蛋白Rsd1能够与Prp5相互作用,对剪接体早期组装具有重要作用。然而CAPER是如何参与剪接体组装、如何调控重要基因的RNA剪接,其具体的作用机制还不清楚。论文的这一部分以人细胞系为对象,开展了CAPER的分子作用机制研究。  研究发现:(1)CAPER与众多剪接因子尤其是U2 snRNP相关组分具有不依赖RNA的相互作用,表明CAPER参与了RNA剪接复合体的组装过程;(2)CAPER能够结合U2 snRNA、U4/U6 duplex,进一步证明CAPER在RNA剪接过程中参与剪接体的组装与调控;(3)CAPER偏向于结合外显子中靠近剪接位点附近区域,作为反式调控因子与剪接体其他组分相互作用,调控基因的组成型剪接和选择性剪接;(4)CAPER结合CUGAUG序列,识别这一顺式作用元件参与下游基因的表达调控;(5)RNAi沉默CAPER的表达影响了癌症相关基因ZFAS1与MDH1的选择性剪接。  结论:本论文研究发现,作为剪接因子,CAPER结合U2 snRNA,并与U2snRNP的多个蛋白组分相互作用,参与剪接体早期组装,同时结合pre-mRNA上的CUGAUG顺式元件,调控下游基因ZFAS1与MDH1等的选择性剪接。此外,CAPER还可以结合U4/U6 duplex,参与剪接体组装的不同阶段。
其他文献
该研究的内容主要包括两部分:一、陆地棉分子生物学RAPD标记研究及对16个陆地棉品种的RAPD分析.二、16个陆地棉品种不同组合F1产量优势及产生机理的初步分析、论证.杂种优势
蜜蜂微孢子虫病(microsporidiosis)是引起成年蜜蜂出现爬蜂病状的疾病,即国内俗称的爬蜂病;也是意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica,Ap)的常见病,许多蜂场都不同程度地患有该病,且难
初中数学是初中教学工作的重要组成部分,只有保证初中教学具有趣味性才能使学生们提升对初中数学的学习兴趣,锻炼学生的数学思维,因此数学游戏在教学工作中必不可少。本文针对数
随着电力电子技术的发展及其在工业领域中的广泛应用,带有冲击性和不平衡性的非线性负荷在电网中的应用大量增加,使得电网中的电压,电流发生畸变,导致电网电压波动、闪变和三相不平衡等问题的出现。随着信息技术的飞速发展,对电能质量敏感的负荷日益增加,电能质量问题造成的危害也日益突出,因此研究电能质量问题具有重大的意义,是近年来电力领域的研究热点。静止无功补偿器(Static Var Compensator
我国政府实施制造强国战略—“中国制造2025”,给我国装备制造业发展制定了基本方针。今年是改革开放40周年,市场经济的发展与城镇化进程更加深入,特别是现代写字楼和商业地产的快速发展,电梯的采购量迅猛增加。随着现代建筑高度不断刷新,曳引电梯因钢绳导致的固有缺点越来越突出,基于直线电机的直驱式电梯成为了各国学者研究的热点。双边初级永磁型游标直线(Double-sided Linear Primary
学位
模糊控制理论作为目前控制领域的热点研究问题之一,近些年来得到了长足的发展。与传统的控制相比,模糊控制拥有两大不可比拟的优势:其一,它在许多的实际应用中可以便捷且有效
利用DDRT-PCR(Differential Display Reverse Transcription-PCR,mRNA差别显示)技术对二色补血草(Limonium bicolor)在不同浓度盐胁迫下基因表达的差异进行了分析,获得了
离任经济责任审计指的是对各单位领导人员在任职期间的财务收支以及经营决策等各类经济活动履行情况进行的审计.它关系着对被审计人的评价、对被审计单位的形象、对被审计人
随着我国计算机技术及互联网的快速发展,大数据时代已经悄然来临,为各个领域带来全新的发展机遇.将大数据技术应用于财务会计中是财务管理发展的必要途径,与传统的财务工作相
随着电力电子技术的不断进步,加上日常生产生活对其的需求的持续提升,相关电力电子设备大量使用,给电力系统运行带来一定程度的影响。特别是对谐波污染的影响最突出。如果不对其