水稻基因组核小体定位分析

论文摘要

水稻（Oryza sativa L.）作为重要的高等真核模式植物,具有重大研究意义。真核生物遗传物质染色质的基本结构单位是核小体,它是由组蛋白八聚体和147bp的核心DNA组成,其中组蛋白八聚体是由组蛋白H2A/H2B,H3/H4各两个拷贝组成,核心DNA围绕组蛋白八聚体盘绕1.75圈,组蛋白H1结合在连接DNA上,锁住核小体DNA的进出端,稳定核小体的状态。核小体在压缩染色质形成高级结构和基因调控中发挥重要作用,分析水稻基因组中核小体在DNA序列上的精确位置,即核小体定位,对于基因调控机制的研究具有重要的意义。核小体定位与顺式调节元件的位置相关。例如,有研究发现核小体位于真核基因的转录起始位点（TSS,transcription start stie）附近,然而关于核小体定位的动态模式及其与转录调节间关联的研究较少。本课题采用微球菌核酸酶（MNase,micrococcal nuclease）消化水稻染色质,获得单核小体大小的DNA片段,经纯化后扩增,通过Illumina高通量测序获得DNA序列,运用生物信息学分析手段,对水稻日本晴根、茎、叶三种不同组织全基因组核小体定位进行分析;通过核小体与TSSs附近区域不同的结合情况对水稻基因进行分类,揭示了与不同功能类别基因相关的核小体定位模式;寻找核小体定位不同的开放基因,并对每个组织的不同核小体定位的开放基因做GO（gene ontology）分析,发现核小体的定位差异与基因表达具有很强的关联性。通过整合MNase-seq数据分析,我们初步在水稻中揭示了核小体定位模式与基因结构、功能以及表达调控之间的关系。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
•   1.1 课题来源
•   1.2 课题研究的背景、目的及意义
•   1.3 国内外研究进展与分析方法
•     1.3.1 核小体与染色质结构
•     1.3.2 基因的表观遗传调控
•     1.3.3 核小体定位
•     1.3.4 核小体定位的决定因素
•     1.3.5 核小体结构自发动态变化
•     1.3.6 核小体定位研究方法
•     1.3.7 水稻基因组研究进展
•     1.3.8 数据分析平台
•     1.3.9 数据处理及分析
•   1.4 论文研究内容
•   1.5 技术路线
• 第2章 材料与方法
•   2.1 实验材料
•     2.1.1 水稻模型
•     2.1.2 引物序列
•     2.1.3 生信分析软件
•     2.1.4 实验试剂与耗材
•     2.1.5 主要实验设备
•   2.2 实验方法
•     2.2.1 细胞核提取和MNase酶消化
•     2.2.2 DNA的纯化
•     2.2.3 MNase-seq建库
•     2.2.4 文库测序
• 第3章 基于高通量测序技术分析水稻基因组核小体定位情况
•   3.1 引言
•   3.2 MNase-seq文库
•     3.2.1 预实验
•     3.2.3 测序基本信息统计
•     3.2.4 文库质量
•   3.3 核小体定位分析
•     3.3.1 核小体位置识别
•     3.3.2 核小体分布特点
•   3.4 核小体定位与基因表达
•     3.4.1 不同表达水平基因TSS附近的核小体模式
•     3.4.2 不同核小体占据密度的基因表达水平
•     3.4.3 每个组织差异核小体开放基因的GO分析
•   3.5 核小体定位与染色质状态
•   3.6 核小体定位与表观遗传
•   3.7 讨论
•   3.8 本章小结
• 结论
• 展望
• 参考文献
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 黎圆圆

导师: 侯春晖

关键词: 核小体定位,水稻,高通量测序,分析

来源: 哈尔滨工业大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学,生物学

单位: 哈尔滨工业大学

分类号: Q343.23

DOI: 10.27061/d.cnki.ghgdu.2019.003747

总页数: 69

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