RNA中6-甲基腺嘌呤的研究进展

RNA酶促共价修饰研究,尤其是m6A(6-甲基腺嘌呤),是RNA生物学研究的一个新兴领域。m6A是真核生物mRNA内部序列中最常见的一种转录后修饰形式,由包含3个独立组分的复合物mRNA:m6A甲基转移酶催化生成。最新研究发现肥胖相关蛋白FTO可以脱掉m6A上的甲基,表明该甲基化过程是可逆的。抑制或敲除m6A甲基转移酶会引起重要的表型变化,但是由于过去的检测方法受限,m6A确切的作用机制目前为止还不甚清楚。二代测序技术结合免疫沉淀方法为大规模检测m6A修饰并研究其作用机制提供了可能。文章主要综述了m6A的发现史、生成机制、组织和基因组分布、检测方法、生物学功能等及其最新研究进展,并通过比较3种IP-seq技术和数据分析的异同及优缺点,对m6A这种RNA表观修饰研究中尚未解决的问题进行了讨论。

泰山灰梅属地衣的研究

灰梅属Canoparmelia Elix＆Hale隶属于梅衣科Parmeliaceae、茶渍目Leeanorales、子囊菌门Ascomycota，原为广义梅衣属Parmelia Ach．s．1at．的一类群，被包括在拟梅衣属Pseudoparmelia Lynge中（Hale1976）。Elix et al．（1986）根据形态、分布、生态、皮层和化学等特征，将原归属于拟梅衣属的Pseudoparmelia texana群提升为一属，即灰梅属Canoparmelia Elix＆Hale，模式种为etexana（Tuck．）Elix＆Hale。本属世界报道约40种（Kirk et al．2001）。本属特征是：地衣体叶状，上表面灰色至灰白色，裂片顶端近圆形，通常宽0．5．8．0mm，无缘毛，无假杯点，通常含有茶渍素、松萝酸等次生代谢物；

Hox基因及其在软体动物中的研究进展

Hox基因是动物基因组内高度保守的一类转录因子,在动物体轴形成中起着重要的作用,是一类重要的发育调控基因。动物形态的进化和多样性与Hox基因数目、序列及其表达模式密切相关,Hox基因在模式生物系统中得到了广泛的研究,但对于软体动物中Hox基因及其功能的了解还相对较少。软体动物具有高度的躯体结构多样性,研究软体动物的Hox基因及其功能对于理解和解释其形态多样性的产生具有重要意义。本文主要综述了Hox基因的研究概况、软体动物中Hox基因的分布、功能及其最新研究进展,以期为理解及深入研究软体动物的发育及其分子调控机制提供重要的参考。

基于MethylRAD-Seq技术对仿刺参DNA甲基化图谱的研究

全基因组DNA甲基化作为重要的表观遗传学现象,其在生物体诸多生理生化过程中起了重要作用。研究表明全基因组DNA甲基化在基因的表达调控、维持胚胎正常发育、染色体结构稳定等方面发挥了重要作用。DNA甲基化也成为当今的研究热点之一,目前在脊椎动物领域研究相对较多,但是对无脊椎动物的甲基化规律的研究比较匮乏,因此本研究以棘皮动物门中仿刺参作为研究对象,采用最新的全基因组DNA甲基化检测方法 MethylRAD-Seq技术探究了仿刺参三种组织的甲基化状况,得到了甲基化标签数量、甲基化位点分布以及甲基化标签密度等信息;此外通过整合仿刺参甲基化文库数据和表达谱数据发现基因甲基化水平与表达水平之间存在弱的正相关性,这暗示了无脊椎动物基因组DNA甲基化可能起到促进基因表达的作用。

利用2b-RAD技术检测基因组区段缺失变异的应用潜力评价

缺失变异是一种重要的基因组结构变异形式,对个体的生长发育会造成一定程度的影响。以RAD-seq、2b-RAD等为代表的简化基因组测序在降低测序成本的同时又能获取大量遗传变异信息,其中包括缺失变异的信息。本文从理论上讨论了简化基因组2b-RAD数据测序深度和缺失片段大小对检测缺失变异的影响,并利用模式生物拟南芥的半模拟数据对理论分析进行了验证。结果发现,测序数据量在20×左右,当缺失区域内含有的酶切标签数目不小于3时,缺失区域检测的错误率趋近于0,且上述结果对于不同大小的缺失片段的检测均有效,这为2b-RAD数据提供了一个新的应用方向,为实际数据缺失变异研究提供了理论上的指导。

栉孔扇贝高多态基因筛查及其表达特征分析

双壳贝类经历了几亿年的进化过程,在复杂多变的海洋环境中展现出了非凡的环境适应能力,而基因组的高多态性被认为与其环境适应性有关。本研究利用栉孔扇贝基因组重测序数据、早期发育及成体转录组数据分析了基因的多态性与表达特征。在栉孔扇贝基因组中共鉴定到了1186个高多态基因,这些基因在染色体上呈现非均匀分布,并且在胚胎发育时期和成体组织中呈现出独特的表达特征。功能富集分析显示这些多态基因可能为扇贝胚胎发育的可塑性和成体的环境适应性提供了分子基础。研究还发现2个多拷贝基因——mucin和C1qDC具有显著的高多态性,可能在免疫系统防御和清除病原的过程中发挥了重要作用。本研究对高多态基因的表达特征和多态性进行了联合分析,为解析扇贝适应性进化的分子机制提供了线索。

栉孔扇贝LTR逆转录转座子的基因组分布特征及时空表达模式分析

长末端重复序列(LTR)逆转录转座子在真核生物中是普遍存在的,通过“复制-黏贴”的方式插入到基因组的其它位置,影响基因的活性及基因组的结构。DNA测序技术的快速发展为分子生物学研究提供了大量的组学资源,也为全基因组水平逆转录转座子的系统分析提供了数据支持。本研究基于已发表的栉孔扇贝(Chlamys farreri)基因组信息,系统分析了栉孔扇贝LTR逆转录转座子的基因组分布特征及在胚胎发育各个时期和成体各个组织的表达模式。研究发现栉孔扇贝LTR总长度与染色体长度呈正相关关系,而LTR密度(每Mb染色体上的LTR拷贝数)与染色体长度呈负相关关系;Gypsy、Ngaro和DIRS是栉孔扇贝基因组中数量最多、总长度最长的三类LTR亚家族,且主要分布在基因间区;相比于其它种类的LTR,Gypsy和Ngaro在胚胎发育各个时期和各个成体组织/器官中具有显著的表达优势,而且在胚胎发育过程中呈现动态表达模式,其中表达量的峰值和低谷分别出现在担轮幼虫时期和壳顶幼虫时期;Gypsy和Ngaro在大部分组织/器官中占据表达优势,唯一例外的组织是肝胰腺,其表达量最高的LTR类型为ERV1。本研究对栉孔扇贝逆转录转座子基因组分布特征及时空表达模式的系统分析为进一步理解转座子的功能以及对基因组进化的作用提供了重要线索。

基于WGP物理作图法的虾夷扇贝Fosmid克隆混池策略及解码率研究

利用全基因组解析(Whole genome profiling,WGP)法进行物理图谱构建时,克隆混池策略及克隆解码率的高低是影响物理图谱构建效果的关键性因素。如何通过调控混合克隆数目,来平衡克隆解码率和测序的成本,是利用WGP法构建物理图谱的亟需解决的问题。本研究利用虾夷扇贝Fosmid文库的部分克隆,使用序列特异性标签的WGP方法,对虾夷扇贝物理图谱构建方法的混池策略及克隆解码率进行了初步研究。通过计算机分别模拟了384 N(N=1,2…24)孔培养板内的克隆混合,计算出了对应混合尺度下BsaXI和FspEI两种酶的克隆解码率。以该模拟数据作为参照,最终分别以4、8、12、16张384孔培养板内的克隆混合构建了克隆超级池;并利用2b-RAD技术构建了基于BsaXI和FspEI两种限制性内切酶的测序文库。通过对酶切标签数据的分析,成功实现了混合池内的克隆解码,且在利用两种酶对应的酶切标签联合解码后,联合解码率达到84%以上。本研究最终确定了由8张384孔培养板混合的混池策略及利用BsaXI和FspEI两种酶切标签进行联合克隆解码,为后期利用WGP方法构建虾夷扇贝物理图谱提供了参考方案。