白血病AML1-ETO融合蛋白转录结合位点在基因组水平的分布规律

本研究探讨白血病t(8;21)染色体易位形成的融合癌蛋白AML1-ETO在2、9、19号3条染色体上基因组水平的结合位点分布,从而探索其在白血病发生发展过程中异常的转录调控模式,为靶向治疗药物研发以及临床治疗方案优化提供理论基础。应用染色质免疫沉淀技术与高通量的基因芯片相结合的ChIP-on-chip技术,使用覆盖上述3条染色体上所有基因组信息的瓦式基因芯片,在具有t(8;21)染色体易位的Kasumi细胞株上展开研究。实验分为抗ETO特异抗体组和随机打断基因组DNA对照组。通过MAT方法分析ETO抗体组相对于对照组的富集片段;应用CEAS分析工具分析富集片段在基因组上的分布特征,并进一步通过功能富集分析方法挖掘其中潜藏的生物学意义。结果表明:ETO抗体组在2、9、19号染色体上共得到富集片段588条,这些片段在基因组的定位分布特征如下:5.96%位于基因启动子区域,5.49%位于基因外显子区域,48.86%位于增强子区域,37.35%位于基因内含子区域,1.27%位于即时下游区域,0.87%位于3'UTR,0.2%位于5'UTR。进一步功能富集分析结果显示:参与代谢调节、细胞增殖、信号传导等功能的模块在AML1-ETO的潜在靶基因中富集。结论:AML1-ETO融合蛋白在基因组上的结合位点过半分布在经典转录因子结合区域(启动子、5'UTR和增强子),其余近半分布在非经典的区域,其下游调控的分子网络广泛涉及多种重要功能通路。

微卫星的起源、作用以及在基因组中的分布与进化动力学(英文)

微卫星 ,即简单重复序列 (SSR ,1～ 6个碱基单元 ) ,广泛存在于基因组中 ,具有丰富的多态性。本文对SSR的起源与可移动因子 (如逆转录转座子 )之间的联系进行了探讨和分析 ,表明许多SSR的起源与逆转录转座子有关。同时分析了SSR在基因表达、染色质的结构、重组、DNA的复制和细胞周期等方面的重要作用 ,结果表明SSR是使有机组织的正常生长和保持种族特异性的重要DNA片段。就SSR的进化机制而言 ,跳跃复制和重组是产生SSR变异的内因 ;相反 ,通过不同形式的自然选择使得SSR广布于整个基因组 ,并且限定重复片段大小的上。

黄瓜全基因组SnRK2基因的鉴定和序列特征分析

植物SnRK2基因在逆境应答和ABA信号转导及生长发育过程中具有重要功能。但是有关黄瓜(cucumis satovus L.)SnRK2全基因组水平的研究鲜见报道。本文利用生物信息学的方法从黄瓜基因组中鉴定出9个SnRK2基因,并对这些基因的染色体分布、内含子-外显子结构、系统进化、顺式调控元件等进行了系统分析。结果显示,黄瓜的SnRK2基因不均匀地的分布在基因组中,它们的外显子多数为9,编码区序列长度在909-1140bp之间。它们在遗传上分为3个不同的类群,预测编码的蛋白都具有激酶的典型结构。而且,在SnRK2基因上游调控序列中都含有多个不同激素和逆境应答顺式元件,预示它们在逆境应答和激素信号转导过程中具有一定功能。本文为进一步研究黄瓜SnRK2基因在逆境和激素应答中的功能奠定了基础。

萝卜全基因组中SPL基因家族成员的鉴定与分析

SQUAMOSA启动子结合类蛋白(SPL)基因家族,作为一类在植物中广泛存在的转录因子,在植物生长发育、信号转导及生理生化过程等方面具有重要作用。本研究通过生物信息学方法,从萝卜基因组中鉴定出分布于8条染色体上的26个SPL基因,并将其按照所处染色体位置命名为Rs SPL1-Rs SPL26。其氨基酸数目在139-1021 aa,蛋白分子量在16167.7-112219.48 Da,等电点分布在5.77-9.67,外显子数量从2到11个不等。micro RNA结合位点预测发现12个Rs SPL含有mi R156的结合位点,11个RsSPL含有miR157的结合位点。对它们在不同组织和发育时期的表达模式研究发现,该基因家族成员具有一定的时空表达差异性,且同一个亚家族的成员具有相似的表达模式。本研究为萝卜SPL基因家族的功能研究奠定了基础。

基于基因组学特征分布对齐和药物结构信息的癌症药物敏感性预测方法

近年来精准医学在癌症治疗中得到了广泛的应用,其重点在于如何准确地预测不同的患者对药物治疗的反应。本研究设计了一种基于基因组学特征分布对齐和药物结构信息的癌症药物敏感性预测方法,该方法首先对齐来自细胞系的基因组学特征与来自患者的基因组学特征的分布并去除基因表达数据中的噪声,之后融合药物结构信息,使用多任务学习的方式进行患者药物敏感性预测。结果表明,在癌症相关药物敏感性基因组学数据集(genomics of drug sensitivity in cancer,GDSC)上,此方法的预测结果中均方误差降至0.905 2,相关系数提升至0.875 4,准确率提升至0.836 0,显著优于最近发表的方法,在癌症基因组图谱数据集(the cancer genome atlas,TCGA)上,此方法预测药物敏感性的平均召回率提升至0.571 4,F1-分数提升至0.658 0,表现出优秀的泛化性能。这展现了本方法未来用于辅助选择临床治疗方案的潜力。

大蜡螟成虫3个醛氧化酶基因的鉴定、序列特征与组织表达模式

醛氧化酶(AOXs)在昆虫的嗅觉生理代谢过程中起重要作用。本研究从大蜡螟Galleria mellonella成虫中鉴定了3个AOX s基因,命名为GmelAOX1、GmelAOX2和GmelAOX3。这3个基因均含有完整的开放阅读框,所编码的蛋白质均具有醛氧化酶的典型特征,如具有铁硫氧化还原中心、黄素腺嘌呤二核苷酸结合区域和钼辅因子结合区域。系统进化分析显示3个GmelAOX s被聚在不同的进化分支,且GmelAOX s与鳞翅目AOX s亲缘关系最近。GmelAOX1和GmelAOX3位于同一个基因组框架(scaffold69)上,而GmelAOX2位于scaffold96。GmelAOX1、GmelAOX2和GmelAOX3的外显子数量分别为17个、16个和21个。GmelAOX2高量表达于成虫触角,且在触角中的表达量显著高于其它组织,推测GmelAOX2可能编码一个气味降解酶并参与醛类气味分子的降解。GmelAOX1和GmelAOX3的表达没有组织特异性,二者编码的蛋白可能兼具气味降解和外源醛类代谢的功能。

玉米CACTA型转座子携带宿主基因片段转移新功能的发现与特性分析

携带宿主基因片段转座子的转座对基因组扩增、新基因产生具有重要作用.本研究以参与玉米维生素E合成的基因HGGT为例,采用生物信息学方法,寻找携带宿主基因片段转座子,并分析其特性.通过BLAST搜索和基因注释,发现了3个携带HGGT基因不同部位片段的ENSPM2_ZM转座子.利用公共数据库,在玉米自交系B73基因组中发现了另外66个能携带宿主基因片段的转座子.这69个转座子分布在10条染色体上,平均长度为3689bp.其中,有9个转座子携带了2个来源的宿主基因片段.通过比对玉米EST数据库,发现至少13个转座子可以转录,且2个携带不同来源宿主基因片段的转座子具有融合转录的特征.