編碼木薯SR蛋白基因的選擇性剪接及其調(diào)控擬南芥鹽脅迫響應(yīng)中的作用研究
發(fā)布時間:2021-11-01 15:20
木薯是熱帶地區(qū)重要的糧食來源,是世界近六億人的口糧。木薯產(chǎn)業(yè)的主要發(fā)展方向有食用、飼料和工業(yè)原料三個方面,按其應(yīng)用主要分為食用木薯和工業(yè)木薯。因此,針對行業(yè)需求研發(fā)不同的品種是木薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主題。隨著組學(xué)的發(fā)展,利用分子生物學(xué)手段指導(dǎo)開發(fā)新品種是木薯發(fā)展的方向,而研究木薯對生物和非生物脅迫的響應(yīng)機(jī)制是提高木薯產(chǎn)量和擴(kuò)大適種面積的基礎(chǔ)。早前分子生物學(xué)在轉(zhuǎn)錄水平上的研究主要關(guān)注于m RNA的積累,而關(guān)于響應(yīng)脅迫和激素的相關(guān)基因的前體RNA(pre-m RNA)的剪接調(diào)節(jié)知之甚少。選擇性剪接是指從一個pre-m RNA經(jīng)過復(fù)雜而可控的過程產(chǎn)生不同的m RNA的過程。選擇性剪接主要發(fā)生在剪接體上,通過5個核內(nèi)核糖核蛋白(small nuclear ribonucleoprotein particle,sn RNP)和一系列非sn RNP剪接因子共同完成兩次轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)。精氨酸和絲氨酸富集蛋白(Arginine/serine-rich proteins,SR proteins)是調(diào)節(jié)選擇性剪接的一類重要剪接因子,主要識別pre-m RNA上的剪接增強(qiáng)子并輔助sn RNP完成剪接過程。SR蛋白的特點(diǎn)...
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:119 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
選擇性剪接類型Fig.1.1Alternativesplicingpatterns
合肥工業(yè)大學(xué)博士研究生學(xué)位論文8U12的非典型剪接和跨轉(zhuǎn)錄物剪接[74-76]。人類中非典型剪接只復(fù)制切除小于0.5%的內(nèi)含子,但它是功能障礙和疾病相關(guān)的必不可少的機(jī)制。本文以研究較徹底的典型剪接過程為例,詳細(xì)介紹選擇性剪接的過程。典型的剪接過程初步可以分為以下七種復(fù)合體的形成和轉(zhuǎn)變:復(fù)合體A(pre-spliceosome)、復(fù)合體B(pre-catalyicspliceosome)、復(fù)合體Bact(activatedspliceosome)、復(fù)合體B*(catalyticallyactivatedspliceosome)、復(fù)合體C(catalyticstep1spliceosome)、復(fù)合體C*(step2catalyticallyactivated)、復(fù)合體P(post-splicingcomplex),在復(fù)合體A之前也可以稱為復(fù)合體E,而復(fù)合體P在加工因子Prp22催化下完成復(fù)合體ILS(intronlariatspliceosome)脫離過程并釋放mRNA。圖1.2典型剪接通路Fig.1.2Canoncialsplicingpathway首先,內(nèi)含子和外顯子呈間隔分布,典型的剪接方式都是“GU-AG“型,即5’端識別的位點(diǎn)都是GU,而3’識別別位點(diǎn)是AG。從前一個外顯子到后一個外顯子序列中間依次有5’識別位點(diǎn)、分支位點(diǎn)、多聚嘧啶區(qū)、3’識別位點(diǎn)。分支位點(diǎn)一般距離3’剪接位點(diǎn)15~40bp,其序列有一定的簡并性,通常為YNCURAY。多聚嘧啶區(qū)在動物中有而酵母中沒有,它的作用是輔助識別分支位點(diǎn)和3’剪接位點(diǎn)。外顯子和內(nèi)含子上還有多個外顯子剪接增強(qiáng)子、外顯子剪接沉默子、內(nèi)含子剪接增強(qiáng)子和內(nèi)含子剪接沉默子輔助調(diào)控剪接過程。
合肥工業(yè)大學(xué)博士研究生學(xué)位論文18圖1.3Ca2+信號途徑Fig.1.3Ca2+signalingpathways1.6.2.3植物對鹽脅迫的調(diào)節(jié)早期鹽脅迫條件下,Na+依靠非選擇性電壓陽離子通道VI-NSCC進(jìn)入細(xì)胞,內(nèi)流的Na+引起細(xì)胞膜去極化[165],并進(jìn)一步激活NSCC和K+通道[166]。細(xì)胞膜感受到內(nèi)外滲透壓變化后將細(xì)胞外的鈣離子通過環(huán)核苷酸門控通道CNGC和鈣離子感受器OSCA1吸收進(jìn)入細(xì)胞[167]。部分內(nèi)流的Na+可通過Na+,K+/H+反向交換器NHX5/6進(jìn)入液泡前體[168],最后進(jìn)入液泡中或排出細(xì)胞以減輕毒害。細(xì)胞質(zhì)中的鈣離子濃度的增加激活液泡上的雙孔通道TPC1,促進(jìn)液泡中鈣離子進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)[169]。細(xì)胞質(zhì)中鈣離子濃度的增加可以促進(jìn)鈣感受器進(jìn)行大量精確調(diào)控。鈣離子的調(diào)控形式多樣,可以通過促進(jìn)CBL9和CIPK26互作產(chǎn)生活性氧信號[170];可以促進(jìn)ABA的合成并進(jìn)一步引起ABA代謝途徑增加活性氧的產(chǎn)生[171];可以通過結(jié)合SOS3引起SOS信號途徑影響細(xì)胞內(nèi)Na+排除細(xì)胞的過程[172];還可以通過與ATPase結(jié)合抑制細(xì)胞膜的去極化過程以減少Na+的吸收[166]。磷脂不僅是細(xì)胞膜的組成部分,對植物響應(yīng)脅迫過程中也起到重要作用。鹽脅迫條件下細(xì)胞膜上的磷脂酰肌醇特異性磷脂酶C(PI-PLC)會分解成4’,5’-二磷酸磷酸肌醇(PIP2),進(jìn)一步可分解成甘油二酯和三磷酸肌醇,兩者都是第二信使,可以激活蛋白激酶C(PKC),進(jìn)而提高鈣離子濃度[173]。提高三磷酸肌醇含量可以促進(jìn)植物對非生物和生物脅迫的抗性。PI-PLC除了分解產(chǎn)生第二信使外,Pokotylo等人還發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)生的多磷酸肌醇參與了滲透調(diào)節(jié)[174];Im等人發(fā)現(xiàn)其激活蛋白激酶
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]木薯質(zhì)量安全、營養(yǎng)品質(zhì)與加工利用新進(jìn)展[J]. 鐘永恒,陸柏益,李開綿. 中國食品學(xué)報. 2019(06)
[2]木薯食品研究進(jìn)展[J]. 易拓,黃娟,雷雅杰,宋勇. 美食研究. 2019(02)
[3]轉(zhuǎn)基因木薯研究對廣西經(jīng)濟(jì)發(fā)展的促進(jìn)作用[J]. 劉海英. 輕工科技. 2019(06)
[4]木薯莖稈栽培基質(zhì)氮磷鉀養(yǎng)分變化規(guī)律研究[J]. 李光義,余小蘭,徐林,張紅燕,鄒雨坤,李勤奮. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2019(01)
[5]中國木薯生產(chǎn)和貿(mào)易發(fā)展分析[J]. 譚硯文,李叢希,曾華盛. 世界農(nóng)業(yè). 2018(10)
[6]Cassava:Nutrient composition and nutritive value in poultry diets[J]. Natalie K.Morgan,Mingan Choct. Animal Nutrition. 2016(04)
[7]木薯花葉病的為害及其防治措施[J]. 時濤,蔡吉苗,黃貴修. 中國熱帶農(nóng)業(yè). 2015(05)
[8]木薯肉與木薯皮營養(yǎng)成分的研究初報[J]. 魏艷,黃潔,許瑞麗,安飛飛. 熱帶作物學(xué)報. 2015(03)
[9]能源木薯高淀粉抗逆分子育種研究進(jìn)展與展望[J]. 張鵬,楊俊,周文智,王紅霞,馬秋香. 生命科學(xué). 2014(05)
[10]植物鹽脅迫響應(yīng)及耐鹽的分子機(jī)制[J]. 金光德,南桂仙. 農(nóng)技服務(wù). 2011(10)
本文編號:3470339
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:119 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
選擇性剪接類型Fig.1.1Alternativesplicingpatterns
合肥工業(yè)大學(xué)博士研究生學(xué)位論文8U12的非典型剪接和跨轉(zhuǎn)錄物剪接[74-76]。人類中非典型剪接只復(fù)制切除小于0.5%的內(nèi)含子,但它是功能障礙和疾病相關(guān)的必不可少的機(jī)制。本文以研究較徹底的典型剪接過程為例,詳細(xì)介紹選擇性剪接的過程。典型的剪接過程初步可以分為以下七種復(fù)合體的形成和轉(zhuǎn)變:復(fù)合體A(pre-spliceosome)、復(fù)合體B(pre-catalyicspliceosome)、復(fù)合體Bact(activatedspliceosome)、復(fù)合體B*(catalyticallyactivatedspliceosome)、復(fù)合體C(catalyticstep1spliceosome)、復(fù)合體C*(step2catalyticallyactivated)、復(fù)合體P(post-splicingcomplex),在復(fù)合體A之前也可以稱為復(fù)合體E,而復(fù)合體P在加工因子Prp22催化下完成復(fù)合體ILS(intronlariatspliceosome)脫離過程并釋放mRNA。圖1.2典型剪接通路Fig.1.2Canoncialsplicingpathway首先,內(nèi)含子和外顯子呈間隔分布,典型的剪接方式都是“GU-AG“型,即5’端識別的位點(diǎn)都是GU,而3’識別別位點(diǎn)是AG。從前一個外顯子到后一個外顯子序列中間依次有5’識別位點(diǎn)、分支位點(diǎn)、多聚嘧啶區(qū)、3’識別位點(diǎn)。分支位點(diǎn)一般距離3’剪接位點(diǎn)15~40bp,其序列有一定的簡并性,通常為YNCURAY。多聚嘧啶區(qū)在動物中有而酵母中沒有,它的作用是輔助識別分支位點(diǎn)和3’剪接位點(diǎn)。外顯子和內(nèi)含子上還有多個外顯子剪接增強(qiáng)子、外顯子剪接沉默子、內(nèi)含子剪接增強(qiáng)子和內(nèi)含子剪接沉默子輔助調(diào)控剪接過程。
合肥工業(yè)大學(xué)博士研究生學(xué)位論文18圖1.3Ca2+信號途徑Fig.1.3Ca2+signalingpathways1.6.2.3植物對鹽脅迫的調(diào)節(jié)早期鹽脅迫條件下,Na+依靠非選擇性電壓陽離子通道VI-NSCC進(jìn)入細(xì)胞,內(nèi)流的Na+引起細(xì)胞膜去極化[165],并進(jìn)一步激活NSCC和K+通道[166]。細(xì)胞膜感受到內(nèi)外滲透壓變化后將細(xì)胞外的鈣離子通過環(huán)核苷酸門控通道CNGC和鈣離子感受器OSCA1吸收進(jìn)入細(xì)胞[167]。部分內(nèi)流的Na+可通過Na+,K+/H+反向交換器NHX5/6進(jìn)入液泡前體[168],最后進(jìn)入液泡中或排出細(xì)胞以減輕毒害。細(xì)胞質(zhì)中的鈣離子濃度的增加激活液泡上的雙孔通道TPC1,促進(jìn)液泡中鈣離子進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)[169]。細(xì)胞質(zhì)中鈣離子濃度的增加可以促進(jìn)鈣感受器進(jìn)行大量精確調(diào)控。鈣離子的調(diào)控形式多樣,可以通過促進(jìn)CBL9和CIPK26互作產(chǎn)生活性氧信號[170];可以促進(jìn)ABA的合成并進(jìn)一步引起ABA代謝途徑增加活性氧的產(chǎn)生[171];可以通過結(jié)合SOS3引起SOS信號途徑影響細(xì)胞內(nèi)Na+排除細(xì)胞的過程[172];還可以通過與ATPase結(jié)合抑制細(xì)胞膜的去極化過程以減少Na+的吸收[166]。磷脂不僅是細(xì)胞膜的組成部分,對植物響應(yīng)脅迫過程中也起到重要作用。鹽脅迫條件下細(xì)胞膜上的磷脂酰肌醇特異性磷脂酶C(PI-PLC)會分解成4’,5’-二磷酸磷酸肌醇(PIP2),進(jìn)一步可分解成甘油二酯和三磷酸肌醇,兩者都是第二信使,可以激活蛋白激酶C(PKC),進(jìn)而提高鈣離子濃度[173]。提高三磷酸肌醇含量可以促進(jìn)植物對非生物和生物脅迫的抗性。PI-PLC除了分解產(chǎn)生第二信使外,Pokotylo等人還發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)生的多磷酸肌醇參與了滲透調(diào)節(jié)[174];Im等人發(fā)現(xiàn)其激活蛋白激酶
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]木薯質(zhì)量安全、營養(yǎng)品質(zhì)與加工利用新進(jìn)展[J]. 鐘永恒,陸柏益,李開綿. 中國食品學(xué)報. 2019(06)
[2]木薯食品研究進(jìn)展[J]. 易拓,黃娟,雷雅杰,宋勇. 美食研究. 2019(02)
[3]轉(zhuǎn)基因木薯研究對廣西經(jīng)濟(jì)發(fā)展的促進(jìn)作用[J]. 劉海英. 輕工科技. 2019(06)
[4]木薯莖稈栽培基質(zhì)氮磷鉀養(yǎng)分變化規(guī)律研究[J]. 李光義,余小蘭,徐林,張紅燕,鄒雨坤,李勤奮. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2019(01)
[5]中國木薯生產(chǎn)和貿(mào)易發(fā)展分析[J]. 譚硯文,李叢希,曾華盛. 世界農(nóng)業(yè). 2018(10)
[6]Cassava:Nutrient composition and nutritive value in poultry diets[J]. Natalie K.Morgan,Mingan Choct. Animal Nutrition. 2016(04)
[7]木薯花葉病的為害及其防治措施[J]. 時濤,蔡吉苗,黃貴修. 中國熱帶農(nóng)業(yè). 2015(05)
[8]木薯肉與木薯皮營養(yǎng)成分的研究初報[J]. 魏艷,黃潔,許瑞麗,安飛飛. 熱帶作物學(xué)報. 2015(03)
[9]能源木薯高淀粉抗逆分子育種研究進(jìn)展與展望[J]. 張鵬,楊俊,周文智,王紅霞,馬秋香. 生命科學(xué). 2014(05)
[10]植物鹽脅迫響應(yīng)及耐鹽的分子機(jī)制[J]. 金光德,南桂仙. 農(nóng)技服務(wù). 2011(10)
本文編號:3470339
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