發(fā)布時間：2022-02-24 23:31

　　背景 必需基因指生物生存所必需的一類基因,在病原體中這類基因的識別對靶向藥物的開發(fā)至關重要。必需基因的功能非常多樣化并且與許多通路相關。由于必需基因的重要性,鑒定必需基因完整集合及探索它們功能的大規(guī)模研究已經(jīng)在廣泛地開展。在線蟲中,利用RNA干擾的方法可以敲低大約92%線蟲基因的表達,但是它受限制于敲低效果的不穩(wěn)定性,無法完全敲除基因的表達。而遺傳平衡系統(tǒng)是一個高效的篩選并維持致死突變的工具。目前,許多對基因組結構和組織的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn),基因并非隨機地分布于基因組中。結果 通過結合遺傳圖譜信息、Illumina高通量測序技術和生物信息學分析手段,本研究在265個含致死突變的秀麗隱桿線蟲株系中,成功地鑒定了位于1號染色體（左側）、3號染色體（中間）和5號染色體（左側）大約22.5 Mb的基因組區(qū)域內的104個必需基因。結合Hi-C數(shù)據(jù)的分析顯示,必需基因傾向于聚集在拓撲相關結構域的內部而不是拓撲相關結構域的邊界。研究結果顯示秀麗隱桿線蟲1號染色體左半部分的必需基因在DNA復制、轉錄和翻譯等基礎過程中對酶活性和核酸結合活性產(chǎn)生影響。通過對蛋白質-蛋白質互作網(wǎng)絡的分析,必需基因展示出比非必需基... 

【文章來源】：武漢大學湖北省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：133 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
本研究工作的主要創(chuàng)新點
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述
    1.1 必需基因的定義
    1.2 必需基因的主要大規(guī)模篩選研究
        1.2.1 正向遺傳學
        1.2.2 反向遺傳學
    1.3 線蟲在必需基因發(fā)現(xiàn)中的應用
    1.4 平衡片段在線蟲必需基因分子鑒定中的應用
        1.4.1 重復
        1.4.2 易位
    1.5 高通量測序在必需基因分子鑒定中的應用
    1.6 必需基因的功能簡述
        1.6.1 必需基因的蛋白功能
        1.6.2 三維基因組技術與必需基因
        1.6.3 必需基因的基因表達特點
        1.6.4 必需基因間蛋白互作的研究
    1.7 本研究的目的及意義
第二章 實驗材料與方法
    2.1 實驗材料
        2.1.1 線蟲株系
        2.1.2 酶及試劑盒
        2.1.3 主要儀器設備
        2.1.4 PCR引物
        2.1.5 主要軟件
        2.1.6 培養(yǎng)基和試劑的配置方法
    2.2 實驗方法
        2.2.1 準備NGM培養(yǎng)基
        2.2.2 接種NGM平板
        2.2.3 線蟲的轉移
        2.2.4 線蟲的傳代
        2.2.5 線蟲的培養(yǎng)
        2.2.6 使用液體凍存液凍存線蟲
        2.2.7 使用軟瓊脂凍存液凍存線蟲
        2.2.8 使用液體凍存液凍存線蟲的解凍
        2.2.9 使用軟瓊脂凍存液凍存線蟲的解凍
        2.2.10 線蟲樣品的收集和保存
        2.2.11 線蟲基因組DNA的提取及測序
        2.2.12 PCR反應體系及反應條件
        2.2.13 互補測驗
    2.3 必需基因的鑒定方法
        2.3.1 原始測序數(shù)據(jù)
        2.3.2 測序數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)及其質量分析
        2.3.3 測序數(shù)據(jù)比對到參考基因組
        2.3.4 測序數(shù)據(jù)的去冗余
        2.3.5 測序數(shù)據(jù)的重新比對
        2.3.6 變異識別
        2.3.7 變異篩選
        2.3.8 變異注釋
        2.3.9 必需基因篩選
    2.4 功能分析方法
        2.4.1 Pfam分析
        2.4.2 構建nr數(shù)據(jù)庫
        2.4.3 OrthoMCL同源基因分析
        2.4.4 InParanoid同源基因分析
        2.4.5 GO分析與PANTHER Protein Class分析
        2.4.6 KEGG分析
        2.4.7 KOG分析
        2.4.8 基因Cluster
        2.4.9 TAD分析
        2.4.10 蛋白質連通性
        2.4.11 基因表達
第三章 線蟲突變體中必需基因的鑒定
    3.1 引言
    3.2 sDp2平衡的1號染色體突變體中基因組變異的鑒定
    3.3 sDp3平衡的3號染色體突變體中基因組突變的鑒定
    3.4 eT1平衡的5號染色體突變體中基因組突變的鑒定
    3.5 sDp2、sDp3和eT1平衡的1號3號和5號染色體突變體中必需基因的鑒定
    3.6 必需基因的驗證
    3.7 新鑒定的必需基因
    3.8 必需基因的蛋白功能分析
    3.9 小結與討論
第四章 必需基因的功能關聯(lián)分析
    4.1 引言
    4.2 必需基因的基因功能聚類
    4.3 三維基因組數(shù)據(jù)在必需基因研究中的應用
        4.3.1 必需基因的聚集分析
        4.3.2 必需基因的TAD分布
    4.4 必需基因的表達
    4.5 必需基因的蛋白連通性
    4.6 小結與討論
第五章 總結與展望
    5.1 本研究工作的總結
    5.2 本研究工作的展望
參考文獻
攻讀博士期間的科研成果
致謝



本文編號：3643667