增強(qiáng)子與啟動(dòng)子之間的直接物理作用是一種重要的表觀遺傳調(diào)控方式,對(duì)真核生物基因表達(dá)活性具有決定性作用。然而,增強(qiáng)子-啟動(dòng)子間的互作多樣性如何影響基因功能仍有待深入的研究。在本項(xiàng)目中,我們選取Sox2基因的三個(gè)增強(qiáng)子作為研究對(duì)象,以進(jìn)一步探討其生物學(xué)效應(yīng)。它們分別代表不同的增強(qiáng)子一啟動(dòng)子遠(yuǎn)端互作類型:即特異性互作、共同互作、間接互作等三種互作類型。本項(xiàng)目利用CRISPR/Cas9系統(tǒng)分別在小鼠胚胎干細(xì)胞中進(jìn)行了三個(gè)增強(qiáng)子的敲除。通過(guò)高通量數(shù)據(jù)分析和體內(nèi)、體外表型驗(yàn)證試驗(yàn),我們發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)子一啟動(dòng)子的不同互作模式具有特定的生物學(xué)效應(yīng)。其中,胚胎干細(xì)胞特異性的互作類型參與細(xì)胞增殖和細(xì)胞周期的調(diào)節(jié),并涉及心臟功能的調(diào)節(jié)。與此相對(duì)應(yīng)的,共同或間接的互作類型傾向于調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝過(guò)程或神經(jīng)發(fā)育。本項(xiàng)目的成果為基因時(shí)空表達(dá)規(guī)律的研究提供了一個(gè)新的途徑,并通過(guò)染色質(zhì)三維構(gòu)象的角度加深了我們對(duì)基因功能多樣性的認(rèn)識(shí)。

【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 增強(qiáng)子活性與細(xì)胞命運(yùn)決定的關(guān)系
    1.2 增強(qiáng)子與啟動(dòng)子的遠(yuǎn)距離互作具有細(xì)胞特異性
    1.3 增強(qiáng)子在細(xì)胞類型轉(zhuǎn)變過(guò)程中呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)變化模式
    1.4 增強(qiáng)子與啟動(dòng)子之間的三維互作是其實(shí)現(xiàn)時(shí)空特異性轉(zhuǎn)錄調(diào)控的重要條件
    1.5 Sox2是維持干細(xì)胞多能性的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子
    1.6 胚胎干細(xì)胞中Sox2的轉(zhuǎn)錄活性主要由遠(yuǎn)端增強(qiáng)子元件進(jìn)行調(diào)控
第二章 材料與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    2.2 細(xì)胞培養(yǎng)
    2.3 增強(qiáng)子活性檢測(cè)及敲除
    2.4 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析
    2.5 細(xì)胞周期和增殖檢測(cè)
    2.6 克隆形成率檢測(cè)
    2.7 神經(jīng)細(xì)胞分化檢測(cè)
    2.8 增強(qiáng)子活性的斑馬魚(yú)驗(yàn)證
第三章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    3.1 增強(qiáng)子-啟動(dòng)子的互作參與mESCs細(xì)胞中Sox2基因表達(dá)的精細(xì)調(diào)控
    3.2 增強(qiáng)子與啟動(dòng)子間的細(xì)胞特異性的互作影響細(xì)胞周期、增殖和分化
    3.3 E1對(duì)心臟功能相關(guān)的基因表達(dá)具有重要的調(diào)節(jié)作用
    3.4 共有的增強(qiáng)子-啟動(dòng)子互作類型參與調(diào)控離子運(yùn)輸和代謝相關(guān)基因的調(diào)控
    3.5 增強(qiáng)子-啟動(dòng)子間的間接互作影響代謝過(guò)程和細(xì)胞功能的其它方面
    3.6 增強(qiáng)子通過(guò)基因互作網(wǎng)絡(luò)決定Sox2基因的的特異性功能
第四章 討論
第五章 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
個(gè)人簡(jiǎn)歷
博士生期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
博士后期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
永久通信地址



本文編號(hào)：3893670