紅麻蛋白乙;揎椪{(diào)控細(xì)胞質(zhì)雄性不育及相關(guān)功能研究
發(fā)布時間:2021-02-28 23:34
蛋白質(zhì)賴氨酸乙;揎棧╨ysin acetylation,Kac)是一種普遍存在的可逆的蛋白質(zhì)翻譯后修飾(Post-translational modification,PTM)。研究表明,PTM可調(diào)控基因表達(dá),參與花粉發(fā)育,最終影響植物育性。紅麻具有較強(qiáng)的雜種優(yōu)勢,細(xì)胞質(zhì)雄性不育(Cytoplasmic male sterility,CMS)是其雜種優(yōu)勢利用的主要途徑。目前還未見關(guān)于蛋白乙;揎椪{(diào)控紅麻細(xì)胞質(zhì)雄性不育發(fā)生或者調(diào)控花藥和花粉發(fā)育的報道。因此,本研究以紅麻CMS系UG93A及其保持系UG93B花藥為研究材料,對花藥的乙酰化修飾蛋白質(zhì)組進(jìn)行研究,鑒定與紅麻CMS相關(guān)的乙;揎棽町惖鞍准捌鋮⑴c調(diào)控紅麻花粉發(fā)育(敗育)的代謝途徑;分析乙;揎棇﹃P(guān)鍵蛋白的影響;同時對紅麻組蛋白的乙酰化開展研究,克隆鑒定組蛋白去乙;讣易寤,分析其亞細(xì)胞定位及基因表達(dá)模式;并對組蛋白去乙;窰c HDA19的生物學(xué)功能進(jìn)行研究,以期更好地理解紅麻蛋白質(zhì)乙;矁r修飾的調(diào)控機(jī)制。研究結(jié)果對于揭示紅麻細(xì)胞質(zhì)雄性不育發(fā)生過程中的乙;{(diào)控機(jī)制具有重要意義;同時可以拓展我們對蛋白乙;揎椩...
【文章來源】:廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:128 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
細(xì)胞內(nèi)重要的蛋白質(zhì)翻譯后修飾類型[27]
廣西大學(xué)博士學(xué)位論文紅麻蛋白乙;揎椪{(diào)控細(xì)胞質(zhì)雄性不育及相關(guān)功能研究5;揎椫饕l(fā)生在組蛋白N末端賴氨酸殘基上,由組蛋白乙酰基轉(zhuǎn)移酶(histoneacetyltransferase,HAT)和組蛋白去乙;福╤istonedeacetylase,HDAC)催化完成,這兩種起相反作用的酶共同發(fā)揮作用來實現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)組蛋白乙;降膭討B(tài)平衡(圖1.2)。圖1.2染色質(zhì)結(jié)構(gòu)和組蛋白乙酰化修飾調(diào)控[29]Figure1.2Thestructureofchromatinandepigeneticregulatiionmechanismofhistoneacetylation1.2.1.1組蛋白乙;揎椪{(diào)控基因表達(dá)HAT將乙酰基轉(zhuǎn)移至組蛋白特定的賴氨酸殘基上,中和了賴氨酸殘基側(cè)鏈上的正電荷,減弱了組蛋白與帶負(fù)電荷的DNA之間的相互作用,使染色質(zhì)處于伸展?fàn)顟B(tài)。乙;揎椬璧K或抑制核小體折疊成更高級復(fù)雜的結(jié)構(gòu),使得原本緊密的核小體變得松弛,有利于轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子的結(jié)合,從而激活或促進(jìn)相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)[30-32]。同時,乙;揎椩黾恿速嚢彼釟埢鶄(cè)鏈的疏水性和體積,破壞其形成氫鍵的能力。染色體結(jié)構(gòu)域的伸展擴(kuò)展了激活因子和抑制因子的結(jié)合空間[33],使得轉(zhuǎn)錄的延伸過程更為便利,聚合酶更易與啟動子識別,起始轉(zhuǎn)錄的發(fā)生也更為頻繁。而HDAC去除組蛋白賴氨酸殘基上的乙;,恢復(fù)其所帶的正電荷,引起染色質(zhì)凝縮,原本松弛的核小體變得緊密,影響
廣西大學(xué)博士學(xué)位論文紅麻蛋白乙酰化修飾調(diào)控細(xì)胞質(zhì)雄性不育及相關(guān)功能研究8圖1.3HDACs和HATs參與調(diào)控擬南芥生長發(fā)育[58]粉紅色圓圈代表HDACs,黃色圓圈代表HATs,灰色圓圈代表共調(diào)節(jié)因子,綠色方框和箭頭表示起正向調(diào)控作用的因子,淡黃色方框和停止線表示起負(fù)調(diào)控作用的因子。Figure1.3HDACsandHATsareinvolvedintheregulationofgrowthanddevelopmentofArabidopsisAllthehistoneacetyltransferasesareshowedinpinkoval,andhistonedeacetylasesareinyellowoval;thegrayovalindicatedtheco-regulators.Thegreenboxesandarrowsindicatedthepositivepathwaysorregulatorsassociatedwithrelateddevelopmentstages.ThelightyellowboxesandstoplinesindicatedthenegativepathwaysorregulatorsassociatedwithrelateddevelopmentStages.1.3.1HDACs在植物生長發(fā)育過程中的作用1.3.1.1HDACs參與調(diào)控植物根的生長發(fā)育HDACs在植物根毛發(fā)育、側(cè)根形成和主根生長過程中發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用。研
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]紅麻不育系與保持系基因組DNA甲基化比較分析[J]. 李增強(qiáng),史奇奇,孔祥軍,湯丹峰,廖小芳,韋范,何冰,莫良玉,周瑞陽,陳鵬. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2017(11)
[2]植物組蛋白去乙;傅奶匦约肮δ躘J]. 韓召奮,王秋蘋,羅鑫娟. 中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)報. 2017(10)
[3]哈克尼西棉細(xì)胞質(zhì)雄性不育相關(guān)線粒體基因多態(tài)性分析[J]. 鞏養(yǎng)倉,張雪林,吳建勇,張興平,彭凡嘉,張志剛,賀云新,梅正鼎,周德桂,邢朝柱. 棉花學(xué)報. 2017(04)
[4]HDA19調(diào)控擬南芥對真菌Botrytis cineara的抗性反應(yīng)[J]. 孫淑豪,胡彥如,余迪求. 廣西植物. 2017(11)
[5]組蛋白去乙;冈跅顦涓偕蜕L中的功能[J]. 張冰,夏德安,馬旭俊. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(05)
[6]紅麻線粒體基因NAD3和COB的RNA編輯與表達(dá)分析[J]. 刁勇,廖小芳,鄭杰,孔祥軍,陳鵬,趙艷紅,周瑞陽. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2016(11)
[7]組蛋白去乙;福℉DACs)及其在植物中的作用[J]. 董亞茹,杜建勛,陳傳杰,趙東曉,王照紅. 生物技術(shù)通報. 2016(09)
[8]植物細(xì)胞質(zhì)雄性不育研究進(jìn)展[J]. 范彥君,王瑜,劉齊元,周清明,周瑋. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2016(18)
[9]紅麻細(xì)胞質(zhì)雄性不育系UG93A和保持系UG93B cox1的克隆和表達(dá)分析[J]. 廖小芳,刁勇,邱愛華,趙艷紅,周步進(jìn),陳鵬,周瑞陽. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2016(03)
[10]植物組蛋白去乙;干飳W(xué)功能研究進(jìn)展[J]. 李濤,蘇慧慧,黎振興,李植良,徐小萬. 分子植物育種. 2015(12)
博士論文
[1]HDT1組蛋白去乙;负蚆YB221轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控植物形成層及木質(zhì)部的生長發(fā)育[D]. 張永卓.北京林業(yè)大學(xué) 2018
[2]組蛋白去乙酰化酶參與ERF轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控的香蕉果實成熟機(jī)制研究[D]. 韓延超.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]紅麻UG93A和UG93B線粒體基因組差異分析及CMS相關(guān)基因的發(fā)掘[D]. 廖小芳.廣西大學(xué) 2015
[4]擬南芥組蛋白去乙;富蚣易宸治黾癆tSRT2在鹽脅迫下調(diào)控種子萌發(fā)的分子機(jī)制[D]. 鐘理.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2015
[5]棉花轉(zhuǎn)基因雄性不育種質(zhì)創(chuàng)新及不育相關(guān)基因的挖掘[D]. 劉冬梅.廣西大學(xué) 2014
[6]水稻組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶和去乙;富虻墓δ苎芯縖D]. 秦付軍.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]番茄溫度脅迫響應(yīng)中組蛋白去乙;窰DACs的功能研究[D]. 張啟好.浙江大學(xué) 2019
[2]紅麻細(xì)胞質(zhì)雄性不育系和保持系microRNA表達(dá)譜及功能研究[D]. 史奇奇.廣西大學(xué) 2018
[3]紅麻UG93細(xì)胞質(zhì)雄性不育相關(guān)基因的篩選、克隆及表達(dá)分析[D]. 刁勇.廣西大學(xué) 2016
本文編號:3056615
【文章來源】:廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:128 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
細(xì)胞內(nèi)重要的蛋白質(zhì)翻譯后修飾類型[27]
廣西大學(xué)博士學(xué)位論文紅麻蛋白乙;揎椪{(diào)控細(xì)胞質(zhì)雄性不育及相關(guān)功能研究5;揎椫饕l(fā)生在組蛋白N末端賴氨酸殘基上,由組蛋白乙酰基轉(zhuǎn)移酶(histoneacetyltransferase,HAT)和組蛋白去乙;福╤istonedeacetylase,HDAC)催化完成,這兩種起相反作用的酶共同發(fā)揮作用來實現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)組蛋白乙;降膭討B(tài)平衡(圖1.2)。圖1.2染色質(zhì)結(jié)構(gòu)和組蛋白乙酰化修飾調(diào)控[29]Figure1.2Thestructureofchromatinandepigeneticregulatiionmechanismofhistoneacetylation1.2.1.1組蛋白乙;揎椪{(diào)控基因表達(dá)HAT將乙酰基轉(zhuǎn)移至組蛋白特定的賴氨酸殘基上,中和了賴氨酸殘基側(cè)鏈上的正電荷,減弱了組蛋白與帶負(fù)電荷的DNA之間的相互作用,使染色質(zhì)處于伸展?fàn)顟B(tài)。乙;揎椬璧K或抑制核小體折疊成更高級復(fù)雜的結(jié)構(gòu),使得原本緊密的核小體變得松弛,有利于轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子的結(jié)合,從而激活或促進(jìn)相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)[30-32]。同時,乙;揎椩黾恿速嚢彼釟埢鶄(cè)鏈的疏水性和體積,破壞其形成氫鍵的能力。染色體結(jié)構(gòu)域的伸展擴(kuò)展了激活因子和抑制因子的結(jié)合空間[33],使得轉(zhuǎn)錄的延伸過程更為便利,聚合酶更易與啟動子識別,起始轉(zhuǎn)錄的發(fā)生也更為頻繁。而HDAC去除組蛋白賴氨酸殘基上的乙;,恢復(fù)其所帶的正電荷,引起染色質(zhì)凝縮,原本松弛的核小體變得緊密,影響
廣西大學(xué)博士學(xué)位論文紅麻蛋白乙酰化修飾調(diào)控細(xì)胞質(zhì)雄性不育及相關(guān)功能研究8圖1.3HDACs和HATs參與調(diào)控擬南芥生長發(fā)育[58]粉紅色圓圈代表HDACs,黃色圓圈代表HATs,灰色圓圈代表共調(diào)節(jié)因子,綠色方框和箭頭表示起正向調(diào)控作用的因子,淡黃色方框和停止線表示起負(fù)調(diào)控作用的因子。Figure1.3HDACsandHATsareinvolvedintheregulationofgrowthanddevelopmentofArabidopsisAllthehistoneacetyltransferasesareshowedinpinkoval,andhistonedeacetylasesareinyellowoval;thegrayovalindicatedtheco-regulators.Thegreenboxesandarrowsindicatedthepositivepathwaysorregulatorsassociatedwithrelateddevelopmentstages.ThelightyellowboxesandstoplinesindicatedthenegativepathwaysorregulatorsassociatedwithrelateddevelopmentStages.1.3.1HDACs在植物生長發(fā)育過程中的作用1.3.1.1HDACs參與調(diào)控植物根的生長發(fā)育HDACs在植物根毛發(fā)育、側(cè)根形成和主根生長過程中發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用。研
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]紅麻不育系與保持系基因組DNA甲基化比較分析[J]. 李增強(qiáng),史奇奇,孔祥軍,湯丹峰,廖小芳,韋范,何冰,莫良玉,周瑞陽,陳鵬. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2017(11)
[2]植物組蛋白去乙;傅奶匦约肮δ躘J]. 韓召奮,王秋蘋,羅鑫娟. 中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)報. 2017(10)
[3]哈克尼西棉細(xì)胞質(zhì)雄性不育相關(guān)線粒體基因多態(tài)性分析[J]. 鞏養(yǎng)倉,張雪林,吳建勇,張興平,彭凡嘉,張志剛,賀云新,梅正鼎,周德桂,邢朝柱. 棉花學(xué)報. 2017(04)
[4]HDA19調(diào)控擬南芥對真菌Botrytis cineara的抗性反應(yīng)[J]. 孫淑豪,胡彥如,余迪求. 廣西植物. 2017(11)
[5]組蛋白去乙;冈跅顦涓偕蜕L中的功能[J]. 張冰,夏德安,馬旭俊. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(05)
[6]紅麻線粒體基因NAD3和COB的RNA編輯與表達(dá)分析[J]. 刁勇,廖小芳,鄭杰,孔祥軍,陳鵬,趙艷紅,周瑞陽. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2016(11)
[7]組蛋白去乙;福℉DACs)及其在植物中的作用[J]. 董亞茹,杜建勛,陳傳杰,趙東曉,王照紅. 生物技術(shù)通報. 2016(09)
[8]植物細(xì)胞質(zhì)雄性不育研究進(jìn)展[J]. 范彥君,王瑜,劉齊元,周清明,周瑋. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2016(18)
[9]紅麻細(xì)胞質(zhì)雄性不育系UG93A和保持系UG93B cox1的克隆和表達(dá)分析[J]. 廖小芳,刁勇,邱愛華,趙艷紅,周步進(jìn),陳鵬,周瑞陽. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2016(03)
[10]植物組蛋白去乙;干飳W(xué)功能研究進(jìn)展[J]. 李濤,蘇慧慧,黎振興,李植良,徐小萬. 分子植物育種. 2015(12)
博士論文
[1]HDT1組蛋白去乙;负蚆YB221轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控植物形成層及木質(zhì)部的生長發(fā)育[D]. 張永卓.北京林業(yè)大學(xué) 2018
[2]組蛋白去乙酰化酶參與ERF轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控的香蕉果實成熟機(jī)制研究[D]. 韓延超.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]紅麻UG93A和UG93B線粒體基因組差異分析及CMS相關(guān)基因的發(fā)掘[D]. 廖小芳.廣西大學(xué) 2015
[4]擬南芥組蛋白去乙;富蚣易宸治黾癆tSRT2在鹽脅迫下調(diào)控種子萌發(fā)的分子機(jī)制[D]. 鐘理.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2015
[5]棉花轉(zhuǎn)基因雄性不育種質(zhì)創(chuàng)新及不育相關(guān)基因的挖掘[D]. 劉冬梅.廣西大學(xué) 2014
[6]水稻組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶和去乙;富虻墓δ苎芯縖D]. 秦付軍.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]番茄溫度脅迫響應(yīng)中組蛋白去乙;窰DACs的功能研究[D]. 張啟好.浙江大學(xué) 2019
[2]紅麻細(xì)胞質(zhì)雄性不育系和保持系microRNA表達(dá)譜及功能研究[D]. 史奇奇.廣西大學(xué) 2018
[3]紅麻UG93細(xì)胞質(zhì)雄性不育相關(guān)基因的篩選、克隆及表達(dá)分析[D]. 刁勇.廣西大學(xué) 2016
本文編號:3056615
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