利用CRISPR/Cas9技術(shù)研究miR171a及靶基因功能
發(fā)布時(shí)間:2022-01-06 02:07
miRNA是一段長(zhǎng)約22 nt的RNA小分子,它可以影響植物多種生理生化功能。STTM技術(shù)是研究miRNA功能的方法之一,它雖然可以阻止miRNA的活性,但無(wú)法在基因水平對(duì)其進(jìn)行編輯,進(jìn)而研究單個(gè)miRNA的功能。CRISPR/Cas9是近年來(lái)發(fā)展的可以靶向編輯DNA序列的技術(shù),已廣泛應(yīng)用于多種植物。本項(xiàng)研究中,我們?cè)噲D在擬南芥中利用CRISPR/Cas9技術(shù)建立鑒定miRNA功能的方法和技術(shù)體系,在水稻中驗(yàn)證其可行性,并對(duì)其靶基因開(kāi)展進(jìn)一步研究。首先,分別用STTM與CRISPR/Cas9技術(shù)鑒定擬南芥miR171a的功能,發(fā)現(xiàn)兩種技術(shù)都可以使擬南芥miR171a的表達(dá)量降低,靶基因SCL22、SCL27的表達(dá)量下調(diào),靶基因SCL6的表達(dá)量上調(diào),葉綠素、脯氨酸含量下降、生長(zhǎng)勢(shì)和抗旱能力減弱。在使用CRISPR技術(shù)敲除miR171a時(shí),獲得了單堿基插入的突變,可以在一定程度上影響miR171a的活性,但效率沒(méi)有STTM高。這說(shuō)明CRISPR技術(shù)驗(yàn)證miR171a的功能是可行的。其次,為明確miR171在水稻中的功能,構(gòu)建了包含miR171a雙靶點(diǎn)靶向miR171a前體的CRISPR載體...
【文章來(lái)源】:海南大學(xué)海南省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2?CR丨SPR結(jié)構(gòu)??
(RNA-induced?silencing?complex,RISC)指導(dǎo)AG01降解耙基因或抑制祀基因翻譯??(Bohmert?et?al.,?2014;?Vaucheret,?2008;李超等,2009)。而miRNA*—般則被迅速降解。??相關(guān)步驟如圖3所示。??r?ci?tssr??^?('p〇ni?r*%m〇?SI????■?MIR???Otfwr?TF,??W/Rpr〇mo?ef?^??,PhospfHMaguiaJion?Spfcoo^^vMed??Dicing?body??\?f?/?Potential?spic*n0-?Unknown?molecular??\???/?lunc?oos??'?SEi^?/?'?:?O001?????似1?oiJ^ir0?2.'°'mahyteto'??I??Nucleus??一^??C>WPlaSm?C_?'?"'S--^SP90??〇????AGOf?AG01?’?EMA1??圖3?microRNA?(miRNA)生物發(fā)生的主要步驟(Yu?et?a丨?,2017)??Fig.3?Illustrations?of?major?steps?in?microRNA?(miRNA)?biogenesis??1.2.2?miRNA的作用機(jī)制??miRNA作用于mRNA主要通過(guò)降解祀基因,抑制耙基因兩種方式。不同miRNA??作用方式取決于miRNA與其靶位點(diǎn)的序列匹配程度。一般來(lái)說(shuō),miRNA與靶mRNA??完全互補(bǔ)或近完全匹配時(shí),會(huì)切割降解靶mUNA;兩者不完全匹配時(shí),會(huì)抑制靶mRNA??翻譯。??除了這兩種方式
?海南大學(xué)碩士學(xué)位論文數(shù)據(jù)處理使用IBM?SPSS?23.0軟件,采用單因素ANOVA分析時(shí),選擇Tukey-??方差齊性檢驗(yàn)。繪圖使用GraphPadPrism7軟件。??2.?1.2實(shí)驗(yàn)方法??(1)靶位點(diǎn)的選取??登錄?miRBase?數(shù)據(jù)庫(kù)(http://www.mirbase.org/cgi-bin/mima_entrv.pl7acc??=MI0000214)獲得zn;7?/7/fl前體序列(基因登錄號(hào):MI0000214)及二級(jí)結(jié)構(gòu)。將??前體序列放入?CRISPR-P?網(wǎng)站(http://crispr.hzau.edu.cn/cgi-bin??/CRISPR7CRISPR#)獲得靶位點(diǎn),并從中挑選合適的2個(gè),分別位于miRNA的5’的??成熟區(qū)sgRNA-A和莖環(huán)序列sgRNA-B上(圖4):??A:AGGTAAGATCTGAGTGAACCAGG,?B:?GTATATCTACGTGTGTGGTCAGG??5*?AT6A6A6AGTCCCTTTGATATT6GCCTG6TTCACTCA6ATCTTACCTGACCACACACG1A6ATATACATTATTCTCTC1A6ATTATCTGATT6A6CCGC6CCAA1ATCTCA6TACICTCTC0T?3*??(....,.....?????.......?.....4????I??*???????I???1???1—H?123??3??TACTCTCTCAGGGAAACTATAACCGGACCAAGTGACTCTACAATCGACTGGTGTCT6CATCTATATGTAATAAGAGAGATCTAATAGACTAACTC6GCCCG
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]植物miRNA靶基因驗(yàn)證研究進(jìn)展[J]. 何炫程,呂鶴書(shū),黃捷飛,馬蘭青,楊明峰. 生物技術(shù)進(jìn)展. 2017(02)
[2]利用CRISPR/Cas9技術(shù)敲除水稻Pi21基因的效率分析[J]. 王芳權(quán),范方軍,李文奇,朱金燕,王軍,仲維功,楊杰. 中國(guó)水稻科學(xué). 2016(05)
[3]楊樹(shù)MIR171基因家族進(jìn)化與功能分化研究[J]. 劉志祥,曾超珍,曾渭賢,徐剛標(biāo),譚曉風(fēng). 植物遺傳資源學(xué)報(bào). 2014(02)
[4]解讀AGO蛋白結(jié)構(gòu)及其功能[J]. 李超,杜志游,陳集雙. 中國(guó)生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào). 2009(11)
本文編號(hào):3571505
【文章來(lái)源】:海南大學(xué)海南省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2?CR丨SPR結(jié)構(gòu)??
(RNA-induced?silencing?complex,RISC)指導(dǎo)AG01降解耙基因或抑制祀基因翻譯??(Bohmert?et?al.,?2014;?Vaucheret,?2008;李超等,2009)。而miRNA*—般則被迅速降解。??相關(guān)步驟如圖3所示。??r?ci?tssr??^?('p〇ni?r*%m〇?SI????■?MIR???Otfwr?TF,??W/Rpr〇mo?ef?^??,PhospfHMaguiaJion?Spfcoo^^vMed??Dicing?body??\?f?/?Potential?spic*n0-?Unknown?molecular??\???/?lunc?oos??'?SEi^?/?'?:?O001?????似1?oiJ^ir0?2.'°'mahyteto'??I??Nucleus??一^??C>WPlaSm?C_?'?"'S--^SP90??〇????AGOf?AG01?’?EMA1??圖3?microRNA?(miRNA)生物發(fā)生的主要步驟(Yu?et?a丨?,2017)??Fig.3?Illustrations?of?major?steps?in?microRNA?(miRNA)?biogenesis??1.2.2?miRNA的作用機(jī)制??miRNA作用于mRNA主要通過(guò)降解祀基因,抑制耙基因兩種方式。不同miRNA??作用方式取決于miRNA與其靶位點(diǎn)的序列匹配程度。一般來(lái)說(shuō),miRNA與靶mRNA??完全互補(bǔ)或近完全匹配時(shí),會(huì)切割降解靶mUNA;兩者不完全匹配時(shí),會(huì)抑制靶mRNA??翻譯。??除了這兩種方式
?海南大學(xué)碩士學(xué)位論文數(shù)據(jù)處理使用IBM?SPSS?23.0軟件,采用單因素ANOVA分析時(shí),選擇Tukey-??方差齊性檢驗(yàn)。繪圖使用GraphPadPrism7軟件。??2.?1.2實(shí)驗(yàn)方法??(1)靶位點(diǎn)的選取??登錄?miRBase?數(shù)據(jù)庫(kù)(http://www.mirbase.org/cgi-bin/mima_entrv.pl7acc??=MI0000214)獲得zn;7?/7/fl前體序列(基因登錄號(hào):MI0000214)及二級(jí)結(jié)構(gòu)。將??前體序列放入?CRISPR-P?網(wǎng)站(http://crispr.hzau.edu.cn/cgi-bin??/CRISPR7CRISPR#)獲得靶位點(diǎn),并從中挑選合適的2個(gè),分別位于miRNA的5’的??成熟區(qū)sgRNA-A和莖環(huán)序列sgRNA-B上(圖4):??A:AGGTAAGATCTGAGTGAACCAGG,?B:?GTATATCTACGTGTGTGGTCAGG??5*?AT6A6A6AGTCCCTTTGATATT6GCCTG6TTCACTCA6ATCTTACCTGACCACACACG1A6ATATACATTATTCTCTC1A6ATTATCTGATT6A6CCGC6CCAA1ATCTCA6TACICTCTC0T?3*??(....,.....?????.......?.....4????I??*???????I???1???1—H?123??3??TACTCTCTCAGGGAAACTATAACCGGACCAAGTGACTCTACAATCGACTGGTGTCT6CATCTATATGTAATAAGAGAGATCTAATAGACTAACTC6GCCCG
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]植物miRNA靶基因驗(yàn)證研究進(jìn)展[J]. 何炫程,呂鶴書(shū),黃捷飛,馬蘭青,楊明峰. 生物技術(shù)進(jìn)展. 2017(02)
[2]利用CRISPR/Cas9技術(shù)敲除水稻Pi21基因的效率分析[J]. 王芳權(quán),范方軍,李文奇,朱金燕,王軍,仲維功,楊杰. 中國(guó)水稻科學(xué). 2016(05)
[3]楊樹(shù)MIR171基因家族進(jìn)化與功能分化研究[J]. 劉志祥,曾超珍,曾渭賢,徐剛標(biāo),譚曉風(fēng). 植物遺傳資源學(xué)報(bào). 2014(02)
[4]解讀AGO蛋白結(jié)構(gòu)及其功能[J]. 李超,杜志游,陳集雙. 中國(guó)生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào). 2009(11)
本文編號(hào):3571505
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