發(fā)布時(shí)間：2018-11-04 16:12

【摘要】：可變剪接(Alternative splicing)能將一條Pre-mRNA剪接加工后產(chǎn)生不同的成熟mRNA,翻譯產(chǎn)生不同的蛋白質(zhì),增加了蛋白質(zhì)的多樣性。互斥剪接是可變剪接的一種重要的方式,最典型的互斥可變剪接的例子是黑腹果蠅唐氏綜合癥細(xì)胞黏附因子(Dscam),果蠅的Dscam基因能夠通過互斥剪接產(chǎn)生38,016種不同的異構(gòu)體,但是由于該基因十分復(fù)雜,深入研究十分困難。目前對互斥剪接機(jī)制的研究尚不清楚。果蠅多效耐藥性蛋白(multidrug-resistance protein,MRP)中也存在互斥剪接的現(xiàn)象,MRP基因能夠通過互斥剪接產(chǎn)生16種不同的異構(gòu)體,目前沒有相關(guān)文獻(xiàn)對MRP基因的互斥剪接機(jī)制的報(bào)道,因此對MRP基因及其它相關(guān)基因的剪接機(jī)制的研究有助于進(jìn)一步對剪接機(jī)理的理解。首先,通過生物信息學(xué)的分析果蠅MRP基因的外顯子8簇中存在兩種情況,一種為7個(gè)可變外顯子的情況,另一種為8個(gè)可變外顯子的情況。在7個(gè)可變外顯子的外顯子8簇中發(fā)現(xiàn)一對RNA二級結(jié)構(gòu),在8個(gè)可變外顯子的外顯子8簇中發(fā)現(xiàn)兩對RNA二級結(jié)構(gòu),實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果表明：MRP基因7個(gè)可變外顯子的外顯子8簇中預(yù)測的RNA二級結(jié)構(gòu)在互斥剪接中起調(diào)控作用,進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)還表明在8個(gè)可變外顯子的外顯子8簇中雙向RNA二級結(jié)構(gòu)能夠調(diào)控互斥剪接。其次,本研究利用生物信息學(xué)手段比對分析了其它基因RNA二級結(jié)構(gòu)調(diào)控互斥剪接現(xiàn)象。分析結(jié)果顯示了3個(gè)基因存在RNA二級結(jié)構(gòu),這3個(gè)基因分別是Nc73EF基因、Srp基因和Ebl基因。其中Srp基因中發(fā)現(xiàn)了雙向RNA二級結(jié)構(gòu),為進(jìn)一步揭示互斥剪接機(jī)制提供了基礎(chǔ)。對一部分節(jié)肢動(dòng)物的代表性物種Dscam基因的外顯子4簇、外顯子6簇、外顯子9簇進(jìn)行了系統(tǒng)進(jìn)化分析。分析結(jié)果顯示：鱗翅目、膜翅目、鞘翅目Dscam基因及甲殼綱的外顯子4簇、外顯子6簇、外顯子9簇均存在RNA二級結(jié)構(gòu),其中外顯子6簇保守性最好,錨定序列在所有分析物種是高度保守,外顯子4簇和外顯子6簇具有物種序列特異性,但RNA二級結(jié)構(gòu)均具有進(jìn)化保守性,這些分析結(jié)果表明RNA二級結(jié)構(gòu)介導(dǎo)互斥剪接的保守性。最后,為了進(jìn)一步開展對RNA可變剪接在蛋白質(zhì)水平上的研究,對模式生物果蠅的RNA剪接相關(guān)蛋白互作用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了進(jìn)化分析,并且對隆頭蛛CStegodyphus mimosarum)剪接相關(guān)蛋白互作網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了系統(tǒng)的預(yù)測,分析結(jié)果顯示：果蠅與人類和擬南芥的部分剪接相關(guān)蛋白互作網(wǎng)絡(luò)存在進(jìn)化保守性,并且在S. mimosarum中預(yù)測了19個(gè)剪接相關(guān)蛋白,構(gòu)建了剪接相關(guān)蛋白互作網(wǎng)絡(luò)。這些信息為進(jìn)一步研究可變剪接相關(guān)蛋白提供了線索。
[Abstract]:Variable splicing (Alternative splicing) can produce different proteins after processing a single Pre-mRNA splicing and produce different proteins, which increases the diversity of proteins. Mutex splicing is an important way of variable splicing. The most typical example of mutex alternative splicing is the fact that the Dscam gene of (Dscam), the cell adhesion factor of Drosophila melanogaster Down syndrome, can produce 38016 different isomers through mutex splicing. However, due to the complexity of the gene, it is very difficult to further study. At present, the research of mutex splicing mechanism is not clear. The phenomenon of mutex splicing also exists in Drosophila multidrug resistance protein (multidrug-resistance protein,MRP). MRP gene can produce 16 different isomers through mutex splicing. There are no reports on the mechanism of MRP gene mutex splicing. Therefore, the study of splicing mechanism of MRP gene and other related genes is helpful to further understand the splicing mechanism. Firstly, there are two cases in the exon 8 cluster of Drosophila MRP gene by bioinformatics, one is for 7 variable exons and the other is for 8 variable exons. A pair of RNA secondary structures were found in exon 8 clusters of 7 variable exons, and two pairs of RNA secondary structures were found in exon 8 clusters with 8 variable exons. The experimental results show that the predicted secondary structure of RNA in exon 8 of 7 variable exons of MRP gene plays a regulatory role in mutex splicing. Further experiments show that the bidirectional RNA secondary structure can regulate the mutex splicing in the exon 8 clusters of 8 variable exons. Secondly, bioinformatics was used to compare and analyze the mutex splicing of other genes regulated by RNA secondary structure. The results showed that three genes had RNA secondary structure, and the three genes were Nc73EF gene, Srp gene and Ebl gene. The secondary structure of bidirectional RNA was found in Srp gene, which provides a basis for further revealing the mechanism of mutex splicing. The phylogenetic analysis of exon 4, exon 6 and exon 9 of Dscam gene was carried out. The results showed that Lepidoptera, Hymenoptera, Coleoptera Dscam gene and crustacean exon 4 cluster, exon 6 cluster, exon 9 cluster all had secondary structure of RNA, and exon 6 cluster was the most conserved. The anchoring sequence was highly conserved in all species, exon 4 and exon 6 were species specific, but the secondary structure of RNA was evolutionarily conserved. These results indicated that the secondary structure of RNA mediated the conservation of mutually exclusive splicing. Finally, in order to further study the protein level of variable splicing of RNA, the evolutionary analysis of the RNA splicing associated protein interaction network of Drosophila melanogaster was carried out. A systematic prediction of the interaction network of CStegodyphus mimosarum) splicing associated proteins was carried out. The results showed that the interaction networks between Drosophila and human beings and Arabidopsis thaliana were evolutionarily conserved, and the results showed that the interaction networks between Drosophila and human beings and Arabidopsis thaliana were evolutionarily conserved. Nineteen splicing associated proteins were predicted in S. mimosarum, and a splicing associated protein interaction network was constructed. This information provides clues for further study of variable splicing associated proteins.
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：Q78

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉靜;A Novel Vector for Abundant Expression of Antisense RNA, Triplex forming RNA and Ribozyme in vivo[J];High Technology Letters;2000年04期

2 魯慧英;Detection of hepatitis C virus RNA sequences in cholangiocarcinomas in Chinese and American patients[J];Chinese Medical Journal;2000年12期

3 梁小兵 ,萬國江 ,黃榮貴;Distribution and Variation of Ribonucleic Acid (RNA) and Protein and Its Hydrolysis Products in Lake Sediments[J];Chinese Journal of Geochemistry;2002年02期

4 Verheyden B ,徐其武;口服脊髓灰質(zhì)炎疫苗核殼和RNA的穩(wěn)定性[J];國外醫(yī)學(xué).預(yù)防.診斷.治療用生物制品分冊;2002年01期

5 CMBE譯文組;探索小RNA的功能[J];現(xiàn)代臨床醫(yī)學(xué)生物工程學(xué)雜志;2004年03期

6 沈維干;RNA interference and its current application in mammals[J];Chinese Medical Journal;2004年07期

7 孫娣;汪洋;張麗娟;閆玉清;;一種簡捷提取植物總RNA的方法[J];黑龍江醫(yī)藥;2005年06期

8 南海波;;小麥總RNA的提取[J];渤海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年01期

9 王冬來;;RNA干擾的成功與困惑[J];中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào);2008年06期

10 楊靜;;試驗(yàn)性的小RNA藥物可能引發(fā)失明[J];中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào);2009年05期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 金由辛;;面向21世紀(jì)的RNA研究[A];面向21世紀(jì)的科技進(jìn)步與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展（下冊）[C];1999年

2 ;第四屆RNA全國研討會(huì)大會(huì)報(bào)告日程安排[A];第四屆全國RNA進(jìn)展研討會(huì)論文集[C];2005年

3 ;Function of Transfer RNA Modifications in Plant Development[A];植物分子生物學(xué)與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)——全國植物生物學(xué)研討會(huì)論文摘要集[C];2010年

4 王峰;張秋平;陳金湘;;棉花總RNA的快速提取方法[A];中國棉花學(xué)會(huì)2011年年會(huì)論文匯編[C];2011年

5 關(guān)力;陳本iY;iJ云虹;郭培芝;魏重琴;邱蘇吾;苗健;;關(guān)于動(dòng)物}D~T中RNAn,定方法的研究[A];中國生理科學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要匯編（生物化學(xué)）[C];1964年

6 夏海濱;;小RNA在免疫學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用研究進(jìn)展[A];中國免疫學(xué)會(huì)第五屆全國代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要[C];2006年

7 ;The stability of hepatitis C virus RNA in various handling and storage conditions[A];中國輸血協(xié)會(huì)第四屆輸血大會(huì)論文集[C];2006年

8 郭德銀;;RNA干擾在病毒研究和控制中的應(yīng)用[A];2006中國微生物學(xué)會(huì)第九次全國會(huì)員代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2006年

9 甘儀梅;楊業(yè)華;王學(xué)奎;曹燕;楊特武;;棉花總RNA快速提取[A];中國棉花學(xué)會(huì)2007年年會(huì)論文匯編[C];2007年

10 ;Identification and characterization of novel interactive partner proteins for PCBP1 that is a RNA-binding protein[A];中國優(yōu)生優(yōu)育協(xié)會(huì)第四屆全國學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)暨基因科學(xué)高峰論壇論文專輯[C];2008年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 記者 馮衛(wèi)東;研究人員發(fā)現(xiàn)可破壞腫瘤抑制基因的小RNA[N];科技日報(bào);2009年

2 記者 儲(chǔ)笑抒 通訊員 盛偉;人體微小RNA有望提前發(fā)出癌癥預(yù)警[N];南京日報(bào);2011年

3 瀘州醫(yī)學(xué)院副教授、科普作家 周志遠(yuǎn);“大頭兒子”與環(huán)狀RNA[N];第一財(cái)經(jīng)日報(bào);2014年

4 麥迪信;小分子RNA可能有大作用[N];醫(yī)藥經(jīng)濟(jì)報(bào);2003年

5 董映璧;美發(fā)現(xiàn)基因調(diào)控可回應(yīng)“RNA世界”[N];科技日報(bào);2006年

6 張忠霞;特制RNA輕推一下,就能“喚醒”基因[N];新華每日電訊;2007年

7 聶翠蓉;RNA：縱是配角也精彩[N];科技日報(bào);2009年

8 馮衛(wèi)東;RNA干擾機(jī)制首次在人體中獲得證實(shí)[N];科技日報(bào);2010年

9 馮衛(wèi)東　王小龍;英在地球早期環(huán)境模擬條件下合成類RNA[N];科技日報(bào);2009年

10 記者 常麗君;新技術(shù)讓研究進(jìn)入單細(xì)胞內(nèi)RNA的世界[N];科技日報(bào);2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 王趙瑋;昆蟲RNA病毒復(fù)制及昆蟲抗病毒天然免疫機(jī)制研究[D];武漢大學(xué);2014年

2 包純;一類新非編碼RNA的發(fā)現(xiàn)以及產(chǎn)生和功能的初探[D];華中師范大學(xué);2015年

3 李語麗;基于MeRIP-seq的水稻RNA m6A甲基化修飾的研究[D];中國科學(xué)院北京基因組研究所;2015年

4 熊瑜琳;miR-122靶位基因STAT3調(diào)控長鏈非編碼 RNA Lethe促進(jìn)HCV復(fù)制的機(jī)制研究[D];第三軍醫(yī)大學(xué);2015年

5 范春節(jié);高通量測序鑒定毛竹小RNA及其功能分析[D];中國林業(yè)科學(xué)研究院;2012年

6 王加強(qiáng);小鼠著床前胚胎特異ERV相關(guān)長非編碼RNA的定向篩選及功能研究[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

7 王業(yè)偉;非編碼RNA SPIU的結(jié)構(gòu)和功能研究和p19INK4D在APL發(fā)病中的作用[D];上海交通大學(xué);2013年

8 鄒艷芬;子癇前期中非編碼RNA對滋養(yǎng)細(xì)胞功能的調(diào)控及機(jī)制探索[D];南京醫(yī)科大學(xué);2015年

9 朱喬;miR-10b在人肝細(xì)胞肝癌發(fā)生中的作用及其機(jī)制的初步探索[D];第四軍醫(yī)大學(xué);2015年

10 蔣俊鋒;長鏈非編碼RNA BACE1-AS促進(jìn)Aβ聚集及其調(diào)節(jié)BACE1和SERF1a的ceRNA機(jī)制研究[D];第二軍醫(yī)大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 全弘揚(yáng);長鏈非編碼RNA在細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)中的相關(guān)作用及機(jī)制研究[D];北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院;2015年

2 胡亮;DDX19A識別PRRSV基因組RNA并激活NLRP3炎癥小體[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

3 雷文婕;小菜蛾不同發(fā)育時(shí)期RNA編輯位點(diǎn)的識別與驗(yàn)證[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

4 周燕;RNA干擾對大鯢蛙病毒（CGSRV）主要功能基因表達(dá)與增殖影響的研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

5 石新新;改進(jìn)的RNA-Seq數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)錄組表達(dá)分析研究[D];南京航空航天大學(xué);2015年

6 陳金梅;利用植物表達(dá)藥用干擾小RNA的研究[D];南京大學(xué);2014年

7 郭維超;miR-17家族在腫瘤生長和遷移中的作用及機(jī)制[D];杭州師范大學(xué);2016年

8 沈曉彤;RNA“一步法”檢測的酶學(xué)基礎(chǔ)及凝血酶等溫?cái)U(kuò)增檢測方法的研究[D];青島科技大學(xué);2016年

9 孫文陽;豬miR-15b前體單堿基突變對其生物加工過程的影響[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

10 郅淑引;微小RNA25在肺癌血清中的表達(dá)量與臨床意義的研究[D];山西醫(yī)科大學(xué);2016年

，

本文編號：2310394