在過去的近二十年中,隨著染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)研究方法的不斷發(fā)展和突破,對不同物種以及不同生物學(xué)過程中染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的研究一方面加深了我們對染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)及其形成機(jī)制和功能的了解,另一方面也促進(jìn)了轉(zhuǎn)錄調(diào)控、細(xì)胞發(fā)育、疾病發(fā)生等其它領(lǐng)域的研究進(jìn)展。嗜熱四膜蟲在一個細(xì)胞內(nèi)具有兩個發(fā)育來源相同,但最終在功能和基因組結(jié)構(gòu)方面有較大差異的細(xì)胞核。通過Hi-C和HiChIP技術(shù),我們對接合生殖過程中不同時期的嗜熱四膜蟲細(xì)胞進(jìn)行了染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的分析。我們發(fā)現(xiàn)嗜熱四膜蟲小核在減數(shù)分裂過程中具有特殊的染色質(zhì)相互作用模式,其端粒和中心粒區(qū)域分別聚集在一起。此外,我們的研究發(fā)現(xiàn)嗜熱四膜蟲大核中沒有類似哺乳動物細(xì)胞中 A/B compartments,topologically associating domains(TADs),chromatin loops的染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu),但存在chromosome territories。嗜熱四膜蟲的小核中也沒有類似哺乳動物細(xì)胞中A/B compartments和chromatin loops的染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu),但存在類似TADs的染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)。通過對小核中的TAD-like...

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)研究方法簡介
        1.1.1 基于3C的三維基因組結(jié)構(gòu)研究方法簡介
        1.1.2 非3C依賴的三維基因組結(jié)構(gòu)研究方法簡介
        1.1.3 單細(xì)胞水平的三維基因組結(jié)構(gòu)研究方法
    1.2 染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)簡介
        1.2.1 染色質(zhì)領(lǐng)域和染色質(zhì)隔室
        1.2.2 染色質(zhì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)域和染色質(zhì)環(huán)
    1.3 染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)調(diào)控因子簡介
        1.3.1 參與染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)調(diào)控的蛋白
        1.3.2 染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)相關(guān)的ncRNA
    1.4 染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)錄調(diào)控簡介
        1.4.1 A/B compartments與轉(zhuǎn)錄調(diào)控簡介
        1.4.2 TADs、chromatin loops與轉(zhuǎn)錄調(diào)控簡介
第二章 嗜熱四膜蟲三維基因組結(jié)構(gòu)研究
    2.1 緒論
        2.1.1 嗜熱四膜蟲簡介
        2.1.2 嗜熱四膜蟲減數(shù)分裂簡介
        2.1.3 嗜熱四膜蟲大、小核基因組
    2.2 研究成果
        2.2.1 嗜熱四膜蟲中Hi-C實(shí)驗(yàn)體系的建立及小核數(shù)據(jù)的獲取
        2.2.2 嗜熱四膜蟲新月期小核特異的染色質(zhì)相互作用
        2.2.3 嗜熱四膜蟲大核的三維基因組結(jié)構(gòu)
        2.2.4 嗜熱四膜蟲小核的三維基因組結(jié)構(gòu)
        2.2.5 嗜熱四膜蟲小核中TAD-like結(jié)構(gòu)與大核染色體形成相關(guān)
        2.2.6 嗜熱四膜蟲三維基因組圖譜與基因組組裝
    2.3 結(jié)果與討論
    2.4 材料與方法
        2.4.1 嗜熱四膜蟲細(xì)胞培養(yǎng)
        2.4.2 嗜熱四膜蟲細(xì)胞饑餓
        2.4.3 嗜熱四膜蟲細(xì)胞誘導(dǎo)接合生殖
        2.4.4 嗜熱四膜蟲細(xì)胞的甲醛交聯(lián)
        2.4.5 嗜熱四膜蟲小核分離
        2.4.6 嗜熱四膜蟲in situ Hi-C實(shí)驗(yàn)
        2.4.7 嗜熱四膜蟲HiChIP實(shí)驗(yàn)
        2.4.8 嗜熱四膜蟲Hi-C和HiChIP數(shù)據(jù)分析
第三章 小鼠精子發(fā)生過程中三維基因結(jié)構(gòu)的研究
    3.1 背景
        3.1.1 小鼠精子發(fā)生過程簡介
        3.1.2 哺乳動物精子發(fā)生過程染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化
    3.2 研究成果
        3.2.1 小鼠精子發(fā)生過程中不同時期細(xì)胞的分離
        3.2.2 小鼠精子發(fā)生過程中染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化
        3.2.3 小鼠精子發(fā)生過程A/B compartments的動態(tài)重組
        3.2.4 小鼠精子發(fā)生過程A/B compartments轉(zhuǎn)換與基因表達(dá)調(diào)控
        3.2.5 小鼠精子發(fā)生過程中TADs發(fā)生重組
        3.2.6 小鼠精子發(fā)生過程中pacSC時期TADs的消失不依賴于CTCF/cohesin以及染色質(zhì)開放性的改變
        3.2.7 成熟精子中重建的chromatin loops與早期胚胎發(fā)育相關(guān)
        3.2.8 減數(shù)分裂與有絲分裂過程染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的對比
        3.2.9 小鼠雄性Xi與雌性Xi的染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的對比
    3.3 結(jié)果與討論
    3.4 材料與方法
        3.4.1 實(shí)驗(yàn)動物
        3.4.2 分離不同時期的精子細(xì)胞
        3.4.3 免疫熒光
        3.4.4 In situ Hi-C實(shí)驗(yàn)
        3.4.5 ATAC-seq實(shí)驗(yàn)
        3.4.6 Native ChIP-seq實(shí)驗(yàn)
        3.4.7 數(shù)據(jù)分析
第四章 多組學(xué)及單細(xì)胞研究技術(shù)的開發(fā)
    4.1 緒論
        4.1.1 啟動子-增強(qiáng)子間相互作用捕獲技術(shù)簡介
        4.1.2 單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組與染色質(zhì)開放性研究技術(shù)簡介
    4.2 研究成果
        4.2.1 通過HiATAC捕獲全基因范圍內(nèi)染色質(zhì)開放區(qū)域間的相互作用
        4.2.2 通過single-cell AR同時捕獲單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組與染色質(zhì)開放位點(diǎn)
    4.3 結(jié)果與討論
    4.4 材料與方法
        4.4.1 細(xì)胞培養(yǎng)及傳代
        4.4.2 ATAC-seq實(shí)驗(yàn)
        4.4.3 多聚甲醛交聯(lián)細(xì)胞的ATAC-seq實(shí)驗(yàn)
        4.4.4 多聚甲醛交聯(lián)細(xì)胞HiATAC實(shí)驗(yàn)
        4.4.5 未交聯(lián)細(xì)胞Hi-C實(shí)驗(yàn)
        4.4.6 未交聯(lián)細(xì)胞HiATAC實(shí)驗(yàn)
        4.4.7 群體細(xì)胞AR實(shí)驗(yàn)
        4.4.8 單細(xì)胞AR實(shí)驗(yàn)
        4.4.9 數(shù)據(jù)分析
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其它研究成果



本文編號：3840424