近幾十年來(lái),大量生物基因組注釋研究表明,轉(zhuǎn)座元件(Transposableelements,TEs)或轉(zhuǎn)座子(Transposons)及其可識(shí)別的殘余成分,也稱(chēng)為轉(zhuǎn)座組(mobilome),在原核生物和真核生物中廣泛分布,對(duì)生物的基因組和基因進(jìn)化發(fā)揮重要作用,轉(zhuǎn)座子已成為后基因組時(shí)代的研究熱點(diǎn)。但關(guān)于豬基因組中轉(zhuǎn)座成份的注釋還比較粗略,遺漏了大量信息,缺乏對(duì)豬轉(zhuǎn)座組的多樣性、進(jìn)化、轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)座活性及其對(duì)功能基因影響等信息的系統(tǒng)解讀。同時(shí)轉(zhuǎn)座子插入多態(tài)分子標(biāo)記在豬等家畜中研究報(bào)道很少,其研究的深度和廣度還遠(yuǎn)不及人類(lèi)、小鼠和植物�；诖�,本論文主要開(kāi)展了以下研究工作:1.使用多個(gè)軟件重新挖掘豬基因組中的反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子,并進(jìn)行了系統(tǒng)分類(lèi)、進(jìn)化動(dòng)力學(xué)和插入年齡分析,構(gòu)建了新的豬重復(fù)序列數(shù)據(jù)庫(kù);2.利用新構(gòu)建的豬重復(fù)序列數(shù)據(jù)庫(kù),對(duì)豬基因組和轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行重新注釋,揭示其對(duì)基因組和轉(zhuǎn)錄組的影響;3.根據(jù)RepeatMasker注釋結(jié)果,探究了轉(zhuǎn)座組對(duì)宿主基因(蛋白質(zhì)編碼基因和lncRNA基因)的影響;4.對(duì)年輕反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄活性、啟動(dòng)子活性和轉(zhuǎn)座活性檢測(cè)研究;5.以SINE為例,系統(tǒng)解析了轉(zhuǎn)座子插...

【文章頁(yè)數(shù)】：136 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)說(shuō)明
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1. 轉(zhuǎn)座子介紹
        1.1 轉(zhuǎn)座子的定義
        1.2 轉(zhuǎn)座的分類(lèi)
        1.3 轉(zhuǎn)座子的應(yīng)用
    2. 轉(zhuǎn)座子的挖掘
        2.1 從頭挖掘法
        2.2 基于序列同源性的挖掘方法
        2.3 基于結(jié)構(gòu)的挖掘方法
        2.4 重復(fù)序列的校正和分類(lèi)
        2.5 基因組注釋
    3. 轉(zhuǎn)座子是哺乳動(dòng)物遺傳變異的重要來(lái)源
        3.1 轉(zhuǎn)座子擴(kuò)張差異是造成的基因組大小差異的主要原因
        3.2 轉(zhuǎn)座子是驅(qū)動(dòng)基因組結(jié)構(gòu)變異的重要?jiǎng)恿?br>        3.3 轉(zhuǎn)座子對(duì)基因活性具有廣泛影響
    4. 反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子是豬等哺乳動(dòng)物基因組的重要組成成分
    5. 人和小鼠基因組中均含有活性反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子
    6. 轉(zhuǎn)座子插入多態(tài)(TIP)是重要的新型分子標(biāo)記
        6.1 TIP分子標(biāo)記種類(lèi)
        6.2 TIP分子標(biāo)記具有很好的應(yīng)用前景
引言
第二章 豬基因組中轉(zhuǎn)座子挖掘、分類(lèi)和進(jìn)化分析及其對(duì)基因組和轉(zhuǎn)錄組的影響
    1. 材料與方法
        1.1 豬基因組中反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子的挖掘
        1.2 豬轉(zhuǎn)座組對(duì)基因組和轉(zhuǎn)錄組的影響
        1.3 轉(zhuǎn)座子年齡估算
        1.4 年輕轉(zhuǎn)座子插入多態(tài)檢測(cè)
    2. 結(jié)果與分析
        2.1 豬基因組中L1和SINE轉(zhuǎn)座子的分類(lèi)及進(jìn)化分析
        2.2 豬基因組中年輕ERV的挖掘
        2.3 豬基因組中反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子約占40%,而年輕反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子含量很少
        2.4 大多數(shù)蛋白編碼基因和lncRNA基因含有轉(zhuǎn)座子插入
        2.5 反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子在lncRNA基因和蛋白編碼基因中的含量及插入方向存在偏好性
        2.6 反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子在lncRNA基因和蛋白編碼基因的轉(zhuǎn)錄本中的分布存在偏好性
    3. 討論
        3.1 反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子占據(jù)哺乳動(dòng)物基因組的30%-50%
        3.2 L1和SINE均表現(xiàn)出由不同家族主導(dǎo)的擴(kuò)增進(jìn)化模式
        3.3 ERV6是最年輕的ERV
        3.4 反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子對(duì)蛋白編碼基因和lncRNA基因可能具有重要影響
第三章 豬年輕反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子轉(zhuǎn)錄活性、啟動(dòng)子活性及轉(zhuǎn)座活性檢測(cè)
    1. 材料與方法
        1.1 轉(zhuǎn)座子轉(zhuǎn)錄檢測(cè)
        1.2 反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座活性驗(yàn)證載體構(gòu)建
        1.3 啟動(dòng)子活性驗(yàn)證載體構(gòu)建
        1.4 細(xì)胞培養(yǎng)
        1.5 反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座活性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
        1.6 啟動(dòng)子活性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
        1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
    2. 結(jié)果與分析
        2.1 豬L1具有轉(zhuǎn)座活性
        2.2 年輕L1和ERV家族的5'UTR和LTR具有正反向啟動(dòng)子活性
        2.3 在不同組織和細(xì)胞系中均檢測(cè)到年輕的L1s和ERVs的正反向轉(zhuǎn)錄
    3. 討論
        3.1 L1 5'UTRs和ERV LTR具有正反向啟動(dòng)子活性
        3.2 豬L1具有反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座活性
第四章 豬SINE轉(zhuǎn)座子插入多態(tài)引起的外顯子變異分析
    1. 材料與方法
        1.1 SINE轉(zhuǎn)座子與基因關(guān)聯(lián)分析
        1.2 外顯子區(qū)年輕SINE插入位點(diǎn)序列獲取
        1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)鑒定轉(zhuǎn)座子插入多態(tài)
        1.4 外顯子區(qū)年輕SINE插入多態(tài)性驗(yàn)證
        1.5 外顯子區(qū)SINE插入多態(tài)位點(diǎn)注釋及分析
    2. 結(jié)果與分析
        2.1 外顯子區(qū)含有大量SINE插入
        2.2 大量外顯子含有SINE插入
        2.3 不同年齡的SINE在基因內(nèi)和基因間具有明顯不同的插入多態(tài)頻率
        2.4 從外顯子區(qū)鑒定到151個(gè)年輕SINE插入多態(tài)位點(diǎn)
        2.5 外顯子區(qū)SINE插入多態(tài)位點(diǎn)多分布在非編碼區(qū)
    3. 討論
        3.1 SINE廣泛存在于基因的非編碼區(qū)
        3.2 年輕SINE存在大量插入多態(tài)
        3.3 不同年齡的SINE插入多態(tài)性存在明顯差異
第五章 轉(zhuǎn)座子插入多態(tài)引起GHR基因結(jié)構(gòu)變異分析
    1. 材料與方法
        1.1 GHR序列的獲取
        1.2 豬GHR基因在不同物種間的保守性分析
        1.3 轉(zhuǎn)座子注解
        1.4 多序列比對(duì)
        1.5 結(jié)構(gòu)變異驗(yàn)證
    2. 結(jié)果與分析
        2.1 獲取到15條GHR基因的序列
        2.2 GHR基因在不同物種中相對(duì)比較保守
        2.3 轉(zhuǎn)座子對(duì)GHR基因的貢獻(xiàn)
        2.4 GHR基因中存在大量結(jié)構(gòu)突變
        2.5 初步檢測(cè)到5個(gè)轉(zhuǎn)座子插入引起的結(jié)構(gòu)突變
        2.6 GHR-TIP5與校正背膘厚呈顯著性相關(guān)
    3. 討論
全文結(jié)論
文章創(chuàng)新點(diǎn)
文章不足及下一步應(yīng)開(kāi)展的工作
參考文獻(xiàn)
致謝
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本文編號(hào)：3810152