本文關(guān)鍵詞：小鼠大腦皮層發(fā)育相關(guān)基因自然反義轉(zhuǎn)錄物的篩選與鑒定　出處：《北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院》2012年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：非編碼RNA (non-coding RNA, ncRNA)已成為當(dāng)今生命科學(xué)領(lǐng)域研究熱點(diǎn)之一,隨著ncRNA重要功能不斷被發(fā)現(xiàn),越來(lái)越引起科學(xué)界對(duì)這些ncRNA的重視。非編碼RNA對(duì)基因的表達(dá)調(diào)控起著至關(guān)重要的作用,對(duì)生物生長(zhǎng)發(fā)育、疾病發(fā)生等生理過(guò)程具有廣泛影響。 長(zhǎng)非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是指一類長(zhǎng)度大于200nt,但并不具備編碼蛋白質(zhì)功能的基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物。長(zhǎng)非編碼RNA在生物體生長(zhǎng)發(fā)育的各個(gè)階段發(fā)揮著重要的調(diào)控功能,如在胚胎發(fā)育階段,它可以引起可遺傳的等位基因后期沉默,表觀性狀維持,對(duì)多細(xì)胞動(dòng)物的正常發(fā)育和細(xì)胞分化至關(guān)重要。作為一類新類型的長(zhǎng)非編碼RNA,天然反義轉(zhuǎn)錄物(Natural antisense transcripts, NAT)由蛋白編碼基因的反義鏈轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生,其中少數(shù)NAT可以編碼蛋白。它是在自然環(huán)境中生物體內(nèi)存在的反義RNA分子,與對(duì)應(yīng)的正義RNA (sense RNA)通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì),發(fā)揮其對(duì)正義基因的調(diào)控作用。 1976年,Barrell等在病毒中發(fā)現(xiàn)NAT的存在,之后相繼在人類、小鼠、大鼠、雞、果蠅、線蟲和水稻、擬南芥、酵母等各種動(dòng)植物中得到證實(shí)。在不同物種中間NAT廣泛存在,如大約15%的人蛋白編碼基因存在NAT。目前越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn),在真核生物中,NAT通過(guò)參與包括基因組印記、RNA干擾、轉(zhuǎn)錄、翻譯調(diào)節(jié)、選擇性剪接、x染色體失活和RNA編輯等多種基因表達(dá)調(diào)控過(guò)程,影響了生物體的發(fā)育以及疾病的發(fā)生。而我們對(duì)NAT在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過(guò)程中發(fā)揮的作用還知之甚少,本研究旨在尋找與神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育相關(guān)的NAT,通過(guò)大規(guī)模的篩選與鑒定,尋找小鼠大腦新皮層發(fā)育過(guò)程中相關(guān)的基因的NAT,并對(duì)其功能做初步探索。 我們選取了小鼠大腦皮層發(fā)育相關(guān)的63個(gè)基因作為候選基因,這些基因包括了在皮層形成過(guò)程中起到重要作用的轉(zhuǎn)錄因子,皮層特異層次的標(biāo)記分子等。它們對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育特別是皮層發(fā)育都起到了至關(guān)重要的作用。通過(guò)北京大學(xué)NAT預(yù)測(cè)網(wǎng)站http://natsdb.cbi.pku.edu.cn/,對(duì)候選基因進(jìn)行NAT預(yù)測(cè),預(yù)測(cè)結(jié)果顯示有31個(gè)基因可能存在反義轉(zhuǎn)錄物。我們用成年鼠腦,E12.5天胎腦,小鼠胚胎成纖維細(xì)胞、NIH小鼠成纖維細(xì)胞作為篩選材料,用鏈特異性RT-PCR的方法鑒定,結(jié)果確定了8個(gè)基因存在NAT。為了對(duì)NAT功能進(jìn)行深入探索,我們應(yīng)用cDNA末端快速擴(kuò)增的方法,對(duì)8個(gè)NAT3’5’末端進(jìn)行擴(kuò)增,得到特異的產(chǎn)物后連接到pGEM-T載體中測(cè)序,結(jié)果得到Id2-NAT, Mef2c-NAT, Foxg1-NAT3'端的序列信息,Lmo4-NAT, Ldb2-NAT, Foxg1-NAT5'端的序列信息。 NAT所發(fā)揮的生物學(xué)功能與其時(shí)空定位密切相關(guān),為了更好的開展NAT與其基因相互作用關(guān)系的研究,進(jìn)而了解它在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育中的作用,我們首先用原位雜交的方法觀察了Lmo4,Ldb2,Foxgl及其相應(yīng)的反義轉(zhuǎn)錄物在小鼠大腦皮層中的表達(dá)情況,根據(jù)得到的NAT的序列信息設(shè)計(jì)反義轉(zhuǎn)錄物的原位雜交探針,發(fā)現(xiàn)了Foxgl及其NAT的表達(dá)模式出現(xiàn)了一定的協(xié)同趨勢(shì)。接著我們檢測(cè)了了不同發(fā)育時(shí)間點(diǎn)E12.5,E14.5,E16.5,E18.5Foxgl及其NAT在鼠腦中的表達(dá),證明了在不同發(fā)育時(shí)間點(diǎn)都存在這種協(xié)同趨勢(shì),以上的研究結(jié)果為探討這些皮層發(fā)育中重要基因的NAT的功能奠定了基礎(chǔ)。
[Abstract]:Non - coding RNA ( ncRNA ) has become one of the hot topics in the field of life sciences . As the important function of ncRNA is constantly being found , the importance of the scientific community to these ncRNAs is becoming more and more important . The non - coding RNA plays an important role in regulating the expression and regulation of genes , which has a wide impact on the physiological processes of biological growth and development and disease occurrence . Long non - coding RNA ( lncRNA ) refers to a kind of gene transcript having a length greater than 200nt , but does not possess the function of coding protein . The long non - coding RNA plays an important role in regulating the growth and development of organisms . In 1976 , Barrell et al found the existence of NAT in virus , and then confirmed the existence of NAT in human , mouse , rat , chicken , fruit fly , nematode and rice , Arabidopsis thaliana , yeast and so on . We selected 63 genes related to the development of cerebral cortex of mice as candidate genes . These genes include transcription factors that play an important role in the formation of the cortex , the marker molecules at the specific level of the cortex , etc . The results show that there are 31 genes that may have antisense transcripts . The results show that there are 31 genes which may have antisense transcripts . The results show that the sequences of Id2 - NAT , Mef2c - NAT , Foxg1 - NAT3 ' end , Lmo4 - NAT , Ldb2 - NAT , Foxg1 - NAT5 ' end are obtained . The biological function of NAT is closely related to its space - time location . In order to better carry out the research on the relationship between NAT and its gene , we have studied the expression of Lmo4 , Ldb2 , Foxgl and its corresponding antisense transcript in the cerebral cortex of mice .

【學(xué)位授予單位】：北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：R346

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1374662