【摘要】： 第一部分在RNA干涉(RNAi)途徑中,內(nèi)生小RNAs對于基因的表達與調(diào)控起著非常重要的作用,這些小RNAs作用方式有三種:靶標信使RNA的裂解,靶標信使RNA的抑制以及染色質(zhì)的修飾。植物和動物包含許多微小RNAs—microRNAs (miRNAs),這些miRNAs在包括細胞分化,器官形態(tài)建成等許多發(fā)育相關生理現(xiàn)象中扮演著至關重要的作用。目前,還沒有miRNAs在單細胞生物中報道。本論文中,我們首次發(fā)現(xiàn)單細胞生物綠藻—衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)編碼許多miRNAs。我們也發(fā)現(xiàn)衣藻miRNA在體內(nèi)和體外都能指導它的靶標mRNA裂解。我們還在衣藻配子產(chǎn)生過程中探究了衣藻miRNA的表達豐度變化情況。除了miRNAs,衣藻體內(nèi)還包括許多類型的小RNA,一類是phasing siRNAs,這些phasing siRNAs很象植物trans-acting siRNAs,另一類是siRNAs,它們來自于編碼蛋白的基因和轉(zhuǎn)座子中。我們的發(fā)現(xiàn)表明miRNA途徑和一些siRNA途徑對于基因的表達與調(diào)控是古老的,它們在多細胞生物出現(xiàn)之前就存在。 第二部分世界衛(wèi)生組織(WHO)對人類感染高致病性禽流感病毒H5N1的報道顯示,人類感染H5N1的事例越來越多,這引起了全世界人民的極大恐慌。血凝素(HA)和神經(jīng)氨酸酶(NA)是禽流感病毒H5N1的兩種主要抗原。通過HA和NA兩種表面糖蛋白的點突變,H5N1禽流感病毒一方面可以擴大自己的宿主感染范圍,另一方面可逃避宿主免疫系統(tǒng)對它的識別。通過生物信息學的方法,對亞洲病人來源的H5N1禽流感病毒的HA和NA序列進行了全面分析后,我們發(fā)現(xiàn)了許多新的HA和NA突變位點,并且一些突變位點對于人來說是致死的,我們對HA和NA的這些突變特性(包括突變位點的氨基酸屬性,受體結(jié)合屬性以及表面抗原屬性等)進行了詳細的分析。通過蛋白三級結(jié)構(gòu)建模,我們還發(fā)現(xiàn)了HA的一個受體結(jié)合位點的改變或許涉及到宿主專一性的改變�？傊�,我們的結(jié)果一方面有利于病毒學家進行實驗設計,深入理解流感病毒的致病性機理,另一方面為全面理解流感病毒在亞洲的進化趨勢提供了理論依據(jù),對設計禽流感疫苗,進行流感病毒的預防具有重要意義。
[Abstract]:In the first part, endogenous small RNAs plays a very important role in gene expression and regulation in the RNA interference (RNAi) pathway. These small RNAs functions in three ways: the cleavage of target messenger RNA, the inhibition of target messenger RNA and the modification of chromatin. Plants and animals contain many tiny RNAs-microRNAs (miRNAs),. These miRNAs play a crucial role in many developmental physiological phenomena, including cell differentiation, organ morphogenesis and so on. Currently, no miRNAs has been reported in single-celled organisms. In this paper, we found for the first time that Chlamydomonas (Chlamydomonas reinhardtii), a single-celled organism, encodes many miRNAs.. We also found that Chlamydomonas miRNA can direct its target mRNA cleavage in vivo and in vitro. We also investigated the expression abundance of Chlamydomonas miRNA during gametes production. In addition to miRNAs, Chlamydomonas, there are many types of small RNA, that are phasing siRNAs, phasing siRNAs that is very similar to plant trans-acting siRNAs, and siRNAs, which comes from genes and transposons that encode proteins. Our findings suggest that the miRNA pathway and some siRNA pathways are ancient for gene expression and regulation, and that they existed before the emergence of multicellular organisms. The second part of the World Health Organization (WHO) (WHO) report on human infection with highly pathogenic avian influenza virus (H5N1) shows that there are more and more cases of human infection with H5N1, which has caused great panic around the world. Hemagglutinin (HA) and neuraminidase (NA) are two major antigens of avian influenza virus H5N1. Through the point mutation of HA and NA, H5N1 avian influenza virus can expand its host infection range on the one hand, on the other hand, it can evade the host immune system to recognize it. After a comprehensive analysis of the HA and NA sequences of H5N1 avian influenza virus from Asian patients by bioinformatics, we found many new HA and NA mutation sites, some of which are lethal to humans. We analyzed the mutation characteristics of HA and NA in detail, including amino acid properties, receptor binding properties and surface antigen properties of mutation sites. We also found that the alteration of a receptor binding site in HA may involve host specific changes. In a word, our results, on the one hand, are conducive to virologists' experimental design and in-depth understanding of the pathogenicity of influenza viruses, and on the other hand provide a theoretical basis for a comprehensive understanding of the evolution of influenza viruses in Asia. It is of great significance to design bird flu vaccine and prevent influenza virus.
【學位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：R373;R392

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