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非编码RNA(noncoding RNA,ncRNA)是生物体内不编码蛋白质的RNA分子类群的总称,某些ncRNA以RNA分子的形式直接参与多种生理过程和细胞内的基因表达调控。本论文以模式动物果蝇为材料,对ncRNA在基因组中的分布和功能属性进行了研究,主要包括三个方面: (1)果蝇基因间区ncRNA的表达检测和发育图谱分析; (2)一个新的ncRNA基因let-NC1的功能和演化研究; (3)对果蝇miR-932基因功能的初步研究。 首先本文利用反转录PCR(RT-PCR)方法,在选取的1027个基因间区(占基因组约10%)中,检测了四个主要发育时期(6-8小时胚胎期,20-22小时胚胎期,幼虫期和成虫期)的ncRNA的表达。结果显示,在四个主要发育时期,大约72.7%的基因间区存在转录;转录本的表达存在发育时期的差异性和性别的差异性。此外,本文通过将RT-PCR的数据集与已经发表的覆瓦式芯片(tiling array)数据集进行比较,对tiling array技术进行了评估,并发现两种检测方法存在互补。 虽然大量的ncRNA被鉴定出来,但是通过突变表型研究其功能以及起源和演化仍然是一个巨大的挑战。本文尝试通过结合生物信息学预测ncRNA和检索已有果蝇突变体库信息的方法,筛选有功能并且有突变表型的ncRNA。目前获得一个独立转录且功能未知的ncRNA,命名为let-NC1。RT-PCR显示,let-NC1在胚胎期、幼虫期和成虫期都有表达。P因子插入到let-NC1序列中间引起胚胎期致死的表型,暗示在早期发育中发挥重要的功能。系统演化树分析显示,let-NC1基因座在果蝇Sophophora亚属的分歧之后起源,在melanogaster亚群中最近的共同祖先上发生了明显的加速演化,暗示melanogaster亚群发生分歧之前,祖先的let-NC1基因座通过正向选择获得了重要的发育功能。 miR-932是一个通过生物信息学预测和实验鉴定、但功能未知的microRNA。本文对其功能进行了初步研究,发现:在翅膀边缘过量表达miR-932,导致翅膀缺刻的表型;在胸部的小盾片过量表达miR-932,导致刚毛缺失的表型。在翅成虫盘过量表达miR-932后,抗体染色显示,虽然Wg蛋白的表达量不受影响,但Notch通路的一个标记分子Cut蛋白水平下降;进一步检测显示,还导致Notch通路活性报告基因的表达下降。以上结果暗示miR-932可能参与到Notch信号通路中。此外,通过Targetscan预测和RNAi实验,筛选到6个可能的miR-932的靶基因。