【摘 要】
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染色体是通过核小体相互串联再通过空间折叠形成的高级结构,而核小体则是由DNA和组蛋白八聚体缠绕形成。染色体扮演着广义的遗传载体的角色。其高级结构的动态变化与基因表达调控紧密相关。组蛋白甲基化是参与调节染色质结构而影响基因表达的重要因素,但染色质结构重塑与组蛋白甲基化的相互作用具体机制仍知之甚少。本实验室前期工作在体外验证了组蛋白去甲基化酶JMJ703与染色质重塑因子CHR729的相互作用。本课题在
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染色体是通过核小体相互串联再通过空间折叠形成的高级结构,而核小体则是由DNA和组蛋白八聚体缠绕形成。染色体扮演着广义的遗传载体的角色。其高级结构的动态变化与基因表达调控紧密相关。组蛋白甲基化是参与调节染色质结构而影响基因表达的重要因素,但染色质结构重塑与组蛋白甲基化的相互作用具体机制仍知之甚少。本实验室前期工作在体外验证了组蛋白去甲基化酶JMJ703与染色质重塑因子CHR729的相互作用。本课题在前期工作基础上,通过Bi FC、Co-IP等手段进一步在体内验证二者的相互作用,进而结合RNA-seq等高通量手段对JMJ703和CHR729相关遗传材料进行分子表征的考察,探究了JMJ703和CHR729互作机制以及两者参与水稻不同生长发育过程中的调控机理。本文主要结果如下:1.酵母双杂交结果在体外验证了JMJ703和CHR729在酵母中相互作用,通过分段截断进一步发现了JMJ703的139-498氨基酸肽段和CHR729的980-1210氨基酸肽段相互作用。利用双分子荧光互补和免疫共沉淀实验在体内验证了JMJ703与CHR729相互作用。2.对jmj703、chr729、jmj703chr729突变体材料表型的考察发现:叶片、茎、幼穗以及胚都有严重发育缺陷;通过对二者的表达谱结果分析,JMJ703和CHR729的表达模式在水稻生长发育过程中都没有时空特异性,皆为组成型表达。以上结果说明:JMJ703与CHR729对于水稻生长发育都至关重要,且在时空上存在相互作用的可能。3.对jmj703、chr729、jmj703chr729双突变体及其相对应野生型等材料的12d幼苗进行转录组数据分析,结果显示:jmj703较野生型有292个基因上调表达,jmj703chr729双突变体较jmj703有451个基因下调表达,二者有94个基因重叠。在这94个基因中,有1/4数量的基因与光合作用相关,结合对相关遗传材料总叶绿素含量的考察结果,即jmj703chr729双突变体较chr729显著增加,基于以上结果,我们推论:在水稻中JMJ703与CHR729在光合作用相关路径中存在拮抗的调控关系。
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