毛竹转座子在基因区的分布及功能分析

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转座子是存在于染色体DNA上的能够发生移动的序列,广泛存在于生物体内。毛竹转座子占全基因组的59%,其分布与功能有着巨大的研究价值。通过repeatmasker软件分析毛竹基因组内各个转座子家族在外显子与内含子的分布,有1.61%的转座子分布在基因内,其中外显子区域和内含子区域分别占11.57%和88.43%。通过分析发现,分布于基因区转座子的长度短于分布在基因间区的转座子长度,分布外显子的转座子长度短于分布在内含子转座子长度,这可能与宿主基因组对转座子抑制效应有关。DNA、RC和SINE类转座子更偏好插入内含子区域,LINE类转座子同时偏好插入外显子和内含子,LTR偏好插入基因外部。挑选6个含有转座子序列的内含子,分析内含子中转座子对基因表达的影响。扩增含转座子与不含转座子内含子序列,将其导入到GUS基因内部,通过毛竹瞬时表达体系和定量PCR技术分析GUS基因的表达量,发现正向与反向内含子插入对基因的影响具有差异,总体呈现增强基因表达的影响,插入内含子区域的转座子微抑制了内含子的增强作用。挑选两个融合有转座子序列的外显子,分析外显子中转座子对基因表达的影响。扩增含转座子与不含转座子的CDS序列,及仅含转座子的序列,插入植物遗传表达载体PCM1301,转入拟南芥,发现含转座子的基因相对不含转座子的基因,总体表现为表达更具有一定优势,Ex0949与同源基因的竞争和Ex4969与其抑制基因的对抗中皆处于优势地位,去除转座子后基因的优势缺失,表现为同源基因与下游基因的表达上调,单独的转座子对下游基因基本没有影响。还发现了一个可能引起可变剪切的转座子Ex4969,它的插入与可变剪切偶联在一起。以上实验表明了基因内部的转座子会对基因的表达产生影响,这些影响可能是有利于基因表达的,如外显子内的转座子,有可能是抑制基因表达的,如内含子中的转座子,但具体的转座子功能还需要具体分析。
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