论文部分内容阅读
组蛋白修饰是一种重要的基因调控机制，其不同程度的甲基化水平增加了基因调控的复杂性。虽然物种间同类细胞中组蛋白修饰能够稳定的遗传，但是物种间不同类型的组织和细胞间组蛋白甲基化修饰是否也存在一种保守机制还不清楚。本文利用人类、小鼠、果蝇的三种组蛋白甲基化修饰H3k4me3、H3k27me3和H3K36me3的ChIP-Seq数据进行物种间的比较分析，以便观察组蛋白甲基化在物种进化中的变化进程。 为了准确比较分析三个物种间的三种甲基化修饰，本文筛选出三个物种差异最小的1317个同源基因。本文将每一个同源基因分为五个部分，包括UP(上游2kb)、5UTR、CDs、3UTR和DOWN（下游2kb）。本文识别出在物种间的同源基因上的三种组蛋白甲基化修饰强度存在差异但是在五个分区上的修饰趋势是一致的，并且很直观的观察到果蝇与人类的三种组蛋白甲基化强度有很大差异，然而小鼠与人类组蛋白甲基化差异较小。同时发现，在CDs上的组蛋白修饰的相关性在小鼠和人类之间最高，这暗示着小鼠和人类之间的进化关系更近。不出意料的是，三个物种三个修饰各个分区的聚类结果证实了人类、小鼠和果蝇的进化关系的远近。 此外，由于CDs是编码蛋白质的保守序列，那么分析物种间同源基因CDs上组蛋白甲基化修饰强度差异以及差异同源基因的功能也显得尤为重要。本文中CDS组蛋白甲基化修饰强度差异筛选出接近约20％的同源基因在物种进化的过程中发生了变化，反之，约有75％的同源基因的CDs的组蛋白甲基化修饰是保守的。对差异的同源基因功能注释发现三个物种差异同源基因大多参与调控细胞周期、细胞分裂和核苷酸结合等，这表明虽然组蛋白修饰差异存在，但是这种差异存在并没有改变基因的功能，而是基因功能在组蛋白甲基化的调控下变得复杂化和多样化，并且这种复杂化和多样化的改变是缓慢的。