植物功能基因选择性剪接研究进展

选择性剪接是基因表达调控的重要机制,在植物发育、抗病和应对环境胁迫等方面起着重要的作用。近年来,新一代测序技术在植物基因组和转录组测序领域得到广泛应用,植物选择性剪接研究取得了一些新进展。本文就此进行了综述,包括选择性剪接占植物功能基因的比例、选择性剪接的类型及其调控机制等内容,并提出了今后植物上的研究重点应放在选择性剪接的功能方面。     

17S U2 snRNP中不可或缺的剪接因子SF3a的研究进展

剪接体由snRNPs(small nuclear ribonucleoprotein particles)和非snRNPs蛋白质组成,能通过剪接作用对内含子进行精确切除,形成成熟有活性的mRNA。SF3a是哺乳动物U2型主要剪接体中不可或缺的成分,参与形成有活性的17S U2 snRNP,由SF3a60、SF3a66、SF3a120构成。SF3a120与SF3a60和SF3a66互作,但SF3a60与SF3a66并不互作。文中对17U2 snRNP中的剪接因子SF3a的研究进展进行了阐述,证明了SF3a对于细胞的形态、分化、正常的生长发育具有重要作用。     

真核生物水平基因转移研究进展

综述了真核生物水平基因转移的4个种类：内共生和大量的基因转移、原核到真核的基因转移、真核到真核的水平基因转移和真核到原核的水平基因转移,以及真核水平基因转移的4种检测方法：序列相似性分析法、密码子分析法、基因分布分析法和系统发育树分析法,并分析了水平基因转移在真核基因组进化中的作用。     

大鼠RVLG选择性剪接变异体的鉴定和分析

[目的]确认大鼠RVLG(rat vasa-Iike gene)的第7、8两个内含子的部分片段在卵巢中可能存在选择性剪接现象,进一步检测大鼠RVLG的第7、8两个内含子在卵巢和睾丸中的选择性剪接形式.[方法]从雌雄各5只Wistar大鼠的卵巢和睾丸组织中提取总RNA,反转录成cDNA后作为模板,用PCR扩增RVLG起始密码后约620-690 bp的编码区cDNA.分别选卵巢和睾丸各7个独立克隆测序,将测序结果与大鼠RVL6基因组DNA比对,分析是否有选择性剪接.[结果]大鼠卵巢和睾丸组织中各7个RVLG cDNA 编码区5'端620-690 bp的片段测序结果均存在45 bp和15 bp两处选择性剪接.在7个卵巢RVLG cDNA独立克隆中,有5个仅存45 bp而缺少15 bp,两个仅存15 bp而缺少45 bp;7个睾丸RVLG cDNA独立克隆中,4个仅存在45 bp而缺少15 bp,两个既含有15bp又含有45 bp,一个既没有45 bp也没有15 bp.经与大鼠RVLG基因组DNA序列比对后确认45 bp位于其第7内含子5'端的两个GT之间,15 bp位于第8内含子3'端的两个AG之间,剪掉或保留这两段均符合典型的GT-AG内含子剪接原则,属选择性剪接.[结论]大鼠RVLG的第7、8两个内含子在卵巢和睾丸中均存在多种选择性剪接形式,体内的标准剪接方式应该是第7外显子3'端保留45 bp,第9外显子不保留来自第8内含子的15 bp.     

肌肉生长发育可变剪接研究进展

为了解动物肌肉生长发育可变剪接调控过程最新研究,本文对近年来人、小鼠和其他多种动物肌肉生长发育的可变剪接调控的相关研究进行了整理与分析,总结了肌肉生长发育可变剪接的发生、调控蛋白多样性的分子机制、人和动物的肌肉发育过程中可变剪接的调控研究进展及可变剪接的数据量化方法.结果 表明:肌肉是表现出最高水平的组织特异性和保守可...     

植物可变剪接研究进展

选择性剪接广泛存在于植物中,是生物体转录组和蛋白质组多样性的主要来源。随着科技的发展,可变剪接的研究方法逐渐变得简单方便高效,越来越多的可变剪接事件在植物中被发现。本研究对植物可变剪接的机制、研究方法以及几种植物的最新可变剪接研究进展进行分析,并且对未来应深入研究的方向给出了建议。     

可变剪接的理论工作研究进展

pre-mRNA的可变剪接是调控真核生物基因表达以及蛋白质多样性的重要机制,使得可变剪接与组织分化或疾病发生有密切联系。从序列水平和表达水平对可变剪接的理论工作研究进展做了介绍,主要由相关数据库和常见的生物信息学方法两部分组成。     

玉米ZmcpSRP54基因可变剪接分析

cpSRP54基因在植物叶绿体发育中发挥重要作用。本研究用生物信息学方法对玉米ZmcpSRP54蛋白进行了进化分析,利用RT-PCR方法对玉米ZmcpSRP54基因全长cDNA进行了克隆,进而对其进行可变剪接分析。结果表明,玉米ZmcpSRP54蛋白与其它7个物种的cpSRP54蛋白有很高的相似性。鉴定到玉米ZmcpSRP54基因25个不同转录本,1个为标准剪接转录本,其它24个为可变剪接转录本。24个可变剪接转录本共使用了17种非标准剪接位点,4种可变剪接方式,主要以可变的3′端位点、可变的5′端位点和外显子跳跃3种可变剪接方式为主。预测出18种不同长度的ORF,编码18种不同长度的多肽。11个多肽其保守结构域氨基酸序列发生部分缺失,6个多肽其保守结构域氨基酸序列发生全部缺失,1个编码全新的多肽。这些结果将为玉米ZmcpSRP54基因的功能研究提供重要信息。     

人类可变剪接基因上游非编码区结构特征分析

选择性剪接作为一种真核生物基因重要的表达调控机制备受关注,无论是剪接复合物的构成、剪接位点的选择以及本身的调控机制等都是当今研究的热点。然而对选择性剪接基因本身的转录水平调控却关注较少,这类基因是否存在特异的转录调控仍属未知。通过对3797个实验验证的人类选择性剪接基因的上游非编码区（主要是启动子区）识别提取,进而对其结构特征进行了分析。所得结果为进一步诠释选择性剪接基因非编码区功能提供基础,对揭示此类基因本身的转录调控机制具有重要的意义。     

草鱼CC趋化因子基因CCL24及其可变剪接

CC趋化因子是一类能够促进动物体内炎症部位的各种白细胞的补充、激活和黏附的趋化性细胞因子家族,是鱼类天然免疫系统的重要组成部分。分析了从草鱼肠道cDNA文库中筛选到的CC趋化因子基因CCL24,并克隆了阅读框区域内的基因组序列。序列分析表明,CCL24基因由4个外显子和3个内含子组成;外显子拼接的序列与CCL24cDNA序列完全一致,编码95个氨基酸,有2个相邻的半胱氨酸(CC),为典型的CC趋化因子亚家族成员。此外,还发现草鱼CCL24基因存在可变剪接现象,第1内含子没有被剪切掉的非正常转录本翻译后可能产生没有CC趋化因子活性的24个氨基酸的短肽,而且这种转录本在精巢、头肾、皮肤、肝胰脏、肠道、肌肉、肾脏等组织均检测到;而正常剪接的CCL24转录本,仅在肾脏和肠道中检测到,且其表达量要明显低于非正常剪接的转录本。     

水稻基因OsAFC2参与mRNA可变剪切调控

mRNA的可变剪切受到SR蛋白磷酸化水平的精确调控,AFC2作为SR蛋白激酶,能够影响mRNA可变剪切。在水稻RNAi突变体库中发现一个Os AFC2基因沉默突变体,进一步研究显示该基因定位于细胞核内,在水稻的各个组织部位均有表达,其中在叶片中表达量较高,在茎中表达量较低。与对照相比,在Os AFC2抑制表达的植株中,检测到的可变剪切数量明显增加,表明Os AFC2参与水稻细胞核中mRNA可变剪切的调控。     

高脂饲喂对肉鸡腹脂和肝脏组织RNA 可变剪接的影响

【目的】腹脂过度沉积会降低肉鸡抗病力和屠宰率。RNA可变剪接是影响基因功能的重要调控方式,对肉鸡腹脂沉积过程的RNA可变剪接事件进行系统分析,有助于进一步了解肉鸡腹脂沉积的分子调控机理。【方法】利用高脂饲喂肉鸡和普通饲喂肉鸡肝脏组织和腹脂组织的转录组测序结果,鉴定高脂饲喂过程中肉鸡腹脂和肝脏组织的差异表达和差异剪接基因。采用GO功能注释、KEGG通路富集分析和Metascape富集分析对显著差异剪接基因进行分析,并对显著差异剪接事件进行可视化处理,以及分析调控这些差异剪接事件的剪接因子。【结果】对高脂饲喂肉鸡与普通饲喂肉鸡的腹脂和肝脏组织进行转录组测序,在腹脂组织中发现233个显著差异表达基因和349个显著差异剪接基因,对显著差异剪接基因进行富集分析,发现显著差异剪接基因主要富集于细胞分裂、细胞生长等细胞增殖相关生物学进程,还富集于甘油磷脂代谢和胰岛素信号通路等脂肪生成相关通路。在肝脏组织中发现276个显著差异表达基因和224个显著差异剪接基因,对显著差异剪接基因进行富集分析,发现显著差异剪接基因主要富集于蛋白质乙酰化、蛋白质内部氨基酸乙酰化和m RNA加工等细胞代谢相关生物进程,还富...     

玉米大斑病菌SC35同源基因表达规律与互作分析

[目的]获得玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)SC35类剪接因子的基因,并分析该基因家族之间的相互作用及在病菌不同生长发育时期与侵染过程中的表达规律,为明确剪接因子SC35家族与真菌生长发育的关系打下基础.[方法]以拟南芥(Arabidopsis thaliana)SC35编码的氨基酸序列为探针序...     

TMV载体上发生的的前体mRNA基因剪接效应

根据以往的报道,TMV基因只存在于细胞质中且不发生基因剪接,前体mRNA(Pre-mR鄄NA)的剪接只能发生在细胞核中。本研究应用RT-PCR,DNA序列测定及GUS INTRON的点突变和荧光检测等研究手段,首次发现TMV载体中GUS基因的表达和前体mRNA的剪接同时发生,证明了GUS基因在TMV载体上的剪接效应。     

Alterations of Alternative Splicing Patterns of Ser/Arg-Rich （SR） Genes in Response to Hormones and Stresses Treatments in Different Ecotypes of Rice （Oryza sativa）

Ser/Arg-rich (SR) genes encode proteins that play pivotal roles in both constitutive and alternative splicing of pre-mRNA. However, not much effort has been made to investigate the alternative splicing of their own pre-mRNA. In this study, we conducted comprehensive analyses of pre-mRNA splicing for 22 SR genes in three rice (Oryza sativa L.) ecotypes indica, japonica and javanica. Using different ecotypes we characterized the variations in expression and splicing patterns of rice SR genes in different tissues and at different developmental stages. In addition, we compared the divergence in expression and splicing patterns of SR genes from seedlings of different rice ecotypes in response to hormones application and environmental stresses. Our results revealed the complexity of alternative splicing of SR genes in rice. The splicing varies in different tissues, in different ecotypes, in response to stresses and hormones. Thus, our study suggested that SR genes were subjected to sophisticated alternative splicing although their encoding proteins were involved in the splicing process.     

基于序列信息预测内含子保留型可变剪接

可变剪接是遗传信息传递与表达的重要环节,真核生物多外显子基因pre-m RNA的可变剪接现象非常普遍。可变剪接增加了蛋白质的多样性,影响诸如细胞组织特异性分化、个体发育、疾病发生等重要的生物学过程。基于内含子的k-mer(k=1…5)信息,利用多样性增量结合二次判别的方法,对保留型内含子和组成型内含子进行了区分。五折交叉检验显示的预测总精度、敏感性和特异性均大于70%。表明内含子的序列信息可能对保留型内含子的剪接有重要调控作用。     

烟草PR3b转录后剪切元件NRSE1与GUS融合表达后的可变剪切

【目的】烟草(Nicotiana tabacum L.)碱性几丁质酶基因PR3b在低烟碱突变体(nic1和nic2)中存在转录后mRNA可变剪切现象,但其可变剪切的发生机制仍不清楚。将PR3b的可变剪切元件NRSE1(nicotinesynthesis related splicing element 1)与GUS融合表达,分析NRSE1元件的独立可变剪切特性,以揭示其作用机制。【方法】利用PCR扩增方法获得PR3b cDNA序列中的NRSE1元件片段,并利用基因重组技术构建了烟草PR3b可变剪切元件NRSE1与GUS的融合表达载体。将融合表达载体导入农杆菌LBA4404后,通过农杆菌介导的叶盘转化法培育了表达NRSE1与GUS融合子的低烟碱突变体nic1和nic2及野生型烟草转基因植株;通过RT-PCR检测及GUS染色鉴定出阳性植株后,利用RT-PCR分析NRSE1与GUS融合表达后在低烟碱突变体和野生型烟草中的可变剪切特性;对转基因植株的幼苗进行乙烯(ET)和茉莉酸(JA)处理,通过GUS染色方法分析ET和JA处理对转基因植株中GUS活性的影响,并通过RT-PCR方法分析ET和JA...