导读:本文包含了基因调控区论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:ABO血型,基因调控区,增强子突变,启动子变异
基因调控区论文文献综述
王静,顾玉微,游国岭,王成云,顾萍[1]（2019）在《ABO基因调控区变异对其表型的影响》一文中研究指出目的探讨ABO基因调控区增强子、启动子变异对ABO表型的影响。方法对4名来自上海儿童医学中心血型鉴定正反不符的患儿标本,采用ABO-Rh血型确认卡(DG Gel Confirm)、中性卡(DG Gel Neutral)、抗球蛋白检测卡(DG Gel Coombs)在全自动血型检测系统上做血清学血型鉴定、抗球蛋白试验和抗体筛查,采用PCR结合直接测序法检测患儿及其中1个家系的ABO基因增强子、启动子、第1—7外显子及其邻近内含子序列。结果 4名患儿的红细胞分别与凝胶卡中抗-A、抗-B试剂反应出现弱阳性或双群现象(DP),其表型分别为AB_(weak)、A_(weak)、A_(weak)、A_(weak)B型。DAN测序:4名患儿基因型分别为ABO~*A1.02/B.01、ABO~*A1.02/O.01.02、ABO~*A1.01/O.01.02、ABO~*A1.02/B.01/O.01.04,同时ABO基因调控区增强子或启动子分别存在变异现象;2例为增强子微卫星拷贝数异常、其中1例伴启动子变异,2例为血型嵌合体引起增强子突变而导致的血型抗原弱表达。病例3患儿父母表型分别为A和B型,基因型分别为ABO~*A1.02/O.01.01和ABO~*B.01/O.01.02。结论 ABO基因调控区对ABO血型的正常表达起着非常重要的作用,增强子异常或启动子的变异将导致ABO血型抗原的表达减弱;检测增强子序列也可以发现可能存在的ABO血型嵌合体。(本文来源于《中国输血杂志》期刊2019年09期）
卢月儿[2]（2019）在《灵长类动物大脑相关基因调控区加速进化的DNaseⅠ超敏感位点的功能性研究与验证》一文中研究指出人类与非人类灵长类动物之间大脑的不同之处在很大程度上是未知的,尤其是大脑功能差异,包括人类特有的社会和认知行为以及一些精神障碍。但是,导致这些差异背后的基因组水平上复杂驱动因素仍不清楚。通过与非人类灵长类动物基因序列比较,揭示基因水平的差异与表型变异之间的联系,是大脑进化遗传学研究的主要目标。已有假设认为大量非编码区域的调控元件的变异是导致人类与其亲缘关系较近的其他灵长类之间表型的差异的关键因素之一。因此,对潜在的大脑相关基因调控区进行进化及其功能分析,有助于更好理解人类大脑在适应性进化中分子水平上的差异如何导致表型性状的差异,也是本课题的主要研究目的。基因组中的DNaseⅠ超敏感位点(DNase Ⅰ hypersensitive site,DHS)偶联多种活性调控元件,包括启动子,增强子,沉默子,绝缘子与基因座位控制区。目前成熟的DHS-seq技术实现了高通量的DHS数据产出,不断完善DHS图谱。其中ENCODE计划与人类表观基因组计划中已发布数百个不同细胞系,不同组织的DHS数据,被广泛地应用在调控区域的研究中。近年来,多项灵长类之间DHS进化研究证明了这些区域在基因调控中具有重要作用,并因此影响人类特有的性状。此外,本课题组在先前研究中结合DHS对免疫系统中的主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC)及抗病毒家族——TRIM(Tripartite motif)家族成员的调控区域进行灵长类之间进化分析与功能分析,进一步证实了DHSs在灵长类动物适应性进化中的作用。在本研究中,我们利用生物信息学方法,结合DHS数据对灵长类大脑相关基因调控区域中的加速进化调控元件进行功能性分析,推测这些加速进化的DHSs在灵长类大脑进化过程中的作用与意义。并结合CRISPR/Cas9敲除技术,Western Blotting技术与qPCR(real-time quantitative PCR,实时荧光定量核酸扩增)技术对加速进化DHS进行功能性验证。其结果如下:(1)在本研究中,根据本课题组先前研究中分析鉴定得到的2397个大脑相关加速进化DHSs(brain related accelerated DHSs,brain-aceDHSs),通过基因组注释文件与基因组调控区注释数据,揭示了brain-aceDHSs在基因组上的分布特征:大部分brainaceDHSs富集在转录起始位点的上下游10kb内,并主要分布在内含子与基因间区中,仅有少数一部分定位在基因编码区与启动子中。其中75个brain aceDHS与启动子区域重迭,303个与增强子重迭,1121个与具有转录元件特征的区域重迭。(2)根据UCSC已发布的Hi-C数据库,鉴定出潜在受brain-aceDHSs调控的544个靶基因富集在细胞增殖与周期的通路上,与大脑与神经发育密切相关。除此之外,发现部分brain-aceDHSs靶基因与报道的唐氏综合症或大脑疾病的相关基因一致。重要的是,本研究根据已有的人类,黑猩猩与恒河猴大脑组织表达数据,发现部分靶基因(部分靶基因在数据集中不具有表达数据)在人类与非人灵长类间呈现出表达模式的差异。(3)通过多序列比对与转录因子结合位点数据库比对,表明brain-aceDHS中有61个潜在的人特异性转录因子结合位点,包括CTCF,FOXH1和FOXQ1。此外,基于GWAS SNP,Hi-C和大脑组织的eQTL SNP数据,定位到16个GWAS SNPs和82个eQTL SNPs位于brain-aceDHS中,其调控与大脑发育或其他人类疾病相关的基因。(4)为了证实这些brain-aceDHSs中调控元件的功能,本研究使用CRISPR/Cas9敲除技术,并结合western blotting技术与qPCR技术证实了敲除brain-aceDHS(chr12:131621602-131623539)后,其靶基因GPR133的表达显着下降,表明了这个brain-aceDHS的增强子功能。有研究表明GPR133基因与胶质母细胞瘤相关,故本研究进一步证明了brain-aceDHSs内的SNP与大脑疾病的关联。综上所述,本研究从大脑相关基因调控区的变异分析,对于更好地理解在适应性进化中人类大脑表型差异形成的遗传学基础提供了重要线索。(本文来源于《华南理工大学》期刊2019-04-23）
王新芳,尹相吉,聂福贵,陈湘江,郭宏年[3]（2018）在《少孢节丛孢菌Aoz1基因调控区的发掘及分析》一文中研究指出为了确定少孢节丛孢菌内蒙古株丝氨酸蛋白酶Aoz1基因的潜在启动子区,试验采用透析膜培养的方法培养出少孢节丛孢菌内蒙古株并提取基因组DNA,与NCBI上Aoz1基因进行比对,选定Aoz1基因上游侧翼长度为2 000 bp的序列(命名为AP1)并据此设计引物,用PCR法扩增该序列并构建至平末端载体后测序,使用启动子在线预测软件Web Promoter Scan Service、NNPP以及CpG岛预测软件EMBOSS对AP1进行生物信息学分析。结果表明:所提取的基因组DNA完整性良好;成功构建出重组平末端质粒PEASY-AP1-Blunt,测序结果正确;通过相应软件预测出AP1含有的启动子基本元件,如TATA框、转录起始位点(TSS位点),以及参与Aoz1基因表达调控的转录因子结合位点Sp1、GHO、E2F、T-Ag和GCF等,同时确定了CpG岛的Obs/Exp值与GC含量的百分比分布。说明AP1序列具有启动子的基本结构和特点,初步确定了少孢节丛孢菌Aoz1基因的潜在启动子区。(本文来源于《黑龙江畜牧兽医》期刊2018年23期）
顾玉微,王静,王成云,潘秋辉,傅启华[4]（2018）在《ABO等位基因调控区突变导致抗原弱表达》一文中研究指出目的对ABO血型血清学鉴定困难的患者进行基因分型,查找突变基因导致血型鉴定困难的原因。方法病人来自于上海儿童医学中心,血清学血型鉴定、抗球蛋白试验和抗体筛查试验采用西班牙DiagnosticGrifolsS.A公司生产的DG GelConfirm、DG GelNeutral及DG GelCoombs微柱凝胶卡和WADiana/8XT全自动血型仪。ABO基因增强子、启动子、1—7号外显子以及其相邻的内含子区域采用PCR扩增法,其PCR产物直接测序后寻找变异位点。结果病人的红细胞与抗-A和抗-H反应出现弱凝集,与抗B抗体不凝集。病(本文来源于《中国输血协会第九届输血大会论文专辑》期刊2018-11-01）
王伟[5]（2017）在《大脑发育相关基因调控区DNA酶Ⅰ超敏感位点的正选择分析》一文中研究指出现代人群中存在着大量受达尔文正选择作用的基因,这些基因调控区的进化特点将会为人类进化、各种疾病机理等研究提供重要线索。调控序列的加速进化可以改变靶基因的表达类型,在人类特异性表性进化过程中起到重要作用,但是对调控序列的研究要比蛋白编码区困难。DNA酶Ⅰ超敏感位点(DNase I hypersensitive sites,DHSs)被认为是调控序列的标记物。当前,已发现的所有顺式作用元件(增强子、启动子、绝缘子、沉默子以及基因座位控制区)都与DHSs相偶联。目前利用DHS-seq芯片技术在复杂的基因组中寻找基因调控序列已经被证明是一个非常成功且可验证的方法,已广泛应用于研究,因此大量的DHSs数据正在不断产出,DHSs图谱的构建也已经被纳入ENCODE计划与人类表观基因组计划。此研究中,我们结合DHSs数据库与功能基因组学数据库,使用生物信息学方法,分析了人类大脑发育相关基因调控区内DHSs的分布,并对其进行进化选择分析,推断这些DHSs在进化上的意义,之后对进化上显着加速或保守的DHSs进行功能分析。得出的结果如下:(1)通过GO term获取243个与大脑发育相关的基因,结合DHSs数据库在这些基因的调控区鉴定到184,113 DHSs,经过限制和筛选,最终3,538个DHSs可以进行进化分析。通过假定DHSs的当地古代重复序列(AREs)是处于中性进化的,有2,425个DHSs是加速进化的(aceDHSs)。此研究发现,人类脑部发育相关基因调控区受到比全基因组其他区域更强的正选择选择压力,这是进化过程中造成人与其他非人灵长类动物大脑发育及表型差异的重要原因之一。(2)在人类脑部发育相关基因调控区鉴定到2,425个aceDHSs多处于非编码区(基因间区和内含子区域),编码区(外显子区域)上的aceDHSs数量比显着少于背景DHS s的比例。说明基因编码区在进化上相对比较保守,aceDHSs对非编码区(内含子区域)的调控是大脑的发育及物种的进化的助力之一。(3)aceDHSs调控的靶基因大部分在脑组织中有较高的表达量,有38个靶基因在Biological process功能中富集与大脑发育等于大脑相关的GO条目中。表明aceDHSs对大脑发育起到了一定的调节作用。(4)在大脑发育相关基因调控区的DHSs中鉴定出48个人类特有的转录因子结合位点,大多数转录因子参与到大脑、神经系统的发育中,并且与多种大脑疾病有关,如USF1、USF2、SP1、MNX1、FOXQ1、RREB1、KLF5等。(5)根据全基因组关联研究数据库,在大脑发育相关基因调控区的DHSs内找到108个与疾病相关的SNP,并且推断SNP可能通过影响DHSs来作用于致病基因。为大脑发育相关基因调控区内的疾病相关性结构变异研究提供了新的视野。(本文来源于《华南理工大学》期刊2017-06-07）
何丹丹[6]（2017）在《TRIM家族基因调控区DNA酶I超敏感位点的正选择分析》一文中研究指出在灵长类动物进化过程中会受到病毒选择压力的作用,灵长类动物的宿主限制性因子通过限制病毒的复制在先天免疫系统中发挥重要作用。TRIM基因家族(tripartite protein motif family)就是这些宿主限制性因子的一部分,它们因正在成为灵长类动物先天抗病毒免疫的核心组成部分而备受关注。已有研究表明在TRIM多基因家族的基因编码区发现了正选择信号,尤其是在宿主与病毒蛋白相互作用的界面。然而,越来越多的证据显示基因表达的差异而非蛋白质编码区的变异可能在抗逆转录病毒先天免疫机制中发挥重要作用。例如,一些病毒可以通过下调TRIM基因的表达从而达到免疫监视。研究发现下调TRIM15的表达水平可以增强HIV的释放。当前基因组上的DNA酶I超敏感位点(DNase I hypersensitive site,DHS)标记了各种具活性的基因的调控元件,如启动子,增强子,绝缘子,沉默子等。并且基于GW AS,SNP以及脱氧核糖核酸酶I超敏性标记(DHSs)数据表明疾病性状相关的DNA变异聚集在人类基因组非编码调控区域,所以DNase I超敏感位点是目前研究非编码调控区域最好的一种方法。为了提高我们对人类和其亲缘关系较近的其他灵长类物种之间抗病毒差异的分子进化机制的理解,本研究通过杜克大学发表的人类、黑猩猩和猕猴的DHS数据、ENCODE计划和人类表观基因计划中的DHS数据,得到共145种细胞类型的DHSs,然后从Ensembl获取每个DHS在人类、黑猩猩、猕猴、红毛猩猩、大猩猩和绒猴六种灵长类EPO中对应的序列,然后从中筛选出14130个位于TRIM家族调控区中的DHSs,并对其进行进化特征与功能分析。结果如下:(1)根据中性进化模型,利用HyPhy对这些DHSs进行正向选择与纯化选择分析,鉴定出225个DHSs在六灵长类中显着加速进化,3109个DHS在六灵长类中显着保守,826个DHS在人类分支上显着加速进化,4401个DHS在除人类外五个灵长类中显着保守。其中人类显着加速进化但其他灵长类显着保守的DHS有375个,本研究定义这些DHS为haDHS(human accelerated DHS)。这些haDHS可能在驱动灵长类TRIM基因进化中发挥重要作用。(2)通过华盛顿大学的DHS靶基因数据库,获得这些haDHS的靶基因,其中包括了 TRIM6、TRIM8、TRIM11、TRIM13、TRIM14、TRIM23、TRIM55、TRIM68 这些参与到病毒感染过程中的TRIM家族抗病毒基因。(3)在haDHS中发现31个潜在的、人类特有的转录因子结合位点,其中包括了KROX,SP1,MAZR,TBR2,OCT1,E2F1,AP2,TGIF,MZF1,CREB,NFAT,E47,Ets1,ELF1,FLI1,IRF,Oct4,FOXJ2 18个与病毒有相互作用关系的转录因子,表明TRIM家族调控区域中人类加速进化的haDHSs通过特异性获得这些转录因子结合位点,可能是导致人类与其他灵长类在抗病毒能力具有差异的原因之一。(4)在5号染色体64919033-64921413间的haDHS以抗病毒宿主限制性因子TRIM23为靶基因,并且存在KROX,SPI这两个与HIV病毒存在相互作用的转录因子的人类特有转录因子结合位点,说明这些转录因子可能在抗病毒过程中与TRIM23抗病毒基因存在一定的关联,并导致了人类与非人灵长类动物的抗病毒差异。这些结果能够为我们从分子水平上了解跨物种间表型差异尤其是抗病毒差异提供线索。(本文来源于《华南理工大学》期刊2017-06-01）
王政[7]（2016）在《影响饲料转化率的多基因调控区多态性分析》一文中研究指出鸡小肠上皮细胞中一些营养转运基因和生长因子的表达变化会影响肠道对饲料中营养的吸收能力,导致个体间体重、饲料转化率等生产性状的差异。为了研究营养转运基因及生长因子调控区不同的单核苷酸多态位点导致的基因表达差异及对相关生产性状的影响,本试验对黄羽肉鸡群体中10种氨基酸转运蛋白基因(rBAT、B0+AT、EAAT3、 y+LAT1、y+LAT2、B0AT1、CAT1、CAT2、SLC22A3、LAT1)1种糖转运蛋白基因(SGLT1)和1种生长因子基因(FGF1)上游调控区1000bp内的多态性位点进行了筛查并与鸡饲料利用率性状进行了关联鉴定。试验群体来自两个没有遗传关联背景的品系(N202、N301)共724只黄羽肉鸡。试验通过测序在12个基因上游1000bp内发现了108个明显的SNP位点,利用双尾检验法筛查到可能与饲料转化率相关的SNP位点共7个,分别是B0AT1上游T-834C、SGLT1上游G-490A、rBAT上游T-761G G-713A T-658C G-568T、FGF1上游T-899C。为进一步研究它们与饲料转化率的关联性,试验在两功能类基因中各选取了一个基因(B0AT1、FGF1)作为研究对象在两个鸡群中验证不同基因型与饲料利用率性状的关联,通过片段分析法对B0AT1上游T-834C、FGF1上游T-899C进行了检测及分型,最后采用一般线性模型分析不同基因型对两个品系饲料利用率性状的影响。结果表明B0AT1上游T-834C在N301群体中符合Hardy-Weinberg平衡,并且此位点在该群体与FCR存在极显着相关(P<0.01),TC型个体饲料利用率极显着高于TT型和CC型(P<0.01),显示出杂种优势,T-834C位点在N202群体中不符合Hardy-Weinberg平衡且与FCR相关性较低(P>0.05),但C基因对体重存在一定的基因效应;FGF1上游T-899C位点在两个群体中均处于Hardy-Weinberg平衡状态,在N301群体中,此位点与FCR有显着相关(P<0.05),CC基因型比TC基因型有着更低的FCR(P<0.05)。但在N202群体中,此SNP位点与FCR相关性较低(P>0.05)。本次试验在两个鸡群体中对多个功能基因上游调控区SNP位点进行了筛查并对其影响调控表达的机理进行了细致的研究,并就一些位点对生产性状的影响进行了分析讨论。(本文来源于《山西农业大学》期刊2016-06-01）
叶星晨,游国岭,顾萍,傅启华,王静[8]（2015）在《B等位基因调控区突变可能导致弱B表型》一文中研究指出目的 :对1例血清学血型鉴定困难的患者进行ABO基因分型,分析引起血型鉴定困难的原因及其突变基因。方法:采用微柱凝胶法及全自动血型鉴定系统,对该例患者进行血清学血型鉴定及抗人球蛋白试验和抗体筛查,采用聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增结合Sanger测序及PCR产物克隆的方法,分析该患者及其父母ABO基因的增强子、启动子、第1~7外显子区及其侧翼序列,寻找变异位点。结果:该例患者的血清学正定型为ABweak,ABO基因外显子分型结果为A102/B101,其B等位基因增强子CBF/NF-Y微卫星区比正常的4个43 bp串联多了一个串联,B等位基因启动子缺少-35~-18的18 bp序列。结论:该患者B等位基因调控区内的变异很可能是引起其B抗原弱表达的原因。(本文来源于《诊断学理论与实践》期刊2015年06期）
王政,郭文婕,邢颖,罗榕,朱芷葳[9]（2015）在《鸡碱性氨基酸转运基因调控区多态性对生产性状的影响》一文中研究指出鸡小肠上皮细胞中一些营养转运基因的表达变化会影响到肠道对饲料中营养的吸收能力,导致个体间体重、饲料转化率等生产性状的差异。为了研究营养转运基因调控区不同的单核苷酸多态位点导致的基因表达差异及对相关生产性状的影响,本试验对黄羽肉鸡群体中碱性氨基酸转运载体rBAT和y+LAT1基因5’调控区中的SNP位点进行了筛查,并对不同基因型对多个生产性状的影响进行了比较分析。结果发现rBAT基因上游900bp内存在12个SNP位点,在y+LAT1基因上游1 000bp内存在4个SNP位点。经统计分析,rBAT基因上游T-188C位点的CC型个体的70日龄体重、摄食量和体重增量显着比TC型和TT型个体高(P<0.05)。y+LAT1基因上游G-872A位点的GG型个体的49日龄体重显着比AG型个体高(P<0.05),而AA型和AG型个体比GG型个体具有更高的饲料利用率(P<0.05)。研究结果为进一步研究rBAT和y+LAT1基因的功能以及其多态性位点调控表达的功能奠定了基础。(本文来源于《山西农业大学学报(自然科学版)》期刊2015年06期）
马勇[10]（2015）在《中国荷斯坦种公牛FAK基因调控区的遗传变异鉴定及其与精液品质的关联分析》一文中研究指出在现代奶牛群体改良中，种公牛是影响奶牛群体遗传品质的主要因素，其对奶牛群体遗传进展的贡献率高达70%以上。精液品质性状是种公牛选育工作中最基本的一项衡量指标，受到多基因控制，而常规育种手段选育良种公牛效率低，因此结合分子生物学技术，筛选出影响种公牛精液品质的候选基因作为分子标记，通过分子标记辅助选择育种，为未来定向选育高品质精液的种公牛提供参考。粘着斑激酶(Focal adhesion kinase, FAK)是一类胞质非受体蛋白酪氨酸激酶（PTKs），它在细胞信号转导中发挥重要作用，它是胞内外信号出入的中枢，介导多条信号通路。FAK还参与精子的释放和精子的获能等过程，在机体睾丸中具有较高的表达量，据此推测FAK基因可能是影响种公牛精液品质的一个候选基因。因此本课题以218头中国荷斯坦种公牛精液为样本，通过PCR和DNA测序技术筛选FAK基因的5'侧翼区和3'UTR区中的突变位点，运用SAS软件统计分析这些突变位点与公牛精液品质的关系，通过实验最终鉴定出功能性的突变位点。1、中国荷斯坦公牛FAK基因3'UTR SNP的鉴定及其与精液品质的关联性分析本实验通过PCR和DNA测序技术对FAK基因的3'UTR区进行了SNPs位点的扫描，发现了1个SNP，即g.129462_129463insGAA。对该g.129462_129463insgaa SNP位点与种公牛精液品质关联分析发现，野生基因型BB种公牛个体的射精量和鲜精密度显着高于AA基因型种公牛。2、3'UTR SNP g.129462_129463insGAA对bta-miR-21调控FAK基因表达的影响利用miRNA在线软件预测与FAK基因3'UTR区域结合的miRNAs。结果表明FAK基因3'UTR上的突变位点g.129462_129463insGAA位于bta-miR-21的种子序列区，而且发现此SNP突变前后影响FAK基因和bta-miR-21的结合能力。为了更好的验证分子标记g.129462_129463insGAA对bta-miR-21与FAK基因3'UTR片段结合能力的影响，利用细胞瞬时转染实验对上述预测结果进行了验证。分别将含有突变型和野生型两种基因型的FAK基因3'UTR片段连入pMIR-ReportTM Luciferase报告载体中，与bta-miR-21真核表达载体共转染MLTC-1细胞，通过双荧光素报告系统检测发现，与pMIR-REPORTLuciferase-FAK野生型重组质粒相比， bta-miR-21质粒与pMIR-REPORTLuciferase-FAK突变后的重组质粒共转染可使细胞的荧光素酶活性下降。通过Q-PCR检测g.129462_129463insGAA位点不同基因型个体中FAK mRNA的含量，结果发现，BB基因型个体中FAK mRNA的含量极显着（P<0.01）高于AB基因型。上述的关联分析也表明，BB基因型个体的射精量和鲜精密度显着高于AA型种公牛，因此我们推测此SNP可能通过影响bta-miR-21与FAK基因3'UTR的结合能力，影响FAK基因的表达量，从而影响精子的释放。3、中国荷斯坦公牛FAK基因的启动子区SNP与精液品质的关联性分析启动子作为基因必不可少的元件，可以影响基因转录的启动和表达的强度。本研究利用生物信息学方法预测FAK基因的启动子区，发现启动子区一些序列可与各种转录因子结合，包括NFATC1，STAT1，STAT3，FOXP1，SOX18，SP1等，这些位点的存在可能涉及FAK基因的转录调控机制。设计引物扩增该预测的启动子区，测序发现在该预测启动子区的靠近起始密码子处发现一个g.-58C>T突变。通过测序分型及关联分析发现，该SNPs位点中，对种公牛个体的鲜精活力来说，CC基因型个体值显着低于TT基因型个体值（P＜0.05）。(本文来源于《山东师范大学》期刊2015-06-04）
基因调控区论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
人类与非人类灵长类动物之间大脑的不同之处在很大程度上是未知的,尤其是大脑功能差异,包括人类特有的社会和认知行为以及一些精神障碍。但是,导致这些差异背后的基因组水平上复杂驱动因素仍不清楚。通过与非人类灵长类动物基因序列比较,揭示基因水平的差异与表型变异之间的联系,是大脑进化遗传学研究的主要目标。已有假设认为大量非编码区域的调控元件的变异是导致人类与其亲缘关系较近的其他灵长类之间表型的差异的关键因素之一。因此,对潜在的大脑相关基因调控区进行进化及其功能分析,有助于更好理解人类大脑在适应性进化中分子水平上的差异如何导致表型性状的差异,也是本课题的主要研究目的。基因组中的DNaseⅠ超敏感位点(DNase Ⅰ hypersensitive site,DHS)偶联多种活性调控元件,包括启动子,增强子,沉默子,绝缘子与基因座位控制区。目前成熟的DHS-seq技术实现了高通量的DHS数据产出,不断完善DHS图谱。其中ENCODE计划与人类表观基因组计划中已发布数百个不同细胞系,不同组织的DHS数据,被广泛地应用在调控区域的研究中。近年来,多项灵长类之间DHS进化研究证明了这些区域在基因调控中具有重要作用,并因此影响人类特有的性状。此外,本课题组在先前研究中结合DHS对免疫系统中的主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC)及抗病毒家族——TRIM(Tripartite motif)家族成员的调控区域进行灵长类之间进化分析与功能分析,进一步证实了DHSs在灵长类动物适应性进化中的作用。在本研究中,我们利用生物信息学方法,结合DHS数据对灵长类大脑相关基因调控区域中的加速进化调控元件进行功能性分析,推测这些加速进化的DHSs在灵长类大脑进化过程中的作用与意义。并结合CRISPR/Cas9敲除技术,Western Blotting技术与qPCR(real-time quantitative PCR,实时荧光定量核酸扩增)技术对加速进化DHS进行功能性验证。其结果如下:(1)在本研究中,根据本课题组先前研究中分析鉴定得到的2397个大脑相关加速进化DHSs(brain related accelerated DHSs,brain-aceDHSs),通过基因组注释文件与基因组调控区注释数据,揭示了brain-aceDHSs在基因组上的分布特征:大部分brainaceDHSs富集在转录起始位点的上下游10kb内,并主要分布在内含子与基因间区中,仅有少数一部分定位在基因编码区与启动子中。其中75个brain aceDHS与启动子区域重迭,303个与增强子重迭,1121个与具有转录元件特征的区域重迭。(2)根据UCSC已发布的Hi-C数据库,鉴定出潜在受brain-aceDHSs调控的544个靶基因富集在细胞增殖与周期的通路上,与大脑与神经发育密切相关。除此之外,发现部分brain-aceDHSs靶基因与报道的唐氏综合症或大脑疾病的相关基因一致。重要的是,本研究根据已有的人类,黑猩猩与恒河猴大脑组织表达数据,发现部分靶基因(部分靶基因在数据集中不具有表达数据)在人类与非人灵长类间呈现出表达模式的差异。(3)通过多序列比对与转录因子结合位点数据库比对,表明brain-aceDHS中有61个潜在的人特异性转录因子结合位点,包括CTCF,FOXH1和FOXQ1。此外,基于GWAS SNP,Hi-C和大脑组织的eQTL SNP数据,定位到16个GWAS SNPs和82个eQTL SNPs位于brain-aceDHS中,其调控与大脑发育或其他人类疾病相关的基因。(4)为了证实这些brain-aceDHSs中调控元件的功能,本研究使用CRISPR/Cas9敲除技术,并结合western blotting技术与qPCR技术证实了敲除brain-aceDHS(chr12:131621602-131623539)后,其靶基因GPR133的表达显着下降,表明了这个brain-aceDHS的增强子功能。有研究表明GPR133基因与胶质母细胞瘤相关,故本研究进一步证明了brain-aceDHSs内的SNP与大脑疾病的关联。综上所述,本研究从大脑相关基因调控区的变异分析,对于更好地理解在适应性进化中人类大脑表型差异形成的遗传学基础提供了重要线索。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
基因调控区论文参考文献
[1].王静,顾玉微,游国岭,王成云,顾萍.ABO基因调控区变异对其表型的影响[J].中国输血杂志.2019
[2].卢月儿.灵长类动物大脑相关基因调控区加速进化的DNaseⅠ超敏感位点的功能性研究与验证[D].华南理工大学.2019
[3].王新芳,尹相吉,聂福贵,陈湘江,郭宏年.少孢节丛孢菌Aoz1基因调控区的发掘及分析[J].黑龙江畜牧兽医.2018
[4].顾玉微,王静,王成云,潘秋辉,傅启华.ABO等位基因调控区突变导致抗原弱表达[C].中国输血协会第九届输血大会论文专辑.2018
[5].王伟.大脑发育相关基因调控区DNA酶Ⅰ超敏感位点的正选择分析[D].华南理工大学.2017
[6].何丹丹.TRIM家族基因调控区DNA酶I超敏感位点的正选择分析[D].华南理工大学.2017
[7].王政.影响饲料转化率的多基因调控区多态性分析[D].山西农业大学.2016
[8].叶星晨,游国岭,顾萍,傅启华,王静.B等位基因调控区突变可能导致弱B表型[J].诊断学理论与实践.2015
[9].王政,郭文婕,邢颖,罗榕,朱芷葳.鸡碱性氨基酸转运基因调控区多态性对生产性状的影响[J].山西农业大学学报(自然科学版).2015
[10].马勇.中国荷斯坦种公牛FAK基因调控区的遗传变异鉴定及其与精液品质的关联分析[D].山东师范大学.2015