真菌新snoRNA基因簇Ⅱ的鉴定与表达分析

摘要

核仁小分子RNA(smallnucleolarRNA，snoRNA)是一类最主要的非编码RNA，它在真核生物核糖体的生物合成中起关键作用，主要参与核糖体RNA前体的剪切加工和指导rRNA上特定位点的2’-O-核糖甲基化以及尿嘧啶向假尿嘧啶的转换等转录后修饰。snoRNA在结构、功能以及基因组织等多方面存在着多样性，因此，对snoRNA的研究已成为了RNA组学研究的热点。 酿酒酵母snoRNA基因簇Ⅱ是由三个boxC/D类snoRNA紧密连锁排列在一起的多顺反子snoRNA基因簇。本文通过BLAST搜索真菌基因组数据库，在30种真菌中发现了snoRNA基因簇Ⅱ，表明snoRNA基因簇Ⅱ在真菌中是普遍存在的。在所有的新鉴定的30个snoRNA基因簇Ⅱ中，仅10个是以独立转录的snoRNA基因簇的形式存在，其余20个则是由非蛋白编码基因的内含子编码的。RT-PCR实验进一步验证了这些snoRNA基因簇的存在。 比较鉴定自不同菌种的snoRNA基因簇Ⅱ，发现snR57仅存在于少数低等的酵母菌中，通过同源分析在高等的动植物中也未能找到snR57的功能同源分子，这些结果都显示snR57仅仅是snoRNA系统进化过程中的一个过客，它短暂的存在于低等真核生物体，联系到snR57中采用的非标准的box基序，snR57的消亡也是必然的结果，从中也进一步证明了boxC与boxD基序对于该类snoRNA的存在具有重要意义。 解脂耶氏酵母snoRNA基因簇Ⅱ的宿主基因是一个非蛋白编码基因，三个紧密相连的内含子依次编码snR57、snR55和snR61snoRNA。RT-PCR和测序结果分析，发现这个非编码RNA基因通过选择性剪接产生两种不同的转录产物。其一，各内含子随机切除，形成一个相对长的转录产物；其二，编码snR55和snR61的两个内含子作为整体从前体剪接下来，连接二者的外显子亦不能存在于终产物中，而导致产生一个相对短的转录产物。在本课题的研究中意外地发现的非蛋白编码基因的选择性剪接现象，是在低等真核生物中的首次发现。 在汉逊氏德巴利酵母snoRNA基因簇Ⅱ的宿主基因也是一个非蛋白编码基因，在这一非蛋白编码基因中发现了一种独特的基因结构：分别编码snR57和snR55的两个内含子在剪接位点相互重叠，称为重叠内含子。RT-PCR分析和测序结果显示，在成熟过程中，这一独特结构中的一个内含子首先被剪接后，另一个看似不完整的内含子利用被剪接内含子上游或下游的鸟苷酸重新组合成一个完整的剪接位点，并参加到新一轮的转酯反应。这个重叠内含子的研究对进一步的阐明基因的结构以及内含子的起源和结构有重要的意义。 通过对真菌snoRNA基因簇Ⅱ的系统研究，不仅发现了稀有的重叠内含子和ncRNA的选择性剪接现象，也探讨了snoRNA基因簇Ⅱ的结构和表达方式。这些研究成果丰富了对snoRNA基因簇的认识，为进一步阐明snoRNA基因簇的起源和进化提供依据。

目录

文摘

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第一章综述

第二章材料与方法

第三章结果与分析

第四章讨论

参考文献:

致谢