山羊基因组中源于ERVs的lncRNA在早期胚胎发育中的作用

摘要

转座(Transposition)作为一种普遍的生物现象，意为将某些特定的遗传因子从一个基因位点复制/剪切、粘贴至另一个基因位点，而这些能够自主复制和移动的遗传因子则称为转座子(Tansposable Elements，TE)。按照转座模式将其分为两大类:一类是DNA转座子，以DNA为媒介进行转座;另一类则是反转录转座子(retrotransposon)，又称逆转录元件，通过RNA进行转座。前者在哺乳动物中存在极少，后者则已被证实在人、小鼠、牛等哺乳动物的早期胚胎发育、胎盘发育等多项生理过程中发挥重要的调控作用。内源性逆转录病毒元件ERVs（Endogenous Retrovirous）作为一类重要的反转录转座子，它们的整合、表达更是对早期胚胎发育起着重要的调控作用，本实验旨在探究山羊基因组中对其早期胚胎发育的合子激活过程中有调控作用的ERV元件，实验内容主要包括以下几部分:
　　1.对山羊全基因组分析，通过Reaptmasker、muscl等软件，挑选出600余条ERV序列，构建ERV数据库。对它们进行一级、二级分类，分析它们的结构，计算各类ERV所占比例并将它们定位至染色体上。
　　2.收集山羊卵母细胞，进行体外受精(IVF)处理，发育至2-Cell/8-Cell期，将IVF2-cell期、IVF8-cell期进行单细胞测序，建立转录组数据库，包括LncRNA和mRNA两部分。
　　3.将两组数据进行双向blast分析，对IVF8-cell期特异性高表达而在IVF2-cell期低表达的源于ERVs的转录序列，进行QRT-PCR检测，以此筛选在8-cell期高表达的源于ERVs序列的LncRNA/mRNA，通过显微注射siRNA进行选定序列的干扰，最终得到两条在早期胚胎发育过程中有作用的序列lncRNA TCONS_00460156和mRNA hsd17b11。

目录

论文说明

声明

摘要

第1章 转座子概述

1．1 转座子定义

1．2 转座子分类

1．3 内源性逆转录病毒元件ERVs概述

1．3．1 ERV的定义

1．3．2 ERV的发现过程

1．3．3 ERV的结构种类

1．3．4 ERV的分类和命名

1．4 宿主对ERVs的抵抗机制

1．4．1 表观遗传机制

1．4．2 ERV的抑制因子

1．5 ERV的潜在致病性

1．5．1 癌症

1．5．2 生殖细胞系的突变

1．5．3 ERVs与自身免疫疾病的关系

1．5．4 ERV蛋白的驯化

1．5．5 ERV介导的基因调控

1．6 非编码RNA研究现状

1．6．1 非编码RNA与胚胎发育

1．6．2 ERV相关的非编码RNA

1．7 本研究目的及意义

第2章 山羊基因组中ERVs元件的生物信息学分析

2．1 材料与方法

2．2 结果

2．2．1 ERV的富集和注释

2．2．2 山羊全基因组中ERVs元件进化树分析

2．2．3 山羊全基因组中ERVs元件在染色体上的分布情况

2．2．4 山羊全基因组中ERVs元件的结构分析

2．2．5 ERV上下游靶基因的富集

2．3 讨论

2．4 小结

第3章 山羊合子基因组激活过程中ERVs来源转本的分析和验证

3．1 材料与方法

3．1．1 试剂与耗材

3．1．2 仪器与设备

3．1．3 山羊卵母细胞的收集与体外成熟培养

3．1．4 体外受精胚胎的制备

3．1．5 胚胎收集

3．1．6 利用RNA-seq技术进行山羊胚胎转录测序

3．1．7 转录本文库的构建

3．1．8 ERVs序列与转录组数据进行双向比对

3．1．9 实时荧光PCR检测源于ERV的LncRNA在不同阶段胚胎中的表达量

3．2 结果

3．2．1 转录组测序结果和分析

3．2．2 ERVs来源转录本的分析结果

3．3 讨论

3．4 小结

全文结论

本研究的创新点

参考文献

致谢

作者简介