小鼠胚胎干细胞核心转录因子调控网络的生物信息学分析

摘要

应用生物信息学的方法，分析Nanog，Oct4，Sox2在干细胞保持全能性中的作用，分析Nanog，Oct4，Sox2的调控机制，具体内容如下： 1、用Nanog，Oct4，Sox2结合靶序列，在所建小鼠胚胎干细胞中转录调控基因数据库中查寻，筛选出研究较少、具有生物信息学分析价值的Nanog靶基因Zbtb9，Shox2，Foxn2，Dmrt2； Oct4靶基因.Asc14，Uimc1，Arid2，Asb1； Sox2靶基因Zfy2，Tcea2，Tcfcp2。 2、通过对靶基因的基本性质和结构进行分析得出：Zbtb9，Uimc1，Zfy2可能是跨膜蛋白，Shox2，Foxn2，Dmrt2，Asc14，Arid2，Asb1，Tcea2，Tcfcp2可能是核内蛋白，这些基因蛋白富含疏水性氨基酸，以螺旋为主。利用生物信息学软件分析这些靶基因蛋白含有的结构域。 3、通过对基因的启动子区域进行分析得出：(1)Nanog，Oct4，Sox2的结合靶序列位于对应靶基因启动子区的附近，或启动子区与转录起始位点之间，或启动子区内，表明Nanog，Oct4，Sox2分别对其靶基因进行转录调控。(2)多数靶基因的启动子区域内含有JCV和AP-2的结合位点，表明所选靶基因在干细胞的自我更新中起作用。(3)在靶基因启动子区内找到Sp1，NFI，H4TF1，junB等结合位点，根据Sp1，NFI，H4TF1，junB基因在特异性细胞转录调控中的作用推断出：Uimc1，Tcfcp2在神经细胞的形成中起作用；Asc14，Arid2，Foxn2，Dmrt2，Tcea2在内皮细胞的形成中起作用；Asc14,Tcea2在肌肉细胞的形成中起作用；Zfy在角质细胞的形成中起作用。 4、通过分析得出：Nanog，Oct4调控的基因在肌肉细胞和内皮细胞的分化中起作用；Sox2调控的基因在神经细胞和角质细胞的分化中起作用。Nanog，Oct4，Sox2对靶基因的调控之间存在串扰。根据上述分析构建干细胞保持全能性的调控网络。

目录

文摘

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声明

第一章小鼠胚胎干细胞全能性保持的研究进展

1.1胚胎干细胞

1.2 Nanog的研究进展

1.3 OCT4的研究进展

1.4 Sox2的研究进展

1.5干细胞保持自我更新机制

第二章生物信息学及其在生物学研究领域的应用

2.1生物信息学

2.2生物信息学在生物学研究中的现状

2.2.1生物信息学在序列分析中的应用

2.2.2生物信息学在基因组分析中的应用

2.2.3生物信息学在蛋白质结构分析中的应用

2.3生物信息学数据库

2.3.1主要的生物信息学网站

2.3.2蛋白质基本性质分析数据库

2.3.3蛋白质功能分析数据库

第三章小鼠胚胎干细胞核心转录因子Nanog靶基因的生物信息学分析

3.1步骤和方法

3.1.1小鼠胚胎干细胞中转录调控基因数据库的建立

3.1.2在数据库中选取Nanog调控的基因

3.1.3对所选取Nanog靶基因的生物信息学分析

3.2 Nanog靶基因的生物信息学分析

3.2.1 Zbtb9基因的生物信息学分析

3.2.2 Shox2基因的生物信息学分析

3.2.3 Foxn2基因的生物信息学分析

3.2.4 Dmrt2基因的生物信息学分析

3.3讨论

3.3.1 Zbtb9基因的生物信息学分析

3.3.2 Shox2基因的生物信息学分析

3.3.3 Foxn2基因的生物信息学分析

3.3.4 Dmrt2基因的生物信息学分析

3.4 小结

第四章小鼠胚胎干细胞核心转录因子Oct4靶基因的生物信息学分析

4.1步骤和方法

4.1.1小鼠胚胎干细胞中转录调控基因数据库的建立

4.1.2在数据库中选取Oct4所调控的基因

4.1.3对所选取Oct4的靶基因进行生物信息学分析

4.2 OCT4靶基因的生物信息学分析

4.2.1 Ascl4基因的生物信息学分析

4.2.2 Uimc1基因的生物信息学分析

4.2.3 Arid2基因的生物信息学分析

4.2.4 Asb1基因的生物信息学分析

4.3讨论

4.3.1 Ascl4基因的生物信息学分析

4.3.2 Uimc1基因的生物信息学分析

4.3.3 Arid2基因的生物信息学分析

4.3.4 Asb1基因的生物信息学分析

4.4小结

第五章小鼠胚胎干细胞核心转录因子Sox2靶基因的生物信息学分析

5.1步骤和方法

5.1.1小鼠胚胎干细胞中转录调控基因数据库的建立

5.1.2在数据库中选取Sox2所调控的基因

5.1.3对所选取Sox2的靶基因的生物信息学分析

5.2 Sox2 靶基因的生物信息学分析

5.2.1 Zfy2基因的生物信息学分析

5.2.2 Tcea2基因的生物信息学分析

5.2.3 Tcfcp2基因的生物信息学分析

5.3 讨论

5.3.1 Zfy2基因的生物信息学分析

5.3.2 Tcea2基因的生物信息学分析

5.3.3 Tcfcp2基因的生物信息学分析

5.4 小结

结论

参考文献

附 表

致谢

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