水稻非自主SZ-2元件源于hopi转座后的基因组重排事件

摘要

转座元件是基因组中一类可移动的DNA片段。这些转座元件可从基因组的一个位置直接移动到另一个位置，从而导致基因组的内部产生突变。真核基因组内存在着各种不同类型的转座元件，其数量极其地庞大。几十年来，随着对转座子结构和其转座机制不断的探索，所积累的认知水平已相当丰富，并对现代遗传性的发展产生了深远的影响。然而，许多有关转座子转座的分子细节却还有待于进一步明了，例如MITEs的起源就所知甚少，主要存在两种假说。
　　本文所关注的科学问题是:“MITEs究竟是如何起源的？”。我们的观点是:也许二种假说相互间并不矛盾，因为其核心内容都一致地假定MITEs家族的起源是由一个或者少数几个祖先扩增而来。要回答以上问题，就必须详细地观察MITE元件，在进化的压力下是以何种方式进行扩增的？其转座的分子细节又当如何？
　　本文的研究就此问题展开。首先我们建立了适用于MITEs转座活性检测的生物学表型，然后TD实验提示出mPing元件和SZ-2元件都具潜在的转座活性，后续的又对两个元件的TD片段进行统计分析，以及双带型PCR确认实验都再次确认了mPing元件和SZ-2元件确实都正在发生着转座事件。本文构建完成了一组能够应用于检测MITE元件转座活性的生物学表型，为进一步解析MITE的转座机制，提供一个明确而实用的实验体系。而且所获的hopi转座结果是由同一个水稻品系在同一个遗传背景下的平行对比实验过程中得到确认的，因而是一个有关hopi转座子转座最直接的证据。最后本文观察到在同一个等位基因位点上可以同时出现完整的hopi转座子和SZ-2元件，该结果将基因重排与转座子的转座事件紧密联系在一起，为深入解析真核生物的转座机制提供了重要的分子细节。

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致谢

摘要

缩略词

1 文献综述

1．1 转座元件研究进展

1．2 植物微小倒置重复转座元件的定义及其分类

1．2．1 Tourist类MITEs与PIF／Pong／IS5超家族的关系

1．2．2 Tc1／mariner超家族与Stowaway类MITE的关系

1．2．3 水稻基因组其他亚类MITE元件

1．2．4 MITE的产生及转座机制的模型

1．3 TE或参与植物的基因表达调控

1．4 TE衍生的小分子RNAs

1．5 问题与展望

参考文献

2 水稻非自主SZ-2元件源于hopi活跃转座后的基因组重排事件

2．1 前言

2．2 材料与方法

2．2．1 植物材料

2．2．2 培养基和主要试剂

2．2．3 水稻组织培养

2．2．4 水稻基因组DNA的提取(上海生工UNIQ-10柱式植物基因组DNA提取试剂盒)

2．2．5 Nest-PCR

2．2．6 琼脂糖凝胶电泳

2．2．7 PCR产物割胶回收(上海生工SanPrep柱式DNA胶回收试剂盒)

2．2．8 连接反应

2．2．9 感受态细胞制备

2．2．10 电击转化

2．2．11 重组转化子的培养

2．2．12 重组质粒的提取

2．2．13 TD技术

2．2．14 聚丙烯酰胺凝胶电泳检测

2．2．15 生物信息学分析

2．2．16 引物

2．3 结果与讨论

2．3．1 适用于MITEs转座活性检测的生物学表型建立

2．3．2 TD实验提示出mPing元件具潜在的转座活性

2．3．3 mPing元件TD片段的序列分析

2．3．4 mping元件的双带型PCR确认实验

2．3．5 SZ-2元件TD片段的序列分析

2．3．6 SZ-2元件的TD片段序列再分析及PCR再验证

2．4 结论

参考文献

附录

作者简历