Spt15及轉(zhuǎn)錄本UTR重疊對釀酒酵母基因表達的調(diào)控研究.pdf

1、轉(zhuǎn)錄是基因組遺傳信息譯碼的第一步，它受多類生物分子的調(diào)控，包括蛋白質(zhì)（如轉(zhuǎn)錄因子）、RNA（如microRNA）及甲基化修飾的DNA等。生物個體、組織、乃至細胞中每個基因轉(zhuǎn)錄水平都是特定的，即存在時空性;也就是說，基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控是動態(tài)可逆的。此外，解析基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控的機制，可以人工控制基因表達，進而實現(xiàn)生物表型的工程改造，因而對基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控研究具有重要的科學(xué)意義和實踐價值。本論文將從RNA分子（對向基因重疊轉(zhuǎn)錄本反向調(diào)控）和轉(zhuǎn)錄因子（通用

2、轉(zhuǎn)錄因子Spt15變異）兩個層面，對釀酒酵母基因轉(zhuǎn)錄表達進行探討。
　　在RNA分子依賴轉(zhuǎn)錄調(diào)控層面，我們發(fā)現(xiàn)缺乏microRNA調(diào)控機制的釀酒酵母基因組編排緊湊，轉(zhuǎn)錄本重疊現(xiàn)象普遍。通過分子生物學(xué)的實驗，發(fā)現(xiàn)3'-UTR重疊的對向基因表達存在“此消彼長”的相互調(diào)控關(guān)系，重疊的3'-UTR轉(zhuǎn)錄本是表達調(diào)控的作用元件。借助生物信息學(xué)和計算生物學(xué)的研究，也進一步證實了釀酒酵母中這一調(diào)控關(guān)系的確切性。這一發(fā)現(xiàn)為我們系統(tǒng)了解釀酒酵母基因表

3、達調(diào)控規(guī)律以改造工業(yè)菌株性狀，積累了科學(xué)依據(jù)。
　　在轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控層面，我們從基因表達水平和菌株表型兩方面，探索通用轉(zhuǎn)錄因子Spt15介導(dǎo)的全局轉(zhuǎn)錄工程方法(gTME)在菌種改良中的效力。通過向酵母細胞中導(dǎo)入突變型轉(zhuǎn)錄因子sptl5-300，比較和分析其在不同宿主背景下作用效力的差別，發(fā)現(xiàn)了傳遞此突變型轉(zhuǎn)錄因子效能的兩個主效基因，并在此基礎(chǔ)上部分解釋了gTME效力背景依賴現(xiàn)象的成因。這一發(fā)現(xiàn)為運用gTME手段改造工業(yè)菌株性狀，提供