CTCF结合的顺式调控元件的鉴定和功能分析

发布时间：2023-06-04 19:35

　　真核基因表达是一个复杂、精细且处于动态变化的生物学过程,受基因组调控元件、转录因子、表观遗传修饰和非编码RNA等多因素、多层次的调控。顺式调控元件通过招募不同的反式作用因子使染色质高级结构发生变化,从而启动或沉默基因表达,是基因调控的重要研究内容。因此,基因组中顺式调控元件的鉴定对于深入理解基因表达的分子调控机制具有重要的意义。此外,基因组顺式调控元件的鉴定也蕴含着潜在的应用价值,尤其是在基因治疗等转化医学研究中,具有增强子阻断与异染色质屏障功能的绝缘子元件已经用于提高基因治疗的安全性研究。基因治疗通常具有两种策略：基因补偿(Gene Addition)和基因修复(Gene Repair)。传统的基因治疗采用基因补偿的方法将正常的基因转入细胞内使其表达出功能蛋白,该方法对于重症综合性免疫缺陷病(Severe Combined Immunodeficiency, SCID)、β-地中海贫血(β-thalassemia)等由基因功能缺陷导致的遗传性疾病的治愈或改善都有很好的疗效。然而,用于基因治疗的病毒载体整合入基因组后会诱发周边邻近基因的异常表达,甚至会诱发恶性肿瘤的发生,这种基因毒性(...

【文章页数】：110 页

【学位级别】：博士

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致谢
摘要
Abstract
专业词汇中英文对照表
引言
第1章 文献综述
    1.1 染色质结构与基因表达调控
        1.1.1 染色质的基本结构
        1.1.2 DNase I敏感位点与染色质开放状态
        1.1.3 组蛋白修饰
        1.1.4 染色体内部的相互作用
        1.1.5 染色体之间的相互作用
    1.2 CTCF的功能基因组学研究
        1.2.1 CTCF的结构及功能
        1.2.2 CTCF锌指结构的研究
        1.2.3 CTCF结合位点在全基因组中的分布
        1.2.4 CTCF与染色质构象
        1.2.5 CTCF与基因表达调控
    1.3 基因组调控元件的功能及应用
        1.3.1 绝缘子元件的结构与功能
        1.3.2 增强子阻断的绝缘子元件调控基因表达的机制
        1.3.3 真核生物中参与绝缘子元件功能的蛋白因子
        1.3.4 绝缘子元件在人类基因治疗中的应用
        1.3.5 沉默子的结构及功能分类
第2章 材料和方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 高通量数据
        2.1.2 细胞系
        2.1.3 质粒载体
        2.1.4 实验试剂与仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 CTCF识别序列的鉴定
        2.2.2 PCR扩增待测的绝缘子候选者
        2.2.3 质粒载体构建
        2.2.4 病毒载体构建及病毒滴度测定
        2.2.5 LB培养基平板的准备
        2.2.6 感受态细胞的制备(电转化型)
        2.2.7 煮沸法提取质粒(批量提取质粒)
        2.2.8 细胞培养
        2.2.9 流式细胞仪计数分析与分选细胞
        2.2.10 基因毒性检测
        2.2.11 数据的统计分析
第3章 结果与讨论
    3.1 绝缘子元件的鉴定和功能分析
        3.1.1 全基因组CTCF识别序列的挖掘和注释
        3.1.2 具有增强子阻断活性的绝缘子元件的筛选
        3.1.3 具有增强子阻断活性的绝缘子元件的功能鉴定
        3.1.4 绝缘子元件能减弱由外源载体导致的基因毒性作用
        3.1.5 全基因组中仅少数的CTCF结合序列为增强子阻断子元件
        3.1.6 具有增强子阻断功能的绝缘子的染色体特征
        3.1.7 高CTCF结合率的DNA序列的功能分析
    3.2 自发性沉默子T39的鉴定和功能分析
        3.2.1 T39沉默子的发现
        3.2.2 T39的染色体特征分析
        3.2.3 T39与文献报道的沉默子的功能比较
        3.2.4 T39的沉默子活性检测
第4章 结论
参考文献
附录
    附图
    附表
作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：3830885