酵母基因内含子中转录正调控位点的统计分析

以一组随机选取的对照序列中寡核苷酸的出现频率为基础,分析转录频率较高的酵母基因内含子序列的寡核苷酸使用情况,抽提出一批过表达的寡核苷酸。然后对抽取出的寡核苷酸和它们在每个高效转录基因内含子序列中重叠、连接后形成的长寡核苷酸序列片段进行分析．并对照实验结果和用比较分析方法获得的结果、推测这些寡核苷酸可能是高效转录基因内含子序列中潜在的转录因子结合位点。     

酵母核糖体蛋白基因组合转录调控位点统计分析

真核基因的转录调控是后基因组时代研究的主要问题之一,其基础是认识DNA上转录因子结合位点(模体)及分布状况。基于马尔可夫链模型对酵母核糖体蛋白基因上游启动子序列中模体出现次数进行统计,利用Z-score统计量抽提出过表达和低表达的模体,其中95%的模体与实验得到的转录因子结合位点相符合。然后将抽提出的模体两两配对,通过与背景序列比较,找出酵母核糖体蛋白基因中出现概率及距离分布均具有统计显著性的模体对,这些非随机出现的模体对具有潜在的组合转录调控功能,其中一些模体对的组合调控作用已有实验支持。对提取出的模体对在序列中的位置分布进行分析,发现近94%的模体对位于转录起始位点上游,超过半数的模体对两模体之间的最短距离在0～100bp之间,距离小于30bp的模体对接近30%,这样的短距离间隔有利于两模体的相同作用。这些结果将有助于对酵母核糖体蛋白基因转录调控机制的深入认识。     

酵母基因内含子中二聚体寡核苷酸转录调控位点的统计分析

对高效和低效转录酵母基因内含子序列中寡核苷酸的出现频率进行对照分析, 结果显示高效和低效内含子序列的结构有差异, 而且高效转录内含子序列含有较多潜在的转录因子结合位点. 观察实验获得的转录调控位点, 发现许多调控位点不是相邻接的寡核苷酸,而是由一对保守寡核苷酸构成, 这对寡核苷酸被一段长度固定的非保守区域间隔开. 于是对此形式的二聚体寡核苷酸(dyad)在高效和低效内含子序列中出现的频率进行统计比较分析,抽提出在高效内含子组出现的频率显著高于在低效内含子组出现频率的二聚体寡核苷酸, 分析这些二聚体寡核苷酸在两组内含子序列中的分布特征, 并对照实验结果, 这些二聚体寡核苷酸可能与基因转录的正调控有关.     

人I型胶原基因第一内含子调节转录的研究

人Ｉ型胶原α１（Ｉ）链（ＣＯＬＩＡ１）基因内含子序列在不同细胞内有不同的转录调节活性,报道了含人ＣＯＬＩＡ１基因内含子Ｉ不同区段（＋５４４～＋８５５和＋８２０～＋１０９３）的重组质粒ｐＳＣＥＰ－ＣＡＴ和ｐＳＣＩＰ－ＣＡＴ的构建并转染人胚肌腱成纤维细胞和Ｔｃａ８１１３舌癌细胞,地高辛标记抗ＣＡＴ－ＥＬＩＳＡ检测结果显示：ｐＳＣＥＰ－ＣＡＴ在两种细胞均获表达;ｐＳＣＩＰ－ＣＡＴ在人成纤维细胞未表达,但     

小鼠基因内含子中CpG岛和几个转录调控元件分析

内含子在基因转录调控中的作用已多次被实验报道,然而对其参与调控的普遍性还缺乏足够的理论支持。本研究利用计算分析方法,对小鼠基因内含子中的CpG岛(CpGisland)、TATA框(TATAbox)、CAAT框(CAATbox)以及GC框(GCbox)等元件的出现频率进行分析。结果发现,分别有56.01%、57.16%、65.88%和41.86%的第一内含子具有CpG岛、TATA框、CAAT框以及GC框,而它们在其它内含子中的平均出现频率则分别为14.07%、45.24%、49.91%和13.19%。即使考虑到不同位置的内含子,这些元件在第一内含子中的出现频率也显著高于它们在其它任何位置内含子中的出现频率。由于CpG岛、TATA框、CAAT框以及GC框均与基因的转录调控有关,据此推测小鼠第一内含子在基因转录调控过程中具有潜在的重要性。本研究结果为内含子参与转录调控提供了更多的理论依据。     

核糖体蛋白基因上游转录调控元件协同作用的分析

在对酵母基因上游区调控位点的研究中发现,具有高转录水平的基因几乎都是编码核糖体蛋白的,在低转录水平的基因中却没有发现核糖体蛋白基因,这一现象似乎提示着核糖体蛋白基因上游序列中含有较多潜在的有利于基因转录的转录因子结合位点.为了能对核糖体蛋白基因上游序列有一个系统全面的认识,本文采用多种统计方法从不同角度探测了核糖体蛋白基因上游序列中潜在的转录正调控位点,并对它们之间可能存在的协同作用模式进行了分析.     

酵母基因中转录正调控内含子序列特征的统计分析

大量实验研究显示,真核基因的许多内含子具有调控转录的功能,但是对此问题尚缺乏全面的研究.观察一些酵母基因的转录频率与基因的内含子序列后,发现一个值得注意的现象：转录频率高的基因内含子序列一般都比较长,而转录频率低的基因内含子一般都比较短.这提示高效转录基因的较长内含子中可能含有某些增强基因转录的特征性结构.于是选取两组酵母基因的内含子进行详细研究,第一组的基因具有较高的转录频率（>30）,第二组的基因转录频率较低（≤10）.对寡核苷酸（主要是四核苷酸、五核苷酸）的出现频率进行统计比较分析,探测到一批寡核苷酸,它们在第一组内含子中出现的频率显著高于在第二组内含子中出现的频率,同时也显著高于与第一组内含子相邻的外显子中的出现频率.其中一些寡核苷酸与实验研究得到的转录调控元件相同.从这批寡核苷酸在内含子和外显子序列中的分布看,高效转录基因内含子的序列结构确实有利于基因的转录.     

酵母基因上游区与内含子可能的短程和长程转录协同增效作用

根据实验观察到的DNA成环和弯折机制,以140bp为分界点,探讨高频转录基因上游区与内含子之间可能存在的短程和长程转录协同增效作用（synergy）。用与随机序列做对比的方法,抽提出最近距离在140bp以下的寡核苷酸对,以及最近距离在140bp以上的寡核苷酸对。仔细分析两种距离下的可能的协同寡核苷酸对的位置特征和碱基组分,发现短程协同作用的寡核苷酸对的平均最近距离都在110bp以下,位于上游区的CCAA是一个很明显的特征;而长程协同作用的寡核苷酸对的平均最近距离集中在250-400bp,并且在多数寡核苷酸对中,位于上游区的寡核苷酸是GC丰富的正调控元件。     

酵母内含子在基因序列中的分布对基因转录效率的影响

对酵母中高效转录和低效转录基因内含子序列寡核苷酸使用情况的对照分析,显示两类内含子的序列结构有差异,并且高效转录基因内含子序列含有较多潜在的转录因子结合位点,由此推测内含子可能参与基因转录的调控.这个结论有待更多的数据证实.对内含子和外显子在两组基因序列中的分布（长度、位置等）进行详细比较分析后显示,高效转录基因内含子和低效转录基因内含子的长度有比较明显的界限.两组基因中外显子长度的均值虽然有些差异,却没有明显的界限.基因序列长度与外显子长度的情况相似.虽然内含子的相对位置在两类基因中都很靠近5′端,但是从实际位置看,高效转录基因中比较多的内含子很靠近基因的5′端,有些则位于5′-UTR区域.这些结果提示,基因的转录效率与内含子的长度有关,与外显子及基因序列的长度无关,内含子的位置也可能影响转录效率,内含子对基因转录的调控可能与基因上游的转录调控有关联,或者是上游调控的延续.     

大肠杆菌yigP基因转录调控序列的鉴定

【目的】调查yigP基因启动子的活性,并对该转录调控序列进行分析。【方法】以lacZ为报告基因,克隆启动子片段至启动子探针质粒中,通过检测β-半乳糖苷酶活性判断启动子活性,并通过克隆一系列逐步缩短的启动子片段来确定启动子所在区域。利用定点突变技术,对启动子的重要序列进行定点突变,调查其对启动子活性的影响。【结果】确定了yigP基因启动子的区域,鉴定了启动子的-10区和-35区,并发现了启动子上游存在一个负调控序列,对该序列进行了初步的研究显示其中部分序列是这种负调控作用的核心序列。【结论】对yigP基因的转录调控序列进行了鉴定,丰富了我们对基因转录调控的认识。     

白假丝酵母CFL1基因通过转录调控参与氧化压力应答

【背景】CFL1基因是白假丝酵母高铁还原酶基因,介导胞外铁离子的还原,在白假丝酵母胞内铁稳态的维持方面发挥着重要作用。【目的】研究CFL1基因调节氧化压力应答的分子机制。【方法】采用液体培养及巨噬细胞模型,测定CFL1缺失对氧化压力耐受性和杀伤巨噬细胞能力的影响;使用羟基自由基清除剂二甲基亚砜(DMSO)分析其对缓解氧化压力敏感性的影响;采用实时荧光定量PCR分析CFL1缺失对氧化压力应答基因表达的影响;采用过氧化氢酶(CAT)活性测定方法研究CFL1缺失对CAT1基因表达的影响;通过构建WT-CAT1-GFP和cfl1Δ/Δ-CAT1-GFP菌株分析过氧化氢酶基因过表达对cfl1Δ/Δ氧化压力敏感性的影响。【结果】白假丝酵母CFL1基因的缺失会造成杀伤巨噬细胞能力的减弱,氧化压力应答基因表达的下降。过氧化氢酶基因的过表达则能恢复与野生型几乎一致的氧化压力水平。【结论】CFL1基因通过转录调控参与白假丝酵母氧化压力应答过程。     

人Ⅰ型胶原基因第一内含子调节转录的研究

人Ⅰ型胶原α1(Ⅰ)链(COLⅠA1)基因内含子序列在不同细胞内有不同的转录调节活性.报道了含人COLⅠA1基因内含子Ⅰ不同区段(+544～+855和+820～+1 093)的重组质粒pSCEP-CAT和pSCIP-CAT的构建并转染人胚肌腱成纤维细胞和Tca 8113舌癌细胞.地高辛标记抗CAT-ELISA检测结果显示:pSCEP-CAT在两种细胞均获表达;pSCIP-CAT在人成纤维细胞未表达,但在舌癌细胞其表达量明显高于pSCEP-CAT.这表明人COLⅠA1基因内含子Ⅰ+544～+855区段增强氯霉素乙酰转移酶(CAT)表达;+820～+1093区段则抑制人成纤维细胞但显著增强舌癌细胞的CAT表达.     

Invasion of protein coding genes by green algal ribosomal group I introns

The spread of group I introns depends on their association with intron-encoded homing endonucleases. Introns that encode functional homing endonuclease genes (HEGs) are highly invasive, whereas introns that only encode the group I ribozyme responsible for self-splicing are generally stably inherited (i.e., vertical inheritance). A number of recent case studies have provided new knowledge on the evolution of group I introns, however, there are still large gaps in understanding of their distribution on the tree of life, and how they have spread into new hosts and genic sites. During a larger phylogenetic survey of chlorophyceaen green algae, we found that 23 isolates contain at least one group I intron in the rbcL chloroplast gene. Structural analyses show that the introns belong to one of two intron lineages, group IA2 intron-HEG (GIY-YIG family) elements inserted after position 462 in the rbcL gene, and group IA1 introns inserted after position 699. The latter intron type sometimes encodes HNH homing endonucleases. The distribution of introns was analyzed on an exon phylogeny and patterns were recovered that are consistent with vertical inheritance and possible horizontal transfer. The rbcL 462 introns are thus far reported only within the Volvocales, Hydrodictyaceae and Bracteacoccus, and closely related isolates of algae differ in the presence of rbcL introns. Phylogenetic analysis of the intron conserved regions indicates that the rbcL699 and rbcL462 introns have distinct evolutionary origins. The rbcL699 introns were likely derived from ribosomal RNA L2449 introns, whereas the rbcL462 introns form a close relationship with psbA introns.