一、染色质结构和基因活性（论文文献综述）
高阳[1]（2019）在《乳腺癌新标记物的筛选及其作用研究》文中指出近年来我国乳腺癌发病率迅速上升,已经成为排名第一位的女性恶性肿瘤,并且逐年呈现年轻化的趋势。然而,目前已知的用于预测和有效治疗乳腺癌的方法是有限的。即便已经通过大量的研究致力于提高乳腺癌的诊断和总体生存率,但是现有的预测和综合治疗还面临有效率不高或者缓解期不长的问题。DNA甲基化及lncRNA（长非编码RNA）具有作为乳腺癌新型标志物的巨大潜力。理想的生物标志物应易于获得的,如果可以从体液（例如血清或尿液）中取样,则特别理想。而在人体体液中确实可以检测到DNA及lncRNA。目前,尚未将DNA甲基化及lncRNA鉴定为人体体内乳腺癌的潜在生物标志物。但已经有lncRNA被鉴定为其他癌症（如肝癌和前列腺癌）中的生物标志物。由于DNA甲基化和lncRNA在乳腺癌进展中起重要作用,因此它们是潜在的新型治疗靶点。本课题旨在发现乳腺癌中的潜在DNA甲基化及lncRNA标志物,为乳腺癌提供预警、诊断、监控病情、判断预后的分子生物学指标,此外通过对与乳腺癌密切相关的DNA甲基化和lncRNA进行干扰,研究其在乳腺癌中的主要生物学功能。首先,本研究通过对油田总医院449例乳腺癌临床样本进行分析,发现普遍性的乳腺癌患者为浸润性导管癌,其它相对较少见的浸润性癌包括小叶癌、腺癌、粘液腺癌、乳头状癌。接下来,本研究通过TCGA数据库对以上类型的乳腺癌组织和正常组织进行了高通量分析,筛选出了差异表达的基因,结果显示,乳腺癌中有108个上调基因和320个下调基因,DAVID功能注释分析结果显示,所有上调的基因富集功能与所有下调基因富集功能完全不同。上调的基因富集功能与细胞周期有关,尤其是M期,但下调的基因富集功能是受调节的激素刺激,细胞增殖等。之后对调控这些基因表达的的相关DNA甲基化情况和lncRNA进行了分析。差异表达基因和异常DNA甲基化位点的高通量分析结果表明,甲基化分析显示乳腺癌中有301个高甲基化CpG位点和242个低甲基化CpG位点,GREAT功能注释分析结果表明,所有高甲基化CpG位点富集功能完全不同于所有低甲基化CpG位点富集功能。超甲基化的CpG位点位于乳腺癌的致病基因附近,但是低甲基化的CpG位点位于防御反应基因附近。通过筛选不同表达的基因和不同甲基化的CpG位点获得30个CpG位点相关基因的结果。Pearson相关系数结果显示,有26个CpG位点显着调节了23个下游基因（p<0.05）。在26个CpG位点中,21个CpG位点是负调节位点,其通常位于基因转录起始位点的500bp附近,并且这些基因在乳腺癌中表达最低。同时,这些基因在乳腺癌中是高甲基化CpG位点,其中包括LEP和EDN3,它们是参与激素调节的两个基因。通过高通量筛选出了乳腺癌组织和癌旁组织差异表达lncRNA,并确定了Mir600HG为研究对象,表达结果显示,Mir600HG在癌旁组织中高表达。通过相关性分析,Mir600HG与乳腺癌14个基因差异表达密切相关,与DNA甲基化所调控的基因进行比对,其中IGF1,ENPP2,LEP和EDN3四个基因属于共有基因。最后,本研究通过对油田总医院所收集的乳腺癌患者样本进行验证分析,结果显示,与癌旁组织进行比较,DNA甲基化和Mir600HG确实在乳腺癌中存在显着性差异,并且IGF1,ENPP2,LEP和EDN3四个基因也存在差异表达。利用Kaplan-Meier Plotte对四个基因进行生存分析,四个基因IGF1,ENPP2,LEP和EDN3的结果显示这些基因的高表达显着与预后良好有关。黄芩苷是一种黄酮类物质,来自于中草药黄芩的根部,是黄芩发挥作用的主要物质,本研究利用黄芩苷处理MCF-7和MDA-MB-231乳腺癌症细胞和MDB-MB-231异种移植小鼠,结果显示,黄芩苷可以有效地抑制DNA甲基化,进而有效地提高以上四个基因的表达,并且进一步影响乳腺癌细胞的增殖、迁移及侵袭能力。对MCF-7和MDA-MB-231乳腺癌症细胞进行Mir600HG的干扰和过表达也得出了相同的结论,并且本研究也证明Mir600HG作为Mir600的初级转录物发挥作用。以上结果证明,DNA甲基化和Mir600HG对IGF1,ENPP2,LEP和EDN3四个基因的调控是乳腺癌患者是否患病以及患病程度的重要标识,对乳腺癌肿瘤的产生以及肿瘤进一步发展具有非常重要的作用,通过调控DNA甲基化和Mir600HG来进一步调控可以有效地抑制乳腺癌细胞增殖、迁移及侵袭,是乳腺癌潜在的诊断标识物和治疗靶点。
叶育森[2]（2019）在《三维基因组拓扑结构识别及表观调控建模》文中认为哺乳动物的染色体折叠缠绕在细胞核内,其复杂的结构形态是影响基因调控、细胞内生物过程、细胞分化、进化的重要因素。随着染色质构象捕获（chromosome conformation capture,3C）技术及其衍生技术的发展,逐步揭示了三维基因组多尺度的拓扑结构,从MB尺度激活或者非激活的染色质区室（compartments）,到百KB尺度的拓扑结构关联域（topologically associated domains,TADs）或者子拓扑结构关联域（sub-TADs）,再到更为精细的染色质环（chromatin loops）。这些结构决定了细胞核内基因和调控元件的位置和拓扑形态,进而影响基因组的转录调控。随着多组学单细胞技术的成熟,将提供前所未有的机会更深层次解析细胞内生物过程的发生,以及细胞类型或者组织特异的拓扑结构及表观调控。而基因组调控过程通过转录因子（transcription factors,TFs）组合结合于调控元件位点驱动,从而调控靶基因的转录,决定细胞内生物过程的发生。本文研究了细胞核内多尺度拓扑结构识别和表观调控建模方法。基于不同类型的三维基因组数据,提出了一种高效通用的多尺度拓扑结构域识别方法,进而基于基因组多尺度的拓扑结构,提出了一种有效的环形轨迹重构方法,以解释单细胞分辨率下的细胞周期过程,最后通过一种数据集成方法,识别驱动基因组表观调控的转录因子组合交互,最后本文主要的研究工作如下:1.针对现有结构域检测方法仅基于对称Hi-C图谱设计,忽略结构域之间的远程交互,提出了一种从多种三维基因组图谱识别多尺度拓扑结构域的通用有效方法MSTD（multi-scale topological domains）。首先应用MSTD从17个血细胞的启动子捕获Hi-C图谱中识别多尺度启动子锚定的交互结构域（promoter-anchored interaction domains,PADs）。PADs的边界显着富集一种或多种表观遗传因子的组合。此外,功能相似细胞类型的PADs表现出显着高的保守性和更一致的基因表达水平。细胞类型特异的PADs通过其内部动态交互参与细胞类型特异的调控事件。最后,应用MSTD从典型的对称Hi-C图谱中识别多尺度拓扑结构域,并说明其相较于现有方法在准确性,灵活性和效率方面的优势。2.单细胞Hi-C技术的兴起提供了前所未有的机遇在单细胞分辨率下阐明染色质构象的动态变化。如何利用单细胞Hi-C图谱刻画细胞的伪时间序列仍是必不可少且具有挑战性的问题。为此,提出了一种有效鲁棒的环形轨迹重构方法CIRCLET,该方法针对染色质结构多尺度特征,并无需指定起始细胞,用以排序单细胞周期相位。重构轨迹在设计的评估指标和验证策略上表现出最佳性能。将该轨迹进一步划分为12个子周期有助于准确刻画染色质结构的动态性,并解释细胞周期过程中的特异表观调控,揭示与动态结构相关的重要调控基因,为在单细胞分辨率下发现重要调控位点甚至癌症标志物提供新框架。3.针对TF组合交互研究中缺乏相同细胞环境中的实验数据,以及广泛存在的数据噪声,采用了贝叶斯CP分解方法（Bayesian CANDECOMP/PARAFAC factorization approach,BCPF）将多种类型数据集成到网络范式中,以精确识别TF交互全局景观。第一个应用中,通过BCPF方法集成DNA元件百科全书计划（Encyclopedia of DNA Elements,ENCODE）中不同类型数据集构建的三个网络,以精确预测全局TF交互网络,该网络发现了38个具有不同生物功能的TF交互。第二个应用中,将BCPF应用于7种类型的TF调控网络,以预测7个细胞谱系TF交互网络。通过进一步研究它们的动态性和模块性,发现细胞谱系特异的中枢TFs通过与非特异的TFs交互参与细胞类型或谱系特异的调控。此外,以癌症谱系和血液谱系为例说明中枢TFs的生物学功能。总之,此研究更精确和广泛地揭示了人类TF的组合交互远景。
王超[3]（2015）在《米曲霉基因组水平的蛋白质和DNA相互作用研究》文中认为真核细胞中蛋白质和DNA相互作用的相关研究对于理解其功能基因组及其调控机制有着重要的意义。工业丝状真菌米曲霉的基因组中已预测有570个转录因子编码基因,在现阶段只有大约5%的转录因子通过传统的方法被鉴定,大部分转录因子未见报导,并且对米曲霉转录因子在基因组上结合位点的信息及其调控机制知之甚少。本论文将传统的DNase足迹法与新一代高通量测序技术结合（DNase-seq）,在全基因组水平研究米曲霉的蛋白质和DNA相互作用模式,解析基因组上的不同类型转录因子结合位点及其调控机制。本文的研究结果主要由以下几个方面组成:（1）利用DNase-seq技术在基因组水平鉴定DNase足迹位点基于传统的DNase I足迹法构建米曲霉不同生理状态下DNase I酶切测序文库,荧光定量PCR方法验证酶切文库质量,结合高通量测序技术与生物信息工具分析获得丰富营养和内质网压力诱导培养条件下高通量的基因组DNase-seq数据,在基因组水平上分析获得160M和100M的酶切位点信息。基于上述全基因组DNase I酶切图谱和搜寻DNase足迹位点的算法,在FDR<0.1的标准下,分别在米曲霉基因组水平上获得8125个和8894个DNase足迹位点,为进一步基于DNase I足迹位点研究全基因组水平转录因子结合位点打下基础。（2）从头预测DNase足迹内的转录因子结合位点基于全基因组DNase足迹位点从头预测不同类型转录因子结合位点,采用生物信息学工具MEME分析和鉴定的两种生理状态下12个和11个转录因子DNA结合基序。在这些转录因子结合基序中发现其中一些与已知转录因子结合位点对应,包括Slt A,Cpc A的基序和b HLH家族的E-box位点。其中发现米曲霉转录因子Slt A有两种共定位的结合模式,这两种模式调控着不同功能的基因表达,暗示着同一转录因子可以通过与DNA的不同结合模式下行使不同功能基因调节的新机制。（3）丰富营养条件下米曲霉的转录组分析为了下一步研究转录起始位点周围染色质结构与基因转录的关系,论文采用链特异性转录组技术对米曲霉基因转录起始位点进行更加精确的重注释。链特异性转录组测序总共获得26,287,168条90 bp长度的reads,根据这些数据分析了营养丰富培养条件下全基因组水平基因的表达量,重新注释了5050个基因的转录起始位点。与基础营养条件相比,一些和有机物分解代谢相关的基因在营养丰富生长条件下发生转录表达上调的现象。（4）转录起始位点附近的DNase I酶切模式和足迹位点分布基于DNase-seq数据库与重新注释的5050个基因转录起始位点,研究转录起始位点周围染色质结构与基因转录的关系。转录起始位点上下游1000 bp的酶切图谱显示转录起始区域按照-1位核小体,无核小体区,转录起始位点和+1位核小体的排列模式。通过对5050个基因转录起始位点的酶切模式进行非监督聚类分析,发现四组具有独立DNase I酶切模式特征的基因,每组基因在相应的基因表达水平和5’UTR长度的分布上存在显着差异。并且发现了转录起始位点周围区域的DNase足迹位点集中分布在基因转录起始位点上游-140 bp长度内的无核小体区域。本研究阐明了转录因子起始位点周围染色质结构和基因表达之间的关联。（5）鉴定基因组上已知转录因子的活性结合位点及两者之间的结构特征基于19个曲霉属中已知的转录因子DNA结合基序和五个转录因子家族在真菌中公布的蛋白质晶体结构数据,分析转录因子DNA结合基序和相邻序列在正负链上的链特异性DNase I酶切数据,发现19个曲霉属已知转录因子基序内外的链特异性DNase I酶切模式在正负链上存在不平衡性。基于五个转录因子家族蛋白晶体结构与其链特异性DNase酶切数据比对分析,显示DNA结合基序正负链上的不平衡性来自于转录因子上氨基酸位点和碱基之间的作用造成的。此结果为蛋白质和DNA在细胞体内的相互作用研究提供有力的证据。
朱义豪[4]（2019）在《Smarcdl在胶质母细胞瘤增殖、侵袭及化疗耐受性中的作用和机制研究》文中研究说明胶质母细胞瘤是中枢神经系统恶性程度最高的肿瘤,具有高度的增殖、侵袭及化疗耐受性,呈浸润性生长方式。尽管手术做到最大范围的安全切除,辅以术后放化疗及电场治疗,患者的预后仍然较差并且不可避免的出现肿瘤复发。胶质母细胞瘤患者的中位生存期一般在20个月之内;若出现肿瘤复发,其中位生存时间将不超过12个月。2016年WHO对中枢神经系统肿瘤进行重新分级,强调了分子病理在分型中的地位,因此寻找胶质母细胞瘤的新的分子标志物并以此作为靶点的治疗策略急需被发掘来预测和改善患者的预后,是当代神经外科所面临的巨大挑战。Smarcd1作为SWI/SNF染色质重塑蛋白家族重要的结构亚基,在多种恶性肿瘤中表达均下降,可促进肿瘤增殖,增加化疗耐受性,具有抑癌基因的功能。Notch1信号通路在胶质母细胞瘤中表达升高,对于维持肿瘤恶性表型具有重要作用。因此,本研究将以染色质重塑蛋白smarcd1为切入点,探讨其对胶质母细胞瘤增殖、侵袭及化疗耐药性的作用,并从smarcd1与Notch1信号通路的交互对话角度阐明smarcd1发挥抑癌作用的机制。本课题将从以下五个部分进行研究:第一部分Smarcd1在胶质瘤临床标本及细胞系中表达情况研究目的:探究smarcd1在胶质瘤标本及细胞系中表达情况,构建慢病毒敲减及过表达smarcd1细胞系。方法:通过实时定量聚合酶链式反应（qRT-PCR）,蛋白质免疫印记（western b1ot）,免疫荧光染色方法比较:1)手术切除胶质瘤标本和癌旁正常脑组织标本中smarcd1表达情况;2)U87、U251胶质母细胞瘤细胞系和正常星形胶质细胞系中smarcd1表达情况。采用smarcd1敲减及过表达慢病毒转染U87及U251细胞,构建稳转细胞系,并运用上述实验方法验证病毒转染效率。结果:同正常脑组织相比,smarcd1在高级别胶质瘤中表达明显降低;在U87和U251细胞中smarcd1表达水平较星形胶质细胞系下降。慢病毒敲减及过表达smarcd1效率均明显,具有统计学意义。结论:同正常脑组织及星胶细胞系相比,smarcd1在高级别胶质瘤及胶质母细胞瘤细胞系中均明显下降。第二部分Smarcd1在胶质母细胞瘤增殖及侵袭中的作用研究目的:探究smarcd1对胶质母细胞瘤细胞增殖及侵袭的影响和具体分子机制。方法:通过CCK-8及克隆形成实验检测敲减及过表达smarcd1对体外细胞增殖的影响,裸鼠皮下成瘤实验验证smarcd1在体内环境下对增殖的作用。流式细胞技术检测smarcd1差异表达对肿瘤细胞周期进程的影响。通过Transwell实验检测smarcd1对胶质瘤细胞迁移及侵袭能力的影响,利用western blot验证细胞周期相关蛋白CDK4和Cyclin D1以及细胞侵袭相关蛋白Vimentin、β-Catenin、N-Cadherin、E-Cadherin 和 ZO-1 的表达水平变化。结果:在体内及体外实验中smarcd1敲减后细胞增殖能力明显上升,而过表达smarcd1后细胞增殖能力受损。高表达smarcd1时胶质母细胞瘤细胞在有丝分裂G1期阻滞。同时低表达smarcd1增加胶质瘤细胞的侵袭性,而smarcd1过表达后细胞侵袭性明显下降。结论:敲减smarcd1增加胶质瘤的增殖及侵袭性,而过表达smarcd1不利于肿瘤增殖和侵袭。第三部分Smarcd1对胶质母细胞瘤化疗敏感性的作用和机制研究目的:探究smarcd1的表达差异在胶质母细胞瘤进行替莫唑胺化疗后产生凋亡水平变化的作用机制。方法:通过流式细胞技术检测敲减及过表达smarcd1细胞中凋亡水平以及经过替莫唑胺处理后细胞凋亡情况变化。CCK-8实验验证替莫唑胺处理后smarcd1差异表达引起细胞存活率的变化。Western blot检测替莫唑胺处理后细胞凋亡相关蛋白Bcl-xl、Bax、Cleaved-Caspase3和p21的表达情况。免疫共沉淀实验检测smarcd1与抑癌蛋白p53直接结合作用。结果:替莫唑胺处理后,smarcd1敲减细胞较对照细胞凋亡明显下降,细胞活性上升,促凋亡蛋白表达减少,抗凋亡蛋白表达上升,与p53蛋白结合减少;而过表达smarcd1显着增加替莫唑胺引起的细胞凋亡,细胞活力下降,与p53蛋白结合增加。结论:Smarcd1表达减少能够降低胶质母细胞瘤对替莫唑胺化疗的敏感性,而过表达smarcd1提高化疗敏感性,其作用机制可能与p53结合状态有关。第四部分Smarcd1-Notch1信号通路交互对话引起胶质母细胞瘤生物学行为变化的机制研究目的:探究胶质母细胞瘤中smarcd1与Notch1信号通路的互相调控关系及对细胞增殖和侵袭性的影响。方法:通过qRT-PCR、western blot实验检测敲减及过表达smarcd1细胞中Notch1及其通路下游蛋白Hes1和Hey1的表达变化;CCK-8及Transwell实验检测Notch1活化特异性抑制剂DAPT处理后细胞增殖和侵袭能力的变化。运用Notch1 基因 siRNA 及 DAPT 降低 Notch1 表达,通过 qRT-PCR、western blot 实验检测smarcd1、Hes1和Hey1的表达情况。免疫荧光验证Notch1抑制后,Hes1和smarcd1的表达强度。Hes1 siRNA转染胶质母细胞瘤后,qRT-PCR、westerm blot和免疫荧光实验检测smarcd1的表达水平。结果:Smarcd1敲减后Notch1及其通路下游Hes1、Hey1转录表达上升,过表达smarcd1后,Notch1信号通路活化下降;且DAPT抑制Notch1活化可以有效逆转敲减smarcd1引起的细胞增殖及侵袭能力上升。抑制Notch1活化及通路下游蛋白Hes1后,smarcd1表达上升。结论:胶质母细胞瘤中存在smarcd1与Notch1负反馈调控通路,其交互对话增加肿瘤的恶性表型。第五部分Smarcd1对染色质结构及基因表达的作用机制研究目的:探究smarcd1对胶质母细胞瘤染色质结构的影响及smarcd1参与基因转录表达的作用。方法:通过细胞免疫荧光实验检测组蛋白H3K4me3、H3K27me3、H3ac及异染色质蛋白HP-1α的表达分布情况。通过染色质免疫共沉淀结合二代基因测序（ChIP-seq）实验筛选smarcd1可能的靶基因;qRT-PCR验证目的基因表达效率。Western blot检测靶基因IL-9R及所参与的STAT3信号通路的表达情况。结果:Smarcd1敲减细胞中促进染色质活化的组蛋白H3ac和H3K4me3荧光强度上升,促进染色质凝集的组蛋白H3K27me3和异染色质蛋白HP-1α表达减少,而过表达smarcd1则使染色质更趋近凝集状态。ChIP实验证明smarcd1与IL-9R基因直接结合,参与IL-9R的转录调控;敲减smarcd1后IL-9R表达上升,STAT3信号通路明显活化。结论:Smarcd1作为SWI/SNF染色质重塑蛋白家族重要结构亚基,其表达能够促进染色质凝集。另外,smarcd1直接结合于IL-9R基因上,抑制IL-9R转录表达及下游STAT3信号活化。总结本课题研究从临床样本到细胞系,证实smarcd1在胶质母细胞瘤中呈低表达状态。通过细胞系中敲减和过表达smarcd1,进一步证实smarcd1-Notch1交互对话在胶质母细胞瘤中持续存在,增加肿瘤增殖、侵袭及化疗耐受性。Smarcd1可以促进染色质结构凝集,与IL-9R基因直接结合,参与调控基因转录表达。因此,smarcd1可作为重要的抑癌基因,为胶质母细胞瘤治疗提供新的靶点。
王琪[5]（2018）在《果蝇和哺乳动物细胞染色质拓扑结构域的比较研究》文中进行了进一步梳理基因组的三维结构对于细胞核内生物学过程的精确执行至关重要,拓扑结构域（topologically associating domains,TADs）作为真核生物基因组折叠的基本元件,为基因组复制和转录调控乃至基因组的稳定性等重要生物学过程提供了结构基础。虽然在哺乳动物中发现,绝缘子蛋白CTCF及其共定位的粘附蛋白cohesin在TAD的形成过程中发挥了重要功能,而较为低等的真核生物,如果蝇,并未发现TAD的边界有这两种蛋白的富集。到目前为止,人们并不清楚这种区别是否源于低等真核生物采用了与哺乳动物细胞完全不同的机制来构建结构相似的TAD。如果这一猜想是正确的,那么就意味着这些低等模式生物在染色体结构与调控等核心生物学过程的研究中,有相当的局限性。因此,这样问题的澄清与解决不但对低等生物细胞染色质结构的研究意义重大,同时也为这些模式系统的应用提供了关键论据。为了深入探索上述问题的答案,在本论文中,我们利用原位（in situ）高通量染色体构象捕获技术（high-throughput chromosome conformation capture,Hi-C）构建了黑腹果蝇（Drosophila.melanogaster）细胞株S2R+的高分辨全基因组空间作用图谱。以迄今为止最高的分辨率,揭示了果蝇基因组三维结构的基本特征。首先,基于单个酶切片段长度确定的分辨率（中位值200bp）,我们共注释出4000多个TAD,其数目约为目前文献中确认的TAD的7倍。第二,我们发现,这些TAD的边界,绝大多数都有绝缘子蛋白复合物BEAF-32/CP190或者BEAF-32/Chromator的存在,而同源的dCTCF/cohesin却没有明显的富集。果蝇中TAD的形成方式与哺乳动物细胞高度相似,只是以BEAF-32/CP190和BEAF-32/Chromator复合物取代了CTCF/cohesin的功能。第三,我们首次发现,之前认为并无结构的TAD间区域（inter-TAD regions）实际上也存在着连续的TAD结构,而之前定义的富含非活性染色质表观遗传修饰的TAD实际上是由多个更小的TAD通过相互作用而组成的高阶结构。相对开放的染色质和非活性的染色质TAD内部三维折叠的密度无明显区别。这些结果表明,染色质状态是制约TAD与TAD之间的相互作用,即染色质折叠的重要因素。通过对公共数据GM12878的Hi-C数据重新分析,我们进一步证明,基因组全部折叠成连续的由绝缘子蛋白划分的TAD在哺乳动物细胞中也是普遍存在的。综上所述,我们的研究证明,真核生物基因组空间折叠的基本特征在果蝇和哺乳动物中具有很好的保守性。因此,对低等真核生物染色质的结构研究将深化人们对细胞核中各种空间关系与功能的理解。为了证实果蝇和哺乳动物细胞空间折叠基本特征的保守性及其动态变化,我们以人外周血单核细胞向巨噬细胞的分化过程中为模型,利用原位Hi-C技术,分别构建了两种细胞的染色质空间相互作用图谱比较其在分化过程中的变化。初步结果表明,单核细胞向巨噬细胞分化的过程中,即使在基因表达有明确变化的情况下,大部分的TAD位置仍然保持不变。同时,在细胞特异性的TAD边界也发现了特异性绝缘子蛋白的对应。这些结果与果蝇细胞中的所获得的结论一致,从而进一步证实了上述结果的普遍意义。
丁健,王飞,金景姬,蔡勇[6]（2015）在《表观遗传之染色质重塑》文中认为真核细胞中的染色质重塑因子种类繁多,多数以蛋白多聚体的形式存在于细胞中.不同的染色质重塑因子在特定时间定位于特定的核小体上,通过改变染色质结构,影响基因转录活性,进而确保细胞内各种生物学过程的正确运行.另外,染色质重塑因子根据所含功能结构域的不同,大致分为SWI/SNF、ISWI、CHD和INO80四大家族,不同的染色质重塑因子之间既有蛋白质结构和酶活性的相似性,各自又有其特异性.本综述的宗旨在于全面概括和总结染色质重塑因子的分类、结构特点以及其在细胞内的生物学功能,为深入研究染色质重塑因子的生物学功能,尤其是在发育和疾病发生中的作用机制提供理论基础.
任刚[7]（2015）在《转录因子、染色质重塑复合物以及远程染色质相互作用对基因表达调控的研究》文中研究表明基因的转录调控是一个精细、复杂的过程,是在大量的反式作用因子包括序列特异性转录因子、组蛋白修饰酶和染色质重塑酶共同协调作用下进行的。同时调控过程发生在染色质结构的背景下,这也影响基因的转录调控。为了解染色质结构在基因转录调控中的功能,本文首先研究了CTCF（又叫11-锌指蛋白或CCCTC-结合因子）蛋白在远程染色质相互作用中的功能。最近基因组范围的研究揭示哺乳动物的基因组形成拓扑相关结构域（Topologically associated domains,TADs）和子功能域。同时以前的研究表明绝缘体结合蛋白:CTCF主要在维持染色质结构域边界中发挥关键作用。然而,本研究中发现绝大部分的CTCF结合位点在染色质结构域内与增强子交错分布,并不显示其染色质结构域边界的功能,尤其是分布在结构域内的CTCF结合位点与附近的增强子活性呈正相关,通过本研究得出如下结论:1、用改进的高分辨率的Super-C方法,分别在小鼠ES和CD4 T细胞中鉴定出90518个和81773个高可信度相互作用,这些相互作用分布于启动子,P300结合的增强子以及CTCF结合的绝缘子之间。2、通过分析Super-C得到的高分辨率的相互作用,发现CTCF结合位点和增强子在基因组的分布相互交织,存在广泛的相互作用;并与增强子-启动子的相互作用以及增强子活性呈正相关。3、在ES和TH2细胞中的分析结果表明,细胞特异性基因的表达与细胞特异性启动子-增强子相互作用呈正相关。4、利用CRISPR/Cas9技术敲除CTCF结合位点后严重降低了增强子-启动子的相互作用及增强子活性。证明CTCF的主要功能之一是通过与这些基因调控区域直接结合,促进增强子和启动子之间通过形成DNA环而产生相互作用,调控基因表达。5、干扰CTCF表达后导致不同细胞间同一基因表达的变异增加,这表明CTCF介导的稳定的启动子-增强子相互作用在维持基因表达的稳定性方面起重要作用。目前尽管已有大量的关于不同转录因子和组蛋白修饰的研究,但有关这些转录因子和组蛋白修饰是如何协同调控基因表达的具体机制仍不清楚。为了阐明转录因子和组蛋白修饰复合物协同调控基因表达的具体机制,本研究分析了在细胞抗病毒活性中至关重要的序列特异性调控因子干扰素调节因子1（Interferon regulatory factor 1,IRF1）和干扰素调节因子2（Interferon regulatory factor 2,IRF2）,是如何与BAF染色质重塑复合物相互协作、共同调控Toll样受体3（Toll-like receptor 3,TLR3）基因的表达的。通过本研究得出如下结论:6、TLR3基因和其他干扰素诱导基因的诱导表达必需有IRF2因子的参与。7、虽然IRF1和IRF2都与BAF染色质重塑复合物直接结合,IRF2主要调控细胞正常状态下TLR3基因启动子的活性,而IRF1主要调控干扰素刺激状态下TLR3基因启动子的活性。这表明IRF1和IRF2因子在招募BAF复合物、基因诱导表达的不同阶段发挥着不同的功能。8、IRF2的主要功能是在细胞未受干扰素刺激的状态下,保持TLR3基因基础水平的表达,主要是通过维持TLR3基因启动子区域处于开放的染色质结构与活化的组蛋白修饰状态（H3K9/K14乙酰化和H3K4三甲基化修饰）来实现的;而IRF1则主要是在干扰素刺激后迅速取代TLR3基因启动子区域的IRF2,进而快速激活TLR3基因的高表达。因此,在细胞抗病毒应答中,对IRF转录因子家族成员之间的分工对于协调基因的转录激活至关重要。本研究的结果将为人们理解复杂的基因表达调控提供理论基础。
吴汝群[8]（2020）在《电离辐射诱导的DNA损伤修复时空动态研究》文中进行了进一步梳理人类DNA分子通过高度组装以染色质形式存在于细胞核内,染色质的动态结构与核内多种生物过程相互影响。作为生命体的重要遗传物质,DNA双链断裂损伤（DSBs）严重威胁基因组稳定性,无效修复会导致基因突变和癌症发生。在高辐射环境、放射诊断治疗以及载人航天活动中,人体健康常常受到电离辐射的威胁。电离辐射引起的DNA损伤响应和修复过程修饰或招募多种染色质重塑因子和修复蛋白在损伤位点聚集形成修复聚点。修复因子如何在损伤产生后快速募集?紧密折叠的染色质结构是否阻碍修复因子向损伤位点移动?染色质和修复因子在修复中起到怎样的作用?本论文从DSBs修复聚点的修复动力学以及染色质的精细组织结构开展研究,有助于深入理解电离辐射诱导的DNA损伤修复及染色质的结构调控机理,为肿瘤放射治疗和空间辐射防护提供科学指导。首先基于免疫荧光高分辨显微成像和三维图像分析开展了He La细胞受X-射线辐照后的γ-H2AX和53BP1蛋白动态研究。实验表明,不同辐照剂量下,γ-H2AX和53BP1聚点数量、荧光强度和体积等指标展示的DSBs修复动态不同。0.2 Gy辐照后γ-H2AX和53BP1聚点数量15分钟同时达到最大;1Gy辐照后,γ-H2AX在辐照后10分钟达到最大聚点数量,53BP1则在辐照后25分钟达到峰值。不同蛋白聚点数量达到峰值的时间差反映出它们在DNA损伤响应过程中的时间依赖性。通过聚点体积和荧光强度指标分析表明,0.2 Gy和1 Gy辐照剂量下24小时仍有部分损伤未得到完全修复,表明三维高分辨显微荧光分析具有较高的聚点分析灵敏度。利用STORM超分辨成像技术,开展了DNA损伤修复聚点的单分子分析和图像重构研究,获得了γ-H2AX、53BP1、MDC1以及XRCC1蛋白在损伤位点的精细组织和分布。实验表明,在同一个损伤位点内,MDC1/γ-H2AX和53BP1蛋白呈现出总体共定位和部分独立分布的特征。53BP1募集单分子数与γ-H2AX分子数成正比。XRCC1和53BP1几乎完全没有空间共定位现象。极少的XRCC1分布在距离53BP1中心25 nm和175 nm处,可能是单链断裂损伤与双链断裂损伤的叠加。这些修复蛋白分子纳米尺度的空间分布和位置的差异表明尽管它们处于相同的修复聚点但是具体的功能不同。通过电离辐射诱导和DNA超分辨成像分析,研究了DNA损伤和修复过程中细胞核内染色质结构变化。实验发现,未辐照样品中DNA是异质性的高低密度区域交错分布,紧密的纤维状染色质伴随少量的簇状结构;被辐照后整个细胞核尺度小于100 nm的簇状染色质结构均匀分布。γ-H2AX、53BP1和MDC1修复蛋白的单分子重构均发现了大量与染色质类似的星形簇状结构分布,分析表明这可能是30 nm染色质纤维结构。双色超分辨成像表明DSBs的修复过程沿着染色质结构发生。染色质去致密化和组织重构是修复因子能够在损伤位点募集非常关键的结构调节,H2AX磷酸化导致染色质表面电荷改变和染色质重塑因子的募集可能是这一现象的诱因。
林聪[9]（2020）在《PRMT1介导的组蛋白H4稳定性在细胞衰老中的作用和机制研究》文中进行了进一步梳理细胞衰老是不可逆的细胞周期停滞过程。多种因素可以触发细胞衰老,包括端粒缩短、致癌信号传导、氧化应激和DNA损伤。衰老细胞的特征包括细胞周期停滞、激活DNA损伤反应（DNA damage response,DDR）、增强衰老相关的分泌表型（Senescence-associated secretory phenotype,SASP）、衰老相关的β-半乳糖苷酶（Senescence-associatedβ-galactosidase,SA-β-gal）活性提高和染色质结构变化。染色质结构的变化是通过改变其组成成分来介导的。例如,衰老的细胞显示出核小体的核心组蛋白H3和H4水平降低。已有研究表明,随着年龄的增长,在酵母和哺乳动物肝脏中,核糖体占有率的下降与基因表达的整体上调有关,而抑制核小体占有率的下降则延长了其寿命。这些研究表明衰老伴随组蛋白水平的改变。目前为止,组蛋白减少在细胞衰老中的作用和机制还远未阐明。PRMT1是哺乳动物细胞中一种重要的表观修饰酶,介导组蛋白H4第3位精氨酸的不对称二甲基化（H4R3me2as）,具有激活基因转录的作用。过去几十年的研究表明PRMT1与衰老密切相关。PRMT1可以甲基化DAF-16/FOXO,阻断AKT对其磷酸化,增加长寿相关基因的表达,从而延长秀丽隐杆线虫的寿命。在细胞水平,PRMT1功能缺失的细胞表现出细胞周期延迟,检查点激活,基因组不稳定和抑制细胞增殖。我们以前的研究也表明,敲低PRMT1会阻止乳腺癌细胞的生长并诱导细胞衰老。但是,PRMT1介导的H4R3me2as在细胞衰老中的作用仍然是未知的。我们本论文的研究发现,敲低PRMT1在诱导细胞衰老的同时,组蛋白H4的水平明显降低。随后,我们在Ras、Etoposide、H2O2诱导的细胞衰老中发现4种核心组蛋白均下调,而且组蛋白H4的下调要早于其他三种核心组蛋白,表明组蛋白H4下调可能是衰老的早期标志物。进一步的研究表明,组蛋白H4下调是由于其自身稳定性降低造成的;蛋白质免疫共沉淀证实组蛋白H4的泛素化水平并未发生改变,而蛋白酶体调节组分PA200与组蛋白H4的结合增强,表明PA200蛋白酶体途径介导组蛋白H4的降解。此外,我们发现PRMT1介导的H4R3me2as修饰的下调要早于组蛋白H4的降解;通过RNA干扰技术靶向PRMT1-3’UTR敲低内源的PRMT1,再外源过表达野生型的PRMT1抑制组蛋白H4的降解,而外源过表达酶活突变的PRMT1则没有;蛋白质免疫共沉淀和肽段pull down实验证实H4R3me2as修饰抑制PA200与组蛋白H4的结合,表明PRMT1介导的H4R3me2as修饰维持组蛋白H4的稳定。在分子机制方面,组蛋白H4的降解降低核小体占位,进而改变细胞内的基因表达网络,激活细胞周期抑制因子基因p21和GADD45A,SASP基因FGF2、MMP3、IL11和IGFBP7,抗凋亡基因BCL-XL和BCL-W的转录,最终导致细胞衰老。此外我们还发现,抗衰老药物二甲双胍、雷帕霉素和白藜芦醇能够抑制组蛋白H4降解,组蛋白H4的回复明显早于cyclinA2的回复、p21的降低以及SA-β-gal阳性细胞的比例下降,表明组蛋白H4可以作为抗衰老药物筛选的分子靶标。总之,本研究揭示了PRMT1介导的H4R3me2as通过调节组蛋白H4稳定性来调节细胞衰老的新功能。我们还发现组蛋白H4可以作为早期衰老指标和潜在的抗衰老药物筛选标志物,为衰老的早期鉴定和抗衰老药物筛选提供了重要理论基础。
张秀君[10]（2018）在《组蛋白甲基转移酶LaeA及相关蛋白参与草酸青霉纤维素酶基因表达的研究》文中研究说明纤维素是自然界中丰富的可再生资源,利用纤维素酶降解纤维素,转化获得生物燃料和化工产品,能够保护环境、促进经济可持续发展。在纤维素酶生产菌株中,丝状真菌能够分泌完整的纤维素降解酶组分。探索其纤维素酶合成调控的关键因子,阐明纤维素酶合成的调控网络,将为菌株的遗传改造提供合理的靶点,对于提高酶的产量和降低成本具有重要的现实意义。据报道,假定的甲基转移酶LaeA/LAE1调控丝状真菌发育、纤维素酶基因及次级代谢基因簇的表达。本论文以甲基转移酶LaeA的功能研究为切入点,筛选LaeA互作蛋白,解析了 LaeA及其互作蛋白、转录因子共同作用激活草酸青霉纤维素酶基因表达的机制。本论文的主要研究结果如下:1.草酸青霉LaeA互作蛋白的筛选使用酵母双杂交技术（Y2H）和串联亲和纯化（TAP）-质谱（LC-MS/MS）技术筛选并鉴定了细胞内与LaeA具有潜在相互作用的蛋白质。使用酵母双杂交技术,筛选草酸青霉cNDA文库,获得4个LaeA候选互作蛋白,包括异染色质蛋白HepA、羧肽酶、信号转导组氨酸激酶和一个未知功能蛋白。使用串联亲和纯化-质谱技术,筛选鉴定到15个LaeA候选互作蛋白,包括VelB/VeA/LaeA复合物中的成员VeA和VelB、葡萄糖阻遏蛋白TUP1/RcoA、S-腺苷甲硫氨酸合成酶A、组蛋白H2B、硝基还原酶、转录调控因子AmyR、延伸因子EF-2、F1FO-ATPase复合物的亚基、分子伴侣DnaK、酪氨酸3-单加氧酶/色氨酸5-单加氧酶、1-磷脂酰肌醇-4.5-二磷酸二酯酶、6-磷酸果糖-2-激酶、具有假定的钙离子结合活力蛋白和ATP合成酶的β亚基。根据对已有文献报道结果的分析,我们推测其中6个LaeA候选互作蛋白（分别为异染色质蛋白HepA、VeA、VelB、葡萄糖阻遏蛋白TUP1/RcoA、S-腺苷甲硫氨酸合成酶A和组蛋白H2B）可能参与纤维素酶基因表达的调控。2.异染色质蛋白HepA参与染色质凝集,并激活纤维素酶基因表达HepA是利用酵母双杂交技术获得的LaeA互作蛋白,为异染色质蛋白HP1的同源蛋白。HepA缺失菌株（△hepA）与野生型菌株和回补菌株相比,产孢能力大幅度降低。回补草酸青霉hepA（RPohepA）或者构巢曲霉hepA（RAnhepA）基因,可以弥补由敲除hepA造成的缺陷,表明构巢曲霉HepA和草酸青霉HepA在生物学功能上高度保守。HepA实际上也是纤维素酶基因表达的激活因子。△hepA菌株发酵四天后,FPA 酶活（filter paper activity）、CMC 酶活（EG,endoglucanase）、pNPC 酶活（CBH,cellobiohydrolyase）及pNPG 酶活（BG,β-glucosidase）与野生型菌株相比分别下降了 65.6%、77.3%、91.8%和70.1%。过表达hepA菌株发酵四天后,FPA酶活、CMC酶活、pNPC酶活和pNPG酶活分别提高了 2.5倍、2.9倍、2.2倍和11.9倍。利用实时PCR测定染色质可及性（Chromatin Accessibility by Real-Time PCR,CHART-PCR）技术分析了 HepA 介导的染色质结构的变化,对各突变株的纤维素酶基因上游区域染色质结构的变化进行了分析。△hepA菌株中,两种主要纤维素酶基因cel7A/cbh1和cel7B/eg1的启动子区域（核心启动子区及其上游）的染色质结构发生改变。染色质可及系数（Chromatin Accessibility Index,CAI）显着增加,表明HepA是染色质凝聚所必需。3.LaeA-RcoA、RcoA-ClrB具有核内的相互作用,且为草酸青霉纤维素酶基因激活表达所必需RcoA是利用串联亲和纯化-质谱技术鉴定到的LaeA互作蛋白。实验室前期研究发现,RcoA可与纤维素酶转录激活因子ClrB互作。RcoA通常与Cyc8形成复合物,且在真核生物中高度保守。利用双分子荧光互补（BiFC）技术对RcoA与ClrB、LaeA、Cyc8的相互作用进行确认和亚细胞定位,并对LaeA是否与ClrB、Cyc8具有细胞内的相互作用开展了研究,结果显示:（1）LaeA与RcoA具有相互作用,且发生在细胞核内;（2）ClrB与RcoA具有相互作用,且发生在细胞核内;（3）RcoA与Cyc8具有相互作用,且发生在细胞核内;（4）LaeA与ClrB不具有胞内相互作用;（5）LaeA与Cyc8不具有胞内相互作用;（6）ClrB与Cyc8不具有胞内相互作用。对三个蛋白ClrB、RcoA和LaeA敲除株和过表达菌株的产孢能力及纤维素酶合成能力的分析,发现RcoA和LaeA可调控草酸青霉的发育,而ClrB的敲除和过表达不影响草酸青霉的产孢能力。敲除rcoA可大幅度地降低纤维素酶的合成能力,30℃培养5天后,FPA酶活、CMC酶活、pNPC酶活及pNPG酶活分别降低了 86.5%、59.4%、72.0%及57.7%。分别敲除laeA和clrB,主要纤维素酶基因的转录水平及纤维素酶活力均大幅度降低。构建了双突变菌株 △laeAOEclrB、OEclrB△rcoA、△clrBOElaeA及 △clrBOErcoA。测定纤维素酶酶活,结果显示:30℃培养5天后,△laeAOEclrB菌株与野生型菌株相比,FPA酶活、CMC酶活、pNPC酶活和pNPG酶活分别下降了 58.2%、67.9%、64.5%和 28.6%;OEclrB△rcoA 菌株分别降低了 93.5%、88.1%、91.4%和 74.2%;△clrBOElaeA 菌株分别下降了 94.2%、98.2%、72.5%和 19.7%;△clrBOErcoA 菌株分别下降了 95.1%、98.8%、77.7%和13.9%。结果表明,草酸青霉ClrB、RcoA、LaeA均为纤维素酶基因激活表达所必需。4.LaeA、RcoA、ClrB激活纤维素酶基因表达的机制研究通过串联亲和纯化的方式获取LaeA粗蛋白液,以S-腺苷甲硫氨酸为甲基供体,催化重组人源组蛋白H2B。LC-MS/MS鉴定分析发现H2B Lys109和H2B Lys 117发生单甲基化。草酸青霉H2B与人源组蛋白H2B相似性达到61.7%,甲基化位点分别对应为草酸青霉H2B Lys123和H2B Lys 131。于是,我们推测,在草酸青霉中,LaeA具有组蛋白甲基转移酶活性,甲基供体为S-腺苷甲硫氨酸,通过甲基化组蛋白H2B Lys123和H2B Lys 131行使功能。为了进一步研究H2B甲基化位点的功能,我们构建了 H2B点突变菌株H2BK123A、H2BK131A。结果显示:H2B点突变菌株孢子发育受到严重影响,孢子颜色变浅,且孢子量减少;沉默了菌株多个次级代谢基因簇的表达;并降低了菌株纤维素酶合成能力。同时发现,LaeA,RcoA及ClrB的敲除使得纤维素酶基因cel7A/cbhl和cel7B/eg1的转录水平降低,并伴随着启动子区域的染色质凝聚。在此基础上,我们提出了LaeA、RcoA、ClrB激活纤维素酶基因表达的机制模型:激活转录因子ClrB结合到纤维素酶基因启动子区,招募RcoA-Cyc8复合体,以RcoA为介导招募组蛋白甲基转移酶LaeA,LaeA通过甲基化组蛋白H2B Lys123和H2B Lys 131,改变染色质结构,激活纤维素酶基因的转录。
二、染色质结构和基因活性（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、染色质结构和基因活性（论文提纲范文）
（1）乳腺癌新标记物的筛选及其作用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 乳腺癌概述 |
| 1.2.1 乳腺癌的发病率和死亡率 |
| 1.2.2 乳腺癌的危险因素 |
| 1.2.3 乳腺癌的病理特征 |
| 1.2.4 乳腺癌的分子生物学特征 |
| 1.3 DNA甲基化与乳腺癌 |
| 1.3.1 概述 |
| 1.3.2 染色质结构和DNA甲基化紧密连锁,参与控制基因表达程序 |
| 1.3.3 癌症中DNA甲基化的两个相互矛盾的异常 |
| 1.3.4 乳腺癌中基因的高甲基化,在沉默肿瘤抑制基因中的作用 |
| 1.3.5 整体低甲基化与乳腺癌中的高甲基化共存 |
| 1.3.6 整体低甲基化在乳腺癌中的可能作用 |
| 1.3.7 整体低甲基化在乳腺癌中的治疗和诊断意义 |
| 1.4 LncRNA对基因的表达调控 |
| 1.4.1 LncRNA的介绍 |
| 1.4.2 LncRNA的功能 |
| 1.4.3 LncRNA与乳腺癌 |
| 1.5 黄芩苷与肿瘤 |
| 1.6 本论文的主要研究内容及技术路线 |
| 1.6.1 主要研究内容 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 第2章 实验材料和方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 乳腺癌患者样本收集 |
| 2.1.2 实验动物模型及细胞系 |
| 2.1.3 载体、菌株及抗体 |
| 2.1.4 主要实验试剂 |
| 2.1.5 常用实验仪器、生物信息学网站和软件 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 DNA甲基化和基因表达谱的数据 |
| 2.2.2 筛选不同的表达基因 |
| 2.2.3 筛选差异的DNA甲基化 |
| 2.2.4 分层聚类分析 |
| 2.2.5 功能注释分析 |
| 2.2.6 生存分析 |
| 2.2.7 细胞增殖检测(MTT) |
| 2.2.8 细胞周期分析 |
| 2.2.9 Transwell分析 |
| 2.2.10 划痕伤口愈合分析 |
| 2.2.11 双荧光素酶报告分析 |
| 2.2.12 裸鼠成瘤 |
| 2.2.13 裸鼠给药 |
| 2.2.14 酶联免疫吸附试验(ELISA) |
| 2.2.15 蛋白质印迹(Western Blot) |
| 2.2.16 石蜡包埋 |
| 2.2.17 H&E染色与免疫组化 |
| 2.2.18 总RNA提取 |
| 2.2.19 反转录cDNA |
| 2.2.20 实时定量PCR |
| 2.2.21 统计分析 |
| 第3章 乳腺癌样本的采集及病理特征分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 乳腺癌患者组织与临床数据收集 |
| 3.3 乳腺癌患者肿瘤样本的类型检测与统计 |
| 3.3.1 乳腺癌患者形态学数据分析 |
| 3.3.2 乳腺癌患者免疫组化数据分析 |
| 3.4 乳腺癌患者临床数据筛选 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 乳腺癌编码与非编码基因差异表达分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 乳腺癌差异表达基因筛选与功能富集分析 |
| 4.2.1 乳腺癌组织与癌旁组织的差异表达基因 |
| 4.2.2 乳腺癌上调基因和下调基因的不同功能 |
| 4.3 与乳腺癌差异表达基因相关的DNA甲基化 |
| 4.3.1 乳腺癌中异常的DNA甲基化标记筛选 |
| 4.3.2 乳腺癌中的DNA甲基化异常导致乳腺癌相关基因的异常表达 |
| 4.4 乳腺癌和癌旁组织差异表达lncRNA的筛选 |
| 4.4.1 乳腺癌和癌旁组织差异表达lncRNA |
| 4.4.2 乳腺癌中的Mir600HG低表达导致乳腺癌相关基因的异常表达 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 乳腺癌DNA甲基化和LncRNA标志物的功能分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 乳腺癌和癌旁组织差异表达基因验证 |
| 5.2.1 定量分析乳腺癌和癌旁组织 |
| 5.2.2 差异表达基因对乳腺癌患者生存的影响 |
| 5.3 乳腺癌和癌旁组织差异DNA甲基化验证 |
| 5.4 乳腺癌和癌旁组织差异表达lncRNA的验证 |
| 5.4.1 验证Mir600HG在乳腺癌和癌旁组织表达差异 |
| 5.4.2 Mir600HG对乳腺癌病人的生存影响 |
| 5.5 DNA甲基化的功能分析 |
| 5.5.1 黄芩苷对DNA甲基化的抑制作用 |
| 5.5.2 抑制DNA甲基化对基因表达的影响 |
| 5.5.3 抑制DNA甲基化对乳腺癌细胞增殖、侵袭和迁移能力的影响 |
| 5.6 Mir600HG对乳腺癌症细胞增殖、迁移和侵袭的影响 |
| 5.7 Mir600HG作为Mir600的初级转录物发挥作用 |
| 5.7.1 Mir600的功能 |
| 5.7.2 Mir600HG作为Mir600的初级转录物发挥作用 |
| 5.8 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录Ⅰ |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）三维基因组拓扑结构识别及表观调控建模（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状及存在问题 |
| 1.2.1 研究现状分析 |
| 1.2.2 主要存在的问题 |
| 1.3 本文研究内容及组织结构 |
| 1.3.1 本文主要贡献 |
| 1.3.2 本文组织结构 |
| 第二章 多尺度拓扑结构域识别 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 拓扑结构域的定义和识别方法 |
| 2.2.1 拓扑结构域的定义 |
| 2.2.2 局部密度的定义 |
| 2.2.3 多尺度拓扑结构域识别方法MSTD |
| 2.2.4 拓扑结构域保守性的定义 |
| 2.3 多尺度PADs的识别和分析 |
| 2.3.1 数据集 |
| 2.3.2 PADs的识别 |
| 2.3.3 高(低)共表达PADs的定义 |
| 2.3.4 PADs关联于表观特征 |
| 2.3.5 PADs捕获血液系谱树结构 |
| 2.4 TADs和 PTADs的识别和分析 |
| 2.4.1 数据集 |
| 2.4.2 多尺度拓扑结构域的识别 |
| 2.4.3 TADs的质量评估 |
| 2.4.4 MSTD和现有方法的比较 |
| 2.4.5 TADs和 PTADs的功能分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 单细胞Hi-C数据的细胞周期伪轨迹重构 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 环形轨迹重构方法CIRCLET |
| 3.2.1 数据集 |
| 3.2.2 CIRCLET方法 |
| 3.2.3 细胞周期重构轨迹的评估 |
| 3.3 基于不同特征集合重构轨迹的性能分析 |
| 3.4 动态染色质结构识别与分析 |
| 3.4.1 重构轨迹子周期划分 |
| 3.4.2 染色质结构的识别 |
| 3.4.3 染色质环及TAD边界的评估 |
| 3.4.4 动态染色质结构分析 |
| 3.4.5 动态调控程序分析 |
| 3.5 重要调控基因的识别与分析 |
| 3.5.1 沿细胞周期数据值的平滑 |
| 3.5.2 重构轨迹揭示重要调控基因 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于数据集成的转录因子组合交互识别 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 TF组合交互的识别 |
| 4.2.1 BCPF方法 |
| 4.2.2 数据集及预处理 |
| 4.2.3 显着TF交互的识别 |
| 4.3 基于ENCODE数据的TF组合交互 |
| 4.4 基于TF调控网络的细胞谱系TF交互 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文工作总结 |
| 5.2 下一步的研究工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）米曲霉基因组水平的蛋白质和DNA相互作用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 英文缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 真核生物的基因转录调控机制概述 |
| 1.1.1 真核生物细胞中基因的转录 |
| 1.1.2 真核细胞的转录因子和转录因子结合位点 |
| 1.1.3 染色质结构和基因转录间相互关系的研究 |
| 1.2 蛋白质和DNA相互作用的研究方法 |
| 1.2.1 传统的蛋白质和DNA相互作用研究方法 |
| 1.2.2 基于全基因组水平的研究方法 |
| 1.2.3 基因转录调控的高通量分析方法 |
| 1.3 工业微生物米曲霉的转录调控研究 |
| 1.3.1 米曲霉功能基因组学的研究进展 |
| 1.3.2 米曲霉中转录因子及其调控机制的研究进展 |
| 1.4 研究意义及内容 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 米曲霉DNase-seq测序及DNase足迹位点预测分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.2.1 试剂 |
| 2.2.2 仪器 |
| 2.2.3 软件 |
| 2.2.4 数据 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 实验中所使用的米曲霉菌种 |
| 2.3.2 丰富营养的培养条件（DPY） |
| 2.3.3 基本营养条件下内质网压力诱导（UPR） |
| 2.3.4 米曲霉细胞核的提取方法 |
| 2.3.5 细胞核DNase I酶切反应条件的优化 |
| 2.3.6 细胞核DNase I酶切反应 |
| 2.3.7 利用荧光定量PCR反应验证DNase I酶切产物的质量 |
| 2.3.8 DNase-seq中的建库和测序流程 |
| 2.3.9 DNase-seq测序结果与米曲霉参考基因组比对 |
| 2.3.10 计算米曲霉基因组每个位点上的DNase I酶切频率 |
| 2.3.11 利用“digital footprinting”算法预测基因组上的DNase足迹位点 |
| 2.3.12 不同培养条件下DNase足迹位点分布的比较 |
| 2.3.13基因的GO功能富集分析 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 米曲霉细胞核提取物的DNase I酶切反应优化和产物分析 |
| 2.4.2 荧光定量PCR反应验证DNase I酶切产物质量 |
| 2.4.3 DNase-seq数据全基因组比对结果的分析 |
| 2.4.4 DNase足迹位点分析 |
| 2.4.5 不同培养条件下重叠DNase足迹位点的比较分析 |
| 2.4.6 本章小结 |
| 第三章 基于DNase足迹位点DNA序列的转录因子结合位点预测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料 |
| 3.2.1 软件 |
| 3.2.2 仪器 |
| 3.2.3 数据 |
| 3.3 实验方法 |
| 3.3.1 提取DNase足迹位点的DNA序列 |
| 3.3.2 利用MEME发现新的motif |
| 3.3.3 利用FIMO寻找DNase足迹位点序列中每个motif的候选位点 |
| 3.3.4 利用Tomtom注释每个motif |
| 3.3.5 绘制每个motif的酶切密度图 |
| 3.3.6 GO功能富集 |
| 3.3.7 Web Logo |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 基于DNase足迹位点序列鉴定DNA基序 |
| 3.4.2 鉴定motif的功能和酶切图谱 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 丰富营养状态下米曲霉的基因表达和转录起始位点分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料 |
| 4.2.1 试剂 |
| 4.2.2 软件 |
| 4.2.3 仪器 |
| 4.2.4 数据 |
| 4.3 实验方法 |
| 4.3.1 提取细胞总RNA |
| 4.3.2 建立链特异性转录组文库并测序 |
| 4.3.3 测序数据的过滤和比对 |
| 4.3.4 基因比对随机性评估 |
| 4.3.5 确定基因转录水平 |
| 4.3.6 不同培养条件下差异表达基因的功能分析 |
| 4.3.7 注释基因 5’ UTR和转录起始位点 |
| 4.3.8 GO功能富集 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 链特异性转录组分析概要 |
| 4.4.2 基因测序随机性和基因组覆盖度评估 |
| 4.4.3 丰富营养培养状态下的基因表达 |
| 4.4.4 丰富和基本营养条件下米曲霉的基因差异表达分析 |
| 4.4.5 重新注释基因的转录起始位点 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 转录起始位点上下游区域的染色质结构研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料 |
| 5.2.1 软件 |
| 5.2.2 仪器 |
| 5.2.3 数据 |
| 5.3 实验方法 |
| 5.3.1 分析基因转录起始位点周围的酶切密度图 |
| 5.3.2 分析不同类基因的转录起始位点上下游区域酶切模式 |
| 5.3.3 基因上游DNase足迹位点的分布 |
| 5.3.4 GO功能富集 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 转录起始位点附近区域的DNase I酶切图谱 |
| 5.4.2 不同 5’ UTR长度和转录水平之间基因上游的染色质结构差异 |
| 5.4.3 基因上游酶切数据的聚类分析 |
| 5.4.4 基因上游DNase足迹位点的分布情况 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 米曲霉基因组上转录因子结合位点的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验材料 |
| 6.2.1 软件 |
| 6.2.2 数据 |
| 6.2.3 仪器 |
| 6.3 实验方法 |
| 6.3.1 匹配基因启动子区域的motif候选位点 |
| 6.3.2 基因组中的DNase I超敏感位点 |
| 6.3.3 计算候选位点的转录因子结合概率 |
| 6.3.4 数据过滤 |
| 6.3.5 链特异性酶切图谱和结构分析 |
| 6.3.6 GO功能富集 |
| 6.4 结果与讨论 |
| 6.4.1 染色体的DNase I超敏感区域 |
| 6.4.219个已知motif的链特异性酶切模式分析 |
| 6.4.3 5 个转录因子蛋白质共结晶结构和motif的酶切模式比对分析 |
| 6.4.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（4）Smarcdl在胶质母细胞瘤增殖、侵袭及化疗耐受性中的作用和机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 第一章 绪论 |
| 参考文献 |
| 第二章 Smarcd 1在胶质瘤标本和细胞系中表达情况研究 |
| 1. 引言 |
| 2. 实验材料 |
| 3. 实验方法 |
| 4. 实验结果 |
| 5. 讨论与总结 |
| 参考文献 |
| 第三章 Smarcd 1在胶质母细胞瘤增殖及侵袭中的作用研究 |
| 1. 引言 |
| 2. 实验材料 |
| 3. 实验方法 |
| 4. 实验结果 |
| 5. 讨论与总结 |
| 参考文献 |
| 第四章 Smarcd 1对胶质母细胞瘤化疗敏感性的作用和机制研究 |
| 1. 引言 |
| 2. 实验材料 |
| 3. 实验方法 |
| 4. 实验结果 |
| 5. 讨论与总结 |
| 参考文献 |
| 第五章 Smarcd1-Notch1信号通路交互对话引起胶质母细胞瘤生物学行为变化的机制研究 |
| 1. 引言 |
| 2. 实验材料 |
| 3. 实验方法 |
| 4. 实验结果 |
| 5. 讨论与总结 |
| 参考文献 |
| 第六章 Smarcd1对染色质结构和基因表达的作用机制研究 |
| 1. 引言 |
| 2. 实验材料 |
| 3. 实验方法 |
| 4. 实验结果 |
| 5. 讨论与总结 |
| 参考文献 |
| 全文小结 |
| 附录 |
| 致谢 |
（5）果蝇和哺乳动物细胞染色质拓扑结构域的比较研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 缩略词表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 染色质的三维结构概述 |
| 1.2 染色体空间结构研究方法 |
| 1.2.1 光学成像技术 |
| 1.2.2 染色体构象捕获及其衍生技术 |
| 1.3 基于Hi-C技术的染色质层级结构研究 |
| 1.3.1 核小体纤丝 |
| 1.3.2 染色质茎环结构 |
| 1.3.3 拓扑结构域 |
| 1.3.4 染色体域及空间分隔区 |
| 1.4 染色质结构动态变化 |
| 1.5 染色质三维结构形成机制 |
| 1.5.1 茎环结构的形成 |
| 1.5.2 拓扑结构域的形成 |
| 1.5.3 拓扑相关亚结构域及染色体结构的层级化 |
| 1.5.4 果蝇中染色质三维空间结构的研究 |
| 1.6 本论文研究内容及意义 |
| 第二章 材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 细胞及组织来源 |
| 2.1.2 实验试剂及缓冲液 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 细胞培养及同步化 |
| 2.2.2 细胞周期同步化检测 |
| 2.2.3 人单核细胞分离及巨噬细胞M1 诱导 |
| 2.2.4 细胞交联固定 |
| 2.2.5 原位Hi-C实验流程 |
| 2.2.6 Hi-C文库构建及质量检测 |
| 2.2.7 RNA-seq文库构建 |
| 2.2.8 核骨架附着区的提取 |
| 2.2.9 单核小体分辨率相互作用组方法构建 |
| 2.3 数据分析 |
| 2.3.1 数据比对及过滤 |
| 2.3.2 拓扑结构域的注释及分类 |
| 2.3.3 TAD边界绝缘性计算 |
| 2.3.4 边界元件分析 |
| 2.3.5 TAD边界预测 |
| 2.3.6 细胞特异性边界分析 |
| 2.3.7 TAD分类 |
| 2.3.8 TAD密度分析 |
| 2.3.9 TAD-TAD相互作用分析 |
| 2.3.10 TAD与多线染色体条带关系 |
| 2.3.11 TAD内部染色质状态分析 |
| 2.3.12 RNA-seq文库构建与数据分析 |
| 2.3.13 人细胞基本结构特征分析 |
| 2.3.14 单核细胞和巨噬细胞TAD注释 |
| 2.3.15 单核细胞和巨噬细胞边界绝缘子蛋白分布 |
| 2.3.16 TAD边界与基因表达的关系 |
| 2.3.17 核骨架附着区信号特征峰注释 |
| 2.3.18 S/MARs的基本特征分析 |
| 2.3.19 S/MARs与 TAD边界元件的关系 |
| 第三章 结果与讨论 |
| 3.1 细胞同步化结果检测 |
| 3.2 Hi-C实验质量控制 |
| 3.3 Hi-C文库质量检测 |
| 3.4 高通量测序数据质量 |
| 3.5 同步化细胞优势分析 |
| 3.6 数据有效性验证 |
| 3.7 拓扑结构域的注释及特征 |
| 3.7.1 拓扑结构域注释 |
| 3.7.2 拓扑结构域边界元件 |
| 3.7.3 细胞特异性边界影响因素 |
| 3.7.4 染色质状态对细胞结构的影响 |
| 3.7.5 拓扑结构域与多线染色体带型对应性 |
| 3.7.6 绝缘子蛋白与染色质高阶结构关系 |
| 3.7.7 哺乳动物基因组基本结构特征 |
| 3.8 单核细胞及巨噬细胞染色质互作模式变化研究 |
| 3.8.1 单核细胞分离及巨噬细胞诱导纯化 |
| 3.8.2 文库构建及质量检测 |
| 3.8.3 Hi-C文库高通量测序结果 |
| 3.8.4 单核细胞和巨噬细胞中TAD的注释 |
| 3.8.5 TAD边界元件分析 |
| 3.8.6 单核细胞和巨噬细胞相互作用模式比较 |
| 3.9 核骨架附着区与染色质空间结构的关系 |
| 3.9.1 核骨架附着区的鉴定 |
| 3.9.2 S/MARs的基本特征 |
| 3.9.3 S/MARs与 TAD的关系 |
| 3.10 单核小体分辨率染色质相互作用研究方法发展 |
| 3.10.1 单核小体分辨率相互作用组条件探索 |
| 3.10.2 文库有效率检测 |
| 3.10.3 Sanger测序初步结果 |
| 3.10.4 信噪比优化方法探索 |
| 3.11 实验结果讨论 |
| 第四章 总结与展望 |
| 4.1 研究意义总结 |
| 4.2 染色质空间结构研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
（6）表观遗传之染色质重塑（论文提纲范文）
| 1染色质重塑因子的发现和鉴定 |
| 1.1染色质重塑复合物的发现 |
| 1.2染色质重塑因子家族分类 |
| 1.3染色质重塑复合物的亚基组成 |
| 2染色质重塑因子的作用机制 |
| 2.1介导核小体“滑动” |
| 2.2介导核小体“置换” |
| 2.3作用机制的结构基础 |
| 3染色质重塑因子的作用方式 |
| 3.1基因转录调控 |
| 3.2染色质结构稳定性 |
| 4染色质重塑复合物的翻译后修饰 |
| 5 DNA甲基化与染色质重塑复合物 |
| 6染色质重塑因子在发育及癌症中的作用 |
| 7结论与展望 |
（7）转录因子、染色质重塑复合物以及远程染色质相互作用对基因表达调控的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 人类及小鼠基因组百科全书研究计划的概述 |
| 1.2 增强子功能的研究进展 |
| 1.2.1 增强子的定义及功能研究 |
| 1.3 Chromosome conformation capture (3C)相关技术研究进展 |
| 1.3.1 3C, 4C, 5C, Hi-C技术 |
| 1.3.2 CHIA-PET技术 |
| 1.4 基因组规模增强子远距离调控的研究进展 |
| 1.5 CTCF蛋白在染色质高级构像及基因调控作用的研究进展 |
| 1.5.1 CTCF蛋白的经典功能概述 |
| 1.5.2 CTCF蛋白最新功能的研究进展 |
| 1.6 本研究的目与意义 |
| 第二章 Super-C方法全基因组范围（Mouse ES/Th2）相互作用分析 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 主要材料 |
| 2.1.2 主要试剂和仪器 |
| 2.1.3 主要试验方法 |
| 2.2 实验结果与讨论 |
| 2.2.1 Supe-C方法的开发 |
| 2.2.2 Super-C相互作用分辨率的分析 |
| 2.2.3 基因组范围鉴定特异性增强子-启动子远距离相互作用 |
| 2.2.4 Th2细胞中基因组范围增强子-启动子相互作用分析 |
| 2.2.5 ES/Th2细胞拓扑力构结构域的异同 |
| 2.2.6 基因表达与启动子区相互作用的数量呈正相关 |
| 2.2.7 CTCF结合呈正相关与染色质相互作用，增强子活性和基因表达 |
| 2.2.8 CTCF位点和增强子互作增加增强子启动子的相互作用 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 相关DNA片段增强子活性的检测 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 主要试剂与仪器 |
| 3.1.2 主要仪器 |
| 3.1.3 主要方法 |
| 3.1.4 引物合成及载体构建 |
| 3.1.5 细胞培养与转染 |
| 3.1.6 荧光素酶活性检测 |
| 3.2 实验结果及讨论 |
| 3.2.1 pGL4.23-luc/minP-EnX载体的构建 |
| 3.2.2 不同DNA片段在 3T3细胞中的活性分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 CTCF介导增强子-启动子远距离相互作用（CRISPR/CAS9验证） |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 主要试剂与仪器 |
| 4.1.2 主要仪器 |
| 4.1.3 主要方法 |
| 4.2. 实验结果及讨论 |
| 4.2.1 多个基因附近有多个CTCF结合位点的敲除 |
| 4.2.2 Sell基因下游CTCF结合位点的敲除 |
| 4.2.3 Runx3基因上游CTCF结合位点的敲除 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 CTCF基因的RNA干扰研究 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 主要试剂与仪器 |
| 5.1.2 主要方法 |
| 5.2 实验结果及讨论 |
| 5.2.1 shRNA片段的克隆及鉴定 |
| 5.2.2 有效干扰序列的筛选 |
| 5.2.3 EL4细胞的转染 |
| 5.2.4 CTCF基因沉默的结果与分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 CTCF蛋白的“转录稳定剂”作用研究 |
| 6.1 试验材料与方法 |
| 6.1.1 主要试剂与仪器 |
| 6.1.2 主要方法 |
| 6.2 数据分析 |
| 6.3 实验结果及分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 在细胞抗病毒不同阶段IRF1和IRF2对TLR3基因转录激活的调控 |
| 7.1 材料与方法 |
| 7.1.1 主要材料 |
| 7.1.2 主要试剂和仪器 |
| 7.1.3 主要试验方法 |
| 7.2 实验结果与讨论 |
| 7.2.1 干扰素调节因子IRF1、IRF2结合位点介导BAF复合物发挥作用 |
| 7.2.2 IRF1、IRF2在TLR3基因表达调控中功能不同 |
| 7.2.3 IRF1、IRF2的蛋白水平决定其与TLR3基因启动子的结合 |
| 7.2.4 IRF2维持TLR3基因启动子区域保持染色质开放性、活性组蛋白修饰 |
| 7.2.5 IRF2介导BAF复合物结合到其他干扰素下游靶基因 |
| 7.3 本章小结 |
| 结论 |
| 本研究的创新点 |
| 存在问题及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）电离辐射诱导的DNA损伤修复时空动态研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 电离辐射诱导的生物损伤 |
| 1.2.1 辐射的分类 |
| 1.2.2 DNA损伤的物理化学机理 |
| 1.3 染色质的结构组织 |
| 1.3.1 染色质结构的经典模型以及挑战 |
| 1.3.2 染色质结构的动态性和组蛋白修饰的作用 |
| 1.4 DNA损伤响应机制 |
| 1.4.1 DNA损伤诱导的染色质动态性 |
| 1.4.2 修复相关的染色质结构调控因子 |
| 1.4.3 H2AX磷酸化 |
| 1.5 本论文的研究内容 |
| 第二章 实验材料和方法 |
| 2.1 细胞系和培养条件 |
| 2.2 辐照条件 |
| 2.3 细胞免疫组化标记 |
| 2.3.1 激光共聚焦显微镜细胞样品制备 |
| 2.3.2 超分辨率显微镜细胞样品制备 |
| 2.4 DNA-Ed U-Alexa Fluor647 染色 |
| 2.5 EdU处理24小时细胞周期检测 |
| 2.6 G1期,S期和M期样品制备 |
| 2.7 激光共聚焦图像采集和分析 |
| 2.7.1 图像采集 |
| 2.7.2 图像分析 |
| 2.8 超分辨率显微镜图像采集和分析 |
| 2.8.1 图像采集 |
| 2.8.2 图像分析 |
| 第三章 STORM超分辨荧光显微镜成像技术和数据处理 |
| 3.1 光学超分辨成像技术简介 |
| 3.2 STORM成像技术对于荧光探针的要求 |
| 3.3 STORM成像的漂移矫正方法 |
| 3.4 STORM双染的染料性能表征 |
| 3.5 适用于STORM成像的染色质标记方法 |
| 3.6 STORM双色成像的相关性分析方法 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 电离辐射诱导的损伤修复时间动态研究 |
| 4.1 X-射线辐照诱导产生异质性分布的DSBs损伤 |
| 4.2 软件统计完整细胞核的蛋白聚点数量 |
| 4.3 DNA修复聚点优先出现在低DNA密度区 |
| 4.4 X-射线辐照诱导的DSBs损伤无法完全修复 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 损伤修复中染色质和蛋白结构的超分辨解析 |
| 5.1 G1,S,M期染色质结构特征 |
| 5.2 电离辐射诱导HeLa细胞染色质发生泛核性去致密化 |
| 5.3 DNA损伤响应和修复沿着染色质纤维发生 |
| 5.4 组蛋白和碱基标记均获得很好的染色质结构形态 |
| 5.5 辐照细胞中大量存在的结构可能是染色质30nm纤维 |
| 5.6 DSBs位点染色质去致密化的时间进程 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论和展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 主要问题与不足 |
| 6.4 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）PRMT1介导的组蛋白H4稳定性在细胞衰老中的作用和机制研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 第一部分 引言 |
| 一、细胞衰老 |
| (一)细胞衰老简介 |
| (二)细胞衰老的生物标志物 |
| (三)细胞衰老的诱因 |
| 二、染色质结构和组蛋白修饰改变调控衰老的机制 |
| (一)染色质结构改变与衰老 |
| (二)组蛋白修饰在衰老过程中的变化 |
| 三、精氨酸甲基转移酶 |
| (一)精氨酸甲基化修饰 |
| (二)PRMTs家族简介 |
| (三)精氨酸甲基转移酶PRMT1的功能 |
| 四、抗衰老药物的研究进展 |
| (一)二甲双胍的抗衰老作用 |
| (二)雷帕霉素的抗衰老作用 |
| (三)白藜芦醇的抗衰老作用 |
| 五、本论文研究内容及意义 |
| (一)立题依据 |
| (二)研究内容及意义 |
| 第二部分 实验材料与方法 |
| 一、实验材料 |
| (一)实验仪器 |
| (二)试剂 |
| (三)试剂盒 |
| (四)抗体 |
| (五)质粒 |
| (六)细胞系 |
| 二、实验方法 |
| I、分子生物学实验方法 |
| (一)表达质粒的构建 |
| (二)干涉质粒的构建 |
| (三)质粒提取 |
| (四)RNA提取、反转录和Real-time RT-PCR |
| (五)免疫印迹(Western Blot) |
| (六)免疫共沉淀(Co-IP) |
| (七)染色质免疫共沉淀(Chromatin immunoprecipitation,Ch IP) |
| (八)肽段pull down实验 |
| (九)微球菌核酸酶实验 |
| II、细胞生物学实验方法 |
| (一)细胞培养 |
| (二)细胞瞬时转染 |
| (三)慢病毒包装和侵染 |
| (四)衰老相关β半乳糖苷酶(SA-β-gal)染色实验 |
| (五)免疫荧光(Immunofluorescence,IF) |
| III、免疫组化(IHC) |
| IV、统计分析 |
| 第三部分 实验结果与分析 |
| 一、敲低PRMT1诱导成纤维细胞衰老以及组蛋白H4降低 |
| (一)敲低PRMT1 诱导人二倍体成纤维细胞IMR90 衰老以及组蛋白H4降低 |
| (二)敲低PRMT1 诱导人皮肤成纤维细胞CRL-1474 衰老以及组蛋白H4降低 |
| 二、组蛋白H4在细胞及个体衰老过程中优先降低 |
| (一)组蛋白H4在细胞衰老过程中优先降低 |
| (二)组蛋白H4在个体衰老过程中优先降低 |
| (三)组蛋白H4在静息状态和凋亡过程中无明显改变 |
| 三、PA200-蛋白酶体途径介导衰老过程中组蛋白H4的降解 |
| (一)H_2O_2处理或敲低PRMT1的IMR90细胞中H4的mRNA水平无变化 |
| (二)蛋白酶体途径介导组蛋白H4的降解 |
| (三)PA200蛋白酶体激活因子介导组蛋白H4的降解 |
| 四、PRMT1 介导的H4R3me2as修饰维持组蛋白H4 的稳定 |
| (一)PRMT1 介导的H4R3me2as修饰的下调要早于组蛋白H4 降解 |
| (二)PRMT1 介导的H4R3me2as修饰维持组蛋白H4 的稳定 |
| 五、组蛋白H4降解促进衰老相关基因表达 |
| (一)组蛋白H4降解促进核小体占位降低 |
| (二)组蛋白H4降解改变细胞内整体的基因表达网络 |
| (三)组蛋白H4降解激活细胞周期抑制子基因、SASP基因和抗凋亡基因表达 |
| 六、组蛋白H4可以作为潜在的抗衰老药物筛选标志物 |
| (一)抗衰老药物二甲双胍、雷帕霉素和白藜芦醇抑制组蛋白H4降解 |
| (二)组蛋白H4作为抗衰老药物筛选标志的优势 |
| 第四部分 讨论 |
| 一、PRMT1 介导的H4R3me2as维持组蛋白H4 的稳定性 |
| 二、PRMT1 介导的H4R3me2as与其他组蛋白修饰之间的crosstalk |
| 三、组蛋白H4降解与细胞衰老 |
| 四、组蛋白H4作为细胞衰老标志物和抗衰老药物筛选靶标的优越性 |
| 主要结论和创新点 |
| 一、主要结论 |
| 二、创新点 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 在学期间公开发表论文及着作情况 |
（10）组蛋白甲基转移酶LaeA及相关蛋白参与草酸青霉纤维素酶基因表达的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 研究背景及意义 |
| 1.1 组蛋白修饰 |
| 1.1.1 组蛋白组分 |
| 1.1.2 组蛋白修饰的类型 |
| 1.1.3 组蛋白修饰的功能 |
| 1.2 纤维素酶基因表达调控 |
| 1.2.1 转录调控因子与纤维素酶基因表达调控 |
| 1.2.2 组蛋白修饰因子与纤维素酶基因表达调控 |
| 1.3 真核生物Ssn6-Tup1复合物 |
| 1.3.1 被Ssn6-Tup1调控的基因 |
| 1.3.2 Ssn6-Tup1调控基因转录的机制 |
| 1.4 研究蛋白质相互作用的技术 |
| 1.4.1 酵母双杂交 |
| 1.4.2 串联亲和纯化 |
| 1.5 立题依据与意义 |
| 1.5.1 LaeA调控真菌基因表达的研究 |
| 1.5.2 草酸青霉中LaeA的功能研究 |
| 1.5.3 研究意义 |
| 第二章 草酸青霉组蛋白甲基转移酶LaeA互作蛋白的筛选 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料和方法 |
| 2.2.1 质粒和菌株 |
| 2.2.2 引物 |
| 2.2.3 培养基和培养条件 |
| 2.2.4 常用储备液和缓冲液 |
| 2.2.5 酵母感受态细胞制备及转化 |
| 2.2.6 诱饵质粒毒性检测及自激活效应检测 |
| 2.2.7 酵母双杂交实验 |
| 2.2.8 酵母质粒提取 |
| 2.2.9 大肠杆菌转化 |
| 2.2.10 大肠杆菌质粒提取 |
| 2.2.11 候选基因生物信息学分析 |
| 2.2.12 串联亲和纯化 |
| 2.2.13 蛋白质银染 |
| 2.2.14 质谱鉴定 |
| 2.3 结果 |
| 2.3.1 利用酵母双杂交技术筛选LaeA互作蛋白 |
| 2.3.2 利用串联亲和纯化-质谱技术筛选LaeA互作蛋白 |
| 2.4 讨论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 LaeA互作蛋白HepA的功能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料和方法 |
| 3.2.1 质粒和菌株 |
| 3.2.2 引物 |
| 3.2.3 培养基和培养条件 |
| 3.2.4 常用储备液和缓冲液 |
| 3.2.5 草酸青霉基因组DNA提取方法 |
| 3.2.6 HepA相关突变菌株的构建 |
| 3.2.7 草酸青霉野生型及突变株的表型分析 |
| 3.2.8 总RNA的提取及qPCR分析 |
| 3.2.9 表达谱测序和数据分析 |
| 3.2.10 CHART-PCR |
| 3.3 结果 |
| 3.3.1 草酸青霉HepA的鉴定 |
| 3.3.2 HepA缺失菌株的纤维酶合成能力下降 |
| 3.3.3 HepA缺失菌株的胞外主要纤维素酶基因转录下调 |
| 3.3.4 过表达hepA激活纤维素酶的合成 |
| 3.3.5 纤维素酶基因的表达和染色质结构的变化 |
| 3.3.6 突变株RE-10中过表达hepA促进纤维素酶合成 |
| 3.4 讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 LaeA、RcoA、ClrB调控草酸青霉纤维素酶基因表达的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料和方法 |
| 4.2.1 质粒和菌株 |
| 4.2.2 引物 |
| 4.2.3 培养基和培养条件 |
| 4.2.4 常用储备液和缓冲液 |
| 4.2.5 双分子荧光互补(BiFC)质粒的构建 |
| 4.2.6 相关菌株的构建 |
| 4.2.7 草酸青霉生物量测定 |
| 4.2.8 双分子荧光互补菌株的荧光检测 |
| 4.2.9 野生型及突变菌株的表型分析 |
| 4.2.10 总RNA的提取和处理 |
| 4.2.11 CHART-PCR |
| 4.3 结果 |
| 4.3.1 LaeA-RcoA、RcoA-ClrB的相互作用发生在细胞核内 |
| 4.3.2 LaeA和RcoA调控草酸青霉分生孢子的产生 |
| 4.3.3 RcoA正向调控纤维素酶的合成 |
| 4.3.4 LaeA、RcoA与ClrB共同调控草酸青霉纤维素酶的合成 |
| 4.4 讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 LaeA、RcoA、ClrB调控纤维素酶基因表达的机制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料和方法 |
| 5.2.1 质粒和菌株 |
| 5.2.2 引物 |
| 5.2.3 常用储备液和缓冲液 |
| 5.2.4 体外催化反应 |
| 5.2.5 甲基化位点的质谱鉴定 |
| 5.2.6 组蛋白H2B点突变菌株H2BK123A和H2BK131A的构建 |
| 5.2.7 组蛋白H2B点突变菌株H2BK123A和H2BK131A的表型分析 |
| 5.3 结果 |
| 5.3.1 草酸青霉H2B的鉴定 |
| 5.3.2 LaeA体外催化人源H2B甲基化 |
| 5.3.3 质谱鉴定组蛋白H2B甲基化位点 |
| 5.3.4 草酸青霉H2B甲基化位点的功能分析 |
| 5.3.5 LaeA、RcoA及ClrB调控基因启动子区域的染色质结构 |
| 5.3.6 ClrB,RcoA和LaeA互作,通过修饰组蛋白H2B激活基因表达 |
| 5.4 讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 论文创新性结果总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 学位论文评网及答辩情况表 |
四、染色质结构和基因活性（论文参考文献）
- [1]乳腺癌新标记物的筛选及其作用研究[D]. 高阳. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [2]三维基因组拓扑结构识别及表观调控建模[D]. 叶育森. 西安电子科技大学, 2019(07)
- [3]米曲霉基因组水平的蛋白质和DNA相互作用研究[D]. 王超. 华南理工大学, 2015(01)
- [4]Smarcdl在胶质母细胞瘤增殖、侵袭及化疗耐受性中的作用和机制研究[D]. 朱义豪. 南京大学, 2019(01)
- [5]果蝇和哺乳动物细胞染色质拓扑结构域的比较研究[D]. 王琪. 上海交通大学, 2018(02)
- [6]表观遗传之染色质重塑[J]. 丁健,王飞,金景姬,蔡勇. 生物化学与生物物理进展, 2015(11)
- [7]转录因子、染色质重塑复合物以及远程染色质相互作用对基因表达调控的研究[D]. 任刚. 西北农林科技大学, 2015(06)
- [8]电离辐射诱导的DNA损伤修复时空动态研究[D]. 吴汝群. 中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所), 2020(01)
- [9]PRMT1介导的组蛋白H4稳定性在细胞衰老中的作用和机制研究[D]. 林聪. 东北师范大学, 2020(01)
- [10]组蛋白甲基转移酶LaeA及相关蛋白参与草酸青霉纤维素酶基因表达的研究[D]. 张秀君. 山东大学, 2018(01)