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可变剪接(alternative splicing,AS)和可变聚腺苷酸化(alternative polyadenylation,APA),广泛存在于真核生物基因转录后加工过程,对基因功能调控有重要意义。本研究将传统的3’末端快速扩增技术(3’-RACE)与高通量测序技术相结合,建立了一种可以同时鉴定基因剪接位点和聚腺苷酸化位点的方法(3’-RACE-seq),经过数据统计分析、理论推导与实验验证后,总结出较为严格的数据筛选条件,将其用于研究杨树14个NAC转录因子基因的可变剪接和可变聚腺苷酸化事件,并对其主基因模型和转录异构体的功能进行了初步的研究。主要结果如下:(1)根据毛果杨全基因组数据库Phytozome P.trichocarpa v3.0提供的基因注释信息,以杨树14个NAC转录因子基因作为研究对象,通过3’-RACE-seq对目标基因的深度测序,将72个剪接位点(包括34个新发现的剪接位点)注释到毛果杨14个NAC转录因子基因,进而揭示各类复杂的可变剪接事件。通过实验验证了3’-RACE-seq方法鉴定剪接位点的准确性。(2)利用3’-RACE-seq的测序结果用于鉴定基因的聚腺苷酸化位点(polyadenylation site,PAS)。在杨树10个NAC基因的主基因模型3’-UTR区域鉴定了30个聚腺苷酸化位点(PAS)/聚腺苷酸化位点簇(PAC),其中存在串联3’-UTR可变聚腺苷酸化(tandem 3′-UTR APA)现象。同时,在PtNAC052,PtATAF1.2和PtNAC035三个基因中,还发现了2个位于外显子以及4个位于内含子的位点(PAS/PAC)。针对PtNAC052基因的三个可变聚腺苷酸化转录异构体设计实验,对3’-RACE-seq所发现的可变聚腺苷酸化位点进行了验证。(3)在3’-RACE-seq研究结果的基础上,克隆获得了毛果杨6个NAC基因的主基因模型及其转录异构体的全长序列,对克隆获得的基因序列分析显示,各个基因与其转录异构体间可能存在定位及功能上的差异。利用杨树原生质体瞬时表达体系,获得了毛果杨6个NAC基因及其转录异构体编码蛋白的亚细胞定位信息,观察到转录异构体PtNAC053c和PtATAF1.1b由于N端NAC结构域的缺失,显示出不同于其主基因模型编码蛋白的亚细胞定位。(4)从已经克隆的杨树6组NAC基因中,挑选PtATAF1.2基因与其转录异构体作为进一步研究对象。利用实时定量方法分析不同处理条件下毛果杨中PtATAF1.2基因及其转录异构体的表达情况,结果显示:在ABA激素处理或细菌鞭毛蛋白Flg22处理下,PtATAF1.2a基因及其转录异构体PtATAF1.2b的表达受到诱导,暗示其可能与非生物胁迫和生物胁迫的响应有关。与此同时,通过对转基因拟南芥植株的干旱实验及病原侵染实验发现:相比野生型(Col-0),转录异构体PtATAF1.2b过量表达的转基因植株表现出较为明显的抗旱以及抗灰霉(Botrytis cinerea)侵染的表型,但主基因模型PtATAF1.2a过量表达的转基因植株的抗干旱表型则相对不明显。本研究建立了一种整合3’-RACE与RNA-seq两者优点的3’-RACE-seq方法,利用序列分析结合分子实验手段,对3’-RACE-seq方法中可能产生的假阳性问题进行了探讨,针对性提出了相应的数据筛选标准,用于毛果杨14个NAC基因的可变剪接及可变聚腺苷酸化位点的注释,并通过对其中毛果杨6个NAC基因及其转录异构体的克隆和分析,初步揭示了基因与其转录异构体间的功能差异,为进一步研究杨树NAC基因的可变剪接及可变聚腺苷酸化提供了一定基础。