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泛素在真核生物中普遍存在,它主要通过对目的蛋白的泛素化作用参与到了26S蛋白酶体降解蛋白的过程中,进而影响到了生物体内许多的生物学过程。去泛素化酶(DUB)通过去泛素化作用参与了生物学过程。 我们实验室主要关注雄蕊的发育。雄蕊发育的过程包括了器官形成的所有问题,并且在开花植物中,雄蕊的结构非常保守,对雄蕊的研究有助于对其他器官的研究及对器官形成的理解。另外雄蕊是雄配子产生的部位,对雄蕊的研究具有生物学及生产的意义。在水稻雄蕊的工作中,我们实验室早期利用显微解剖技术获取不同时期的雄蕊,然后结合cDNA芯片技术得到了一批在雄蕊发育早期高表达的基因。之后在此基础上,取材方法得到了进一步的改进,建立了水稻雄蕊发育早期的表达谱平台,为进一步的工作打下了基础。 在我们实验窒早期得到的水稻雄蕊发育早期高表达的基因中,有一个基因被注释为泛素碳端水解酶(Ubiquitin C-terminal Hydrolase, UCH),由于有人报道过动物中的UCHL1参与了精子的形成过程,而动植物中生殖细胞均属于减数分裂的前体细胞,而减数分裂在不同物种之间具有高度的保守性,我们认为植物UCH在雄蕊发育过程中是否具有功能值得研究。 由于目前在水稻中UCH与同属于DUB中的另一个家族成员UBP的分类标准并不明确,首先我们确定了水稻UCH与UBP的界定标准,采用MEROPS数据库中以C12与 C19功能域分别对UCH与UBP的定义,然后以C12与 C19功能域为种子序列,用不同的软件(Pfam与 interProScan)对水稻全基因组进行分析,找到了5个UCHs,44个UBPs,通过系统发育树分析,我们将水稻中的 UBPs分成了15组,并且还发现有3个UCHs基因与动物中参与精细胞形成的UCHs基因聚在同一支,2个UBPs基因与动物中参与精细胞形成的UBPs基因聚在一起。另外通过在水稻雄蕊发育早期表达谱的查询,找到了一批在雄蕊发育早期高表达的基因,并且已经检测到部分基因的表达产物具有去泛素化酶的活性。这些结果说明,水稻中的UCHs与UBPs是有可能参与到了水稻雄蕊的早期发育过程中。