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增强子在传统上被定义为不依赖转录方向及与目标启动子的相对位置来调控一个或多个基因转录的基因组顺式调控序列,其活性对生长发育、基因表达多样性、进化及人类疾病发生起到关键的调控作用,因此,了解增强子的功能特性不仅有利于理解基因表达的时空特异性,也有助于最终揭示细胞分化、物种进化及非编码区域变异导致疾病等关键的生物学问题。随着高通量测序技术的快速发展,增强子的预测鉴定、识别及功能注释的方法和工具也呈现出多样性,包括序列基序分析、转录因子和辅因子的体内结合位点、特征染色质和组蛋白修饰、大规模并行增强子分析,以及CRISPR(clustered regularly interspaced short palindromic repeats)相关技术。文章就高通量测序技术在全基因组水平上利用调节因子结合位点、染色质可接近性、组蛋白修饰、增强子与启动子的相互作用、增强子RNAs(eRNAs)和体外荧光素酶等技术对增强子鉴定、识别、预测的6种方法进行了综述,并就如何利用基因编辑技术靶向研究增强子进行了详细阐述,最后展望了全基因组水平上的增强子研究和个体研究增强子的作用,并详细描述了靶向预测增强子的方法,比较了每种方法的优势和局限性,为深入开展该领域的研究工作提供参考。 相似文献
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《畜牧兽医学报》2017,(1)
本研究旨在了解牦牛FKBP6基因5′调控区和启动子区特征,为探讨牦牛和犏牛睾丸组织中FKBP6基因差异表达机制提供依据。利用克隆测序获得牦牛FKBP6基因5′调控区序列,采用生物信息学方法分析其序列特征;采用双荧光素酶报告基因系统鉴定牦牛FKBP6基因核心启动子区,利用生物信息学软件预测与精子发生有关的转录因子结合位点。通过克隆测序和序列拼接获得了1 354bp的牦牛FKBP6基因5′调控区序列,与普通牛的一致性为99.71%;牦牛FKBP6基因5′调控区序列含有潜在的启动子区、典型的CAAT-Box和CpG岛,但未见TATA-Box;荧光素酶活性分析发现,牦牛FKBP6基因的核心启动子区位于5′调控区的-263~-167nt区域,含有CAAT-Box、E-Box、CTCF和CREB等与精子发生相关的转录因子结合位点。牦牛FKBP6基因核心启动子的鉴定和精子发生相关转录因子结合位点的发现为进一步研究牦牛睾丸组织中FKBP6基因的表达调控奠定了基础。 相似文献
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《中国畜牧杂志》2016,(11)
本研究以大白猪的基因组DNA为模板,通过混池测序鉴定PGRMC2基因启动子区的多态位点(SNPs),以分析该基因启动子区突变前后转录因子结合位点和Cp G岛的变化。运用生物信息学软件预测其核心启动子区域、转录因子结合及Cp G岛。结果表明:在220头大白猪个体中,检测到PGRMC2基因启动子区存在2个SNP位点,分别为C-1283 T和T-372 C。且这2个SNP均导致PGRMC2基因的转录因子结合发生改变。C-1283 T突变导致1个转录因子结合位点消失(即ASP-CYP21);T-372C突变导致1个转录因子结合位点消失(AP-1-DNA_polyme),9个新的转录因子结合位点产生(E1A-BS5、Trex/MEF3compo、E-box CS、Myo D-MCK-right、NFkappa E1site、NF-mu-E1CS、kappa-E2CS1、lambda5-site F、m TDT-site F等)。由此,推测SNPs可能对PGRMC2基因表达调控发挥重要作用。 相似文献
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为了揭示香猪繁殖调控的分子机制,本试验结合生物信息学分析方法对StAR和CYP11A1基因在香猪卵巢组织中的差异表达进行分析。运用实时荧光定量PCR方法检测高、低产群体6月龄香猪卵巢组织中StAR和CYP11A1基因的表达量变化;从香猪基因组中克隆两个基因的启动子区域,分析两个基因表达差异的分子机制。高通量转录组测序和实时荧光定量PCR检测结果均显示,高产香猪两个基因的表达量较高,启动子区序列长分别为1 144与970 bp。StAR基因启动子区结合转录因子ER、COUP、Sp1等34种72个,转录起始位点上游68~698 bp存在8个变异位点,但不影响转录因子的结合;与CYP11A1基因启动子区相结合的转录因子为Sp1、PU.1、C/EBPdel等30种75个,转录起始位点上游12~593 bp存在5个变异位点,其中69 bp处检测到C-T变异,高产香猪的T等位基因检出频率为17%,低产香猪为33%;对预测结果整合分析,T等位基因丢失了转录因子Sp1的结合位点。高、低产香猪之间StAR和CYP11A1基因的表达存在差异,CYP11A1基因启动子区69 bp处的变异可能是基因表达量差异的原因之一。 相似文献
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组蛋白是指在染色质中DNA缠绕的一类特殊蛋白,通过对组蛋白进行特殊地修饰就可以调节修饰位点附近的基因转录,如组蛋白H3赖氨酸4三甲基化(H3K4me3)为可调控基因转录激活的染色质修饰。通常认为,H3K4me3标记只存在于整个基因组的小部分区域,但也有研究人员证实在胚胎干细胞等的关键调节因子中存有大范围的H3K4me3域。为探明大范围H3K4me3标记区域的重要性,美国斯坦福大学的科研人员经研究鉴定出与细胞身份相关的一个新型染色质标签——大范围H3K4me3标记区域,该成果2014年7月31日发表于《Cell》杂志。 相似文献
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为了揭示香猪繁殖调控的分子机制,本试验结合生物信息学分析方法对StAR和CYP11A1基因在香猪卵巢组织中的差异表达进行分析。运用实时荧光定量PCR方法检测高、低产群体6月龄香猪卵巢组织中StAR和CYP11A1基因的表达量变化;从香猪基因组中克隆两个基因的启动子区域,分析两个基因表达差异的分子机制。高通量转录组测序和实时荧光定量PCR检测结果均显示,高产香猪两个基因的表达量较高,启动子区序列长分别为1 144与970bp。StAR基因启动子区结合转录因子ER、COUP、Sp1等34种72个,转录起始位点上游68~698bp存在8个变异位点,但不影响转录因子的结合;与CYP11A1基因启动子区相结合的转录因子为Sp1、PU.1、C/EBPdel等30种75个,转录起始位点上游12~593bp存在5个变异位点,其中69bp处检测到C-T变异,高产香猪的T等位基因检出频率为17%,低产香猪为33%;对预测结果整合分析,T等位基因丢失了转录因子Sp1的结合位点。高、低产香猪之间StAR和CYP11A1基因的表达存在差异,CYP11A1基因启动子区69bp处的变异可能是基因表达量差异的原因之一。 相似文献
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H5亚型禽流感为人兽共患病,可严重威胁人类和动物健康。直接对样品进行禽流感病毒靶向全基因组测序、系统进化分析,对于揭示禽流感病毒分子特征具有重要作用。本研究采用第三代靶向纳米孔测序技术,对1份禽流感病毒阳性拭子样品进行了全基因组测序。序列鉴定结果显示,病毒为H5N5亚型禽流感病毒,序列覆盖度达96.44%,仅PB1基因约480 bp的序列未被测出;HA蛋白裂解位点含有5个连续的碱性氨基酸,具备高致病性禽流感病毒分子特征,未发现向SAα2-6 Gal受体基因转变的氨基酸突变;HA基因进化分析结果显示,病毒为2.3.4谱系,NA基因为欧亚谱系。本研究采用靶向纳米孔测序技术,成功对灭活禽泄殖腔拭子中的禽流感病毒进行了基因组测序,证实该技术快速、便捷,可直接用于拭子样品的病毒全基因组测序,适用于动物流感病毒的快速分子鉴定与溯源。 相似文献
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旨在了解分化群α基因可能的调控序列及其转录调控机制。本研究利用基因组步移技术扩增鸭CD8α基因的启动子区序列,使用在线软件进行序列分析;分别将鸭肝炎易感组和抗性组的CD8α基因启动子区定向亚克隆至荧光素酶表达载体pGL3-Basic中,利用酶切与测序技术进行鉴定;并瞬时转染细胞,采用荧光素酶报告基因系统检测启动子载体的活性。结果,扩增出一条长度为2 480bp的片段(包含第一外显子56bp,启动子区2 424bp)。经序列分析,鸭CD8α基因启动子区具有典型的TATA-box、GC-box和CAAT-box,其转录起始位点位于翻译起始密码子ATG上游-406bp处,且发现了CdxA、Nkx-2、GATA-1、SRY等41个潜在转录因子结合位点。经酶切与测序鉴定,成功构建了鸭CD8α基因荧光素酶报告基因重组体。荧光素酶报告基因检测系统显示,构建的鸭肝炎易感组和抗性组的报告基因启动子载体具有相当的活性。研究结果为进一步探讨CD8α基因的转录调控奠定了基础。 相似文献
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超级增强子是一类包含多个普通增强子的大簇，主要富集高密度的转录因子、辅助因子及增强子相关表观修饰位点。与普通增强子相比，超级增强子具有更高的转录激活能力，在细胞类型特异性发育、分化以及肿瘤的发展进程中发挥关键作用。研究超级增强子在基因转录过程中的作用机制，对于揭示哺乳动物表型性状的分子机理具有十分重要的生物学意义。本文概述了超级增强子的概念、特性及鉴定方法，总结了超级增强子发挥作用的主要机制，最后对超级增强子调控动物重要表型的研究进展进行综述，并且结合超级增强子在哺乳动物方面的最新研究进展，讨论了其在哺乳类动物中的应用前景，旨在为超级增强子在动物重要性状表型研究中提供参考。 相似文献
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单细胞转录组测序技术原理及其应用 总被引：1，自引：0，他引：1
基因转录调控及其机制分析是后基因组时代生物学研究的重点之一。常规研究往往建立在细胞群体或者组织上,一般表现出的是细胞的综合反应,难以判断单个细胞的情况,而在肿瘤、疾病预防等方面都需要对少量或单个细胞进行研究,因此,单细胞研究技术必不可少。常规的基因组扩增技术难以消除内含子的影响,并且无法用来阐述某些类型或某些特殊单个细胞之间基因表达的异质性,而转录组测序从RNA入手,将其反转录为cDNA后再进行大量扩增,可以完美地消除内含子的影响。本文主要就单细胞分离技术、单细胞转录组测序技术、高通量测序技术进行综述,并列举了现阶段的研究进展,分析了该项技术在各个领域的应用以及在家畜育种中的应用前景。 相似文献
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全基因组测序在畜禽中应用的研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
在基因组研究方面,目前全基因组测序已由第一代测序技术发展到第三代测序技术,全基因组测序与传统方法相比具有更加全面、精准、高效等优势。随着测序技术的发展和费用的降低,全基因组测序（whole genome sequencing,WGS）技术逐渐成为基因组研究应用最广泛的技术。全基因组测序已经在畜禽起源进化、重要经济性状基因挖掘、分子育种等方面取得了诸多成果。通过全基因组重测序,能够发现拷贝数变异（copy number variation,CNV）及单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism,SNP）变异,丰富现有的CNV和SNP数据库,为抗病、生长、食欲、代谢调节、表型、环境适应机制及重要经济性状基因的分析提供重要数据。作者针对全基因组测序技术在主要畜禽上的研究进展,综述了全基因组测序在畜禽的品种遗传多样性、群体演变机制、功能基因挖掘等研究中的应用,并探讨了全基因组测序存在的问题,旨在为畜禽种质资源保护和分子育种实践提供参考。 相似文献
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高通量测序技术是研究物种复杂生物性状遗传机制的基础,随着高通量测序技术的不断优化提升,一些与生物表型性状密切相关的基因组变异被精准地挖掘出来,其中包括单核苷酸多态位点(SNP)、小片段的插入或缺失(Indel)、拷贝数变异(CNV)以及结构变异(SV)为代表的分子标记。与传统遗传标记相比较,分子遗传标记具有多态性高、遍布整个基因组、检测手段简单快捷以及成本低廉的特点。通过检测覆盖全基因组范围内的分子标记,利用基因组水平的遗传信息对个体或群体遗传资源进行评估,能够缩短世代间隔、提高选种的准确性,进而在短期内取得较大的遗传进展。作者从高通量测序技术挖掘分子遗传标记角度入手,综述了三代测序技术发展历程和应用领域以及三代分子遗传标记检测技术在蛋鸡种业创新中的应用,并详细阐述了高通量测序技术与分子遗传标记相结合在蛋鸡群体遗传多样性及进化分类、群体遗传图谱的构建和功能基因定位、数量性状形成的遗传机制解析和质量性状形成的遗传机制解析等4个方面的精准应用,以期为蛋鸡基因组选择进入实质应用阶段提供科学依据和指导。 相似文献
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DNA测序技术从以Sanger法为代表的第一代测序技术到如今的高通量测序(HTS)技术,经历了漫长而曲折的发展过程,如今该技术在动植物基因组的研究中获得了很大的成功,它的问世可以使人们以更低廉的价格,更全面、更深入地对全基因组进行分析.作者阐述了几种关于HTS的测序技术平台:Roche/454测序技术、ABI/SOLID测序技术、Illumina/Solexa测序技术、单分子测序技术及Ion Torrent测序技术,并且还归纳了HTS在基因组学、转录组学及表观基因组学等方面的应用. 相似文献
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在后基因组时代,基因表达调控的一个重要领域就是DNA-蛋白质的相互作用。目前存在多种研究DNA-蛋白质的方法,但是这些方法与染色质免疫沉淀技术（ChIP）相对比而言,染色质免疫沉淀技术更加适合研究DNA-蛋白质的相互作用,因此是一种较理想的研究方法。另外,由于存在克隆技术与DNA芯片技术,因此可使之充分结合以用于高通量筛选已知蛋白因子的未知DNA靶点和研究反式作用因子在整个基因组上的分布情况,以促进DNA-蛋白质相互作用调控网络的发展与出现。对ChIP技术进行了介绍,概述了该技术的研究进展,并就其前景进行了展望。 相似文献
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基于转录组测序生物信息学分析的研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
随着DNA双螺旋结构的发现,基因组研究开始进行,中心法则也成为了研究生命科学的核心。这对近年来分子生物学及检测技术的迅猛发展提供了良好的开端,随之而来的是基因测序研究成为了生物学上一个新的热点话题。虽然通过转录组测序可以获得海量基因数据,但是数据的深入探索还需要进一步研究,而这些深入的挖掘,需要生物信息学分析手段,从而建立了多组学,通过对其进行不断完善,使得现代生物科学形成了一个完整的系统。这使得生物基因学的研究可以成为一个逐层的分析,将通过整合分析出的信息数据来描述生命活动。因此,功能基因组的研究已经成为了动植物基因组研究的重要方向,特别是对转录组的研究尤为重要。作者通过对转录组学的时代背景、转录组研究的复杂性、DNA测序技术的发展史以及转录组学研究方法进行归纳,简述了转录组学的发展历程,并对转录组研究内容做了一个简单系统的介绍,为更加深入地了解转录组测序奠定了基础。 相似文献
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As an important component of the antigen, peptide epitopes can be recognized by T cell receptor (TCR) and antibodies which induced protective immunity by the host immune system. Traditional research methods, such as overlapping peptide synthesis is long time-consuming which greatly limits the study of epitopes. With the development of bioinformatics, high-throughput sequencing, CRISPR/Cas9 technology, MS and other technologies and explaining the processing mechanism of TAP-dificient protein constantly, the research for epitopes is being perfect continually. In this article, some new methods to study epitopes were introduced, including computer prediction of B cell or T cell epitopes, identification of epitopes based on the structure and interaction of MHC and antigenic peptides, screening epitopes by means of high throughput sequencing, screening epitopes by means of newly genome editing, the up-to-date research in TAP-deficient T cell epitopes, etc. Finally,future prospect for research direction of peptides was further forecasted. 相似文献
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多肽表位作为抗原的重要组成成分,可以被宿主免疫系统B细胞产生的抗体（Ig）和T细胞受体（TCR）识别,从而诱导机体产生免疫保护作用。传统的研究方法如交叠肽合成等费时费力,极大地限制了多肽表位的研究。随着生物信息学、高通量测序、CRISPR/Cas9、质谱（MS）等技术出现以及TAP非依赖型蛋白加工机制的不断阐述,使表位的研究得到不断完善。作者介绍了最新的多肽表位研究方法,包括利用计算机对B细胞和T细胞表位的预测、基于MHC与抗原肽结构作用为基础的方法、结合高通量测序技术的表位筛选方法、结合新型基因编辑技术的表位筛选方法、TAP非依赖性T细胞表位的最新研究等,并对今后多肽表位研究的发展进行了展望。 相似文献