家蠶馴化過程中組蛋白修飾對絲蛋白合成的調控研究

《家蠶馴化過程中組蛋白修飾對絲蛋白合成的調控研究》是依託西南大學，由李志清擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：家蠶馴化過程中組蛋白修飾對絲蛋白合成的調控研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：李志清
• 依託單位：西南大學

項目摘要

家蠶是重要的經濟昆蟲，是野桑蠶經過長期的人工馴化培育而來。相比較於野桑蠶，家蠶的多種重要經濟性狀如蠶絲產量和品質都達到了顯著的改善。但是，人工馴化過程如何影響家蠶絲腺的絲蛋白合成並不清楚。在最近的研究中發現，家蠶絲腺DNA甲基化修飾變化影響了受人工選擇基因的表達，暗示表觀遺傳學改變很可能在家蠶的人工馴化過程中發揮了重要的作用。然而，家蠶DNA甲基化水平很低且功能未知。因此，本項目從另一個重要的表觀遺傳學標記－組蛋白修飾出發，來探討組蛋白修飾在家蠶人工馴化過程中的作用。通過轉錄組測序和染色質免疫共沉澱測序來鑑定家蠶和野桑蠶絲腺組織中的差異表達基因和差異組蛋白修飾譜，綜合比較分析獲得受組蛋白修飾變化而變化的人工選擇基因，並利用RNAi或基因敲除技術驗證組蛋白修飾在目標基因表達中的調控作用。研究結果將有助於揭示在人工馴化過程中表觀遺傳變化與絲腺絲蛋白合成的關係。

結題摘要

本項目以家蠶和野桑蠶為對象，研究了家蠶從野桑蠶在人工馴化過程中的表觀遺傳變化，取得的主要結果有：（1）通過轉錄組測序技術分析了家蠶和野桑蠶絲腺組織中的差異表達基因，發現有上千個基因發生上調或下調錶達；（2）通過染色質免疫共沉澱測序技術分析了家蠶和野桑蠶絲腺組織中的組蛋白H3K4me3和H3K27me3的差異修飾譜，發現有4640個基因存在H3K4me3修飾以及969個基因存在H3K27me3修飾；（3）對組蛋白修飾H3K4me3和H3K27me3的目標基因進行了表達分析，發現H3K4me3修飾基因主要是高表達量基因，而H3K27me3則更多富集於低量表達基因中；（4）通過RNAi基因沉默技術研究了組蛋白修飾H3K4me3和H3K27me3對目標基因的調控機制，發現H3K4me3主要促進基因表達，而H3K27me3主要抑制基因表達。相關研究結果將為未來通過表觀遺傳變化實現對家蠶絲蛋白合成的調控奠定基礎。