《真核轉錄因子與基因組序列變構結合模型研究》是依託中山大學，由向倩擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：真核轉錄因子與基因組序列變構結合模型研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：向倩
- 依託單位：中山大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
現有的建立轉錄因子與位點結合的方法和模型大多都以保守模體信息為基礎，將轉錄因子和位點的結合特異性視為靜態不變的，然而生物過程的實際情況並非如此，事實上，轉錄因子與位點的結合是多種因素綜合作用的動態過程，除了特異的序列保守模體，位點之間的競爭與合作、染色質的動態結構以及細胞環境等因素也起著重要作用。本項目試圖利用變構理論，將細胞環境、染色質動態結構等外源特徵與保守模體信息融合起來，研究轉錄因子與位點結合的機制和模型。採用變構模型的優點是它可以模擬外源信息影響轉錄因子與位點結合的動態過程並改進預測模型的性能。這一項目的難點和關鍵問題是外源信息的特徵提取和合理量化及其與保守模體信息的有效融合。該項目的成功實施，將為從理論上分析和理解轉錄因子識別目標序列的複雜機理提供新的思路，同時對變構理論的發展也將產生積極的影響。此外，本項目的研究成果還可直接套用於基因表達調控網路的研究，具有重要的生物學意義。
結題摘要
本項目將DNA結構、染色質動態結構、細胞的組織特異性等外源特徵與保守模體信息融合起來，分析和研究轉錄因子與位點結合的機制和模型。我們的分析與研究結果表明：(1) 轉錄因子結合位點的功能信息不僅與DNA序列相關，也與DNA結構密切聯繫，而且DNA結構對大多數轉錄因子與目標序列的結合具有更重要的作用；(2) 為保持相應的核小體位置信息，序列的多態性特徵具有選擇性進化壓力，即核小體豐富區域的DNA序列多態性傾向於幫助形成核小體，而核小體缺乏區域的DNA序列多態性傾向於阻礙核小體的形成，尤其是在基因兩端的核小體空缺區域，存在大量不利於形成核小體的序列；(3) bivalent基因位於染色質結構比較特殊的區域，我們建立了第一個基於文獻的bivalent基因資料庫，包含基因的位置、序列、注釋以及其他相關有用的信息，並利用所建立的資料庫，對bivalent基因進行了統計和功能分析，得到了一些有益的結論；(4) 利用可變剪接，轉錄因子可同時實現其組織特異性表達和其與位點的組織特異性結合，從而實現對基因的組織特異性調控。上述結果為從理論上分析和理解轉錄因子識別目標序列的複雜機理提供一系列新方法，此外，這些結果還可套用於從組蛋白修飾、可變剪接及microRNA轉錄後調控等外源特徵的角度進行基因表達調控網路的研究。
