纖毛蟲編程性翻譯移碼調控機制

《纖毛蟲編程性翻譯移碼調控機制》是依託山西大學，由梁愛華擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：纖毛蟲編程性翻譯移碼調控機制
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：梁愛華
• 依託單位：山西大學

項目摘要

有些生物可以通過基因移碼產生新的蛋白，從而擴大基因組的編碼能力。本研究擬利用八肋游仆蟲中已知的可以發生編程性移碼的基因，構建一個新的報告檢測系統，證實新獲得的NPK4基因是一個發生了 -1 編程性移碼的基因，通過對基因本身的特殊序列（如滑動位點，假結結構序列等）的定點突變，探討影響編程性移碼的關鍵位點和調控元件；利用構建的雜合肽鏈釋放因子，檢測肽鏈釋放因子不同位點的突變對編程性移碼的影響，闡明肽鏈釋放因子在調控編程性移碼方面的作用；在整體水平上，通過轉錄組測序，利用軟體預測可發生編程性移碼的基因，並利用上述建立的方法進行實驗驗證。比較不同生物的編程性移碼調控元件特點，探討翻譯移碼的分子調控機制和分子進化，進而為以編程性翻譯移碼相關位點為靶標的藥物研發提供理論和技術依據。

結題摘要

編程性翻譯移碼普遍存在於病毒、酵母、鼠以及包括人在內的哺乳動物基因組中，是基因表達在翻譯水平的一種調控方式。圍繞編程性翻譯移碼問題，本研究主要選取單細胞生物八肋游仆蟲為材料，開展了編程性翻譯移碼基因預測鑑定、編程性翻譯移碼基因產物的實驗證實、以及編程性翻譯移碼的分子機制等方面的研究。 首先對八肋游仆蟲基因組進行測序與分析，得到兩端端粒完整的微染色體29,413條；通過對八肋游仆蟲轉錄組測序，對編程性移碼基因進行了分析預測，共鑑定得到編程性核糖體移碼候選基因3866條,約占整個轉錄組的11.9 %，除+1 PRF外，還有+2 PRF類型；構建了雙螢光素酶報告檢測系統，對預測的基因進行實驗驗證。同時，對游仆蟲的總蛋白進行了質譜分析，證實了游仆蟲中存在編程性翻譯移碼基因產物；最後，對游仆蟲編程性移碼機制進行了分析探討，包括順式作用元件如基因本身滑動序列、莖環和假結等二級結構、終止密碼四核苷酸序列，以及反式作用因子如肽鏈釋放因子、tRNA等。研究結果對深入理解編程性移碼及基因表達調控提供了實驗數據。