內含子與基因間隔序列長度及基因表達量間關系的研究.pdf

1、真核生物基因組中含有大量的非編碼序列，其中主要是內含子和基因間隔序列。近年來人們對內含子的功能提出許多新的見解，如內含子在基因表達調控中起著重要的作用。已有的研究表明，非編碼序列的長度與基因表達水平有較強的負相關性。但是，內含子和基因間隔序列這二者之間的關系并不清楚。為探討內含子與基因間隔序列及與基因表達量之間關系，我們進行以下兩方面的研究工作：
　　 1.首先從NCBI獲取并分析了15個真核生物的基因組數據。結果表明：整體水平

2、上，內含子與間隔序列長度正相關，且內含子平均長度與間隔序列長度的相關性大于單個基因中所有內含子總長度與間隔序列長度的相關性。一種可能的推測原因是，內含子與間隔序列在進化過程中有相同的變化趨勢是因為二者都受染色質間區(qū)的作用。但在總體正相關的趨勢下，它們又各自受到一種微調機制的作用：對內含子來說，它們參與基因轉錄過程；而反轉錄重組造成部分內含子丟失，并導致內含子位置的5’端偏向。受該作用顯著影響的基因中，內含子與間隔序列長度不相關。去掉這部

3、分基因后，二者之間的相關性明顯提高。對基因間隔序列來說，表達量極高的基因中，選擇壓力傾向于內含子更短，而基因間隔序列更長，二者變化趨勢相反。在不直接研究表達量的前提下，分析內含子極短的那部分基因，發(fā)現間隔序列長度與內含子大小負相關，這種負相關性間接反映了轉錄干涉在高表達基因中的主導作用。
　　 2.然后，我們選擇具有代表性的4種模式生物為研究對象，分別提取內含子數據及基因表達量數據，計算內含子與基因表達量的相關性。結果表明，在低

4、等單細胞真核生物——啤酒酵母中，內含子數量及內含子長度與基因表達量成正相關，而高等生物人、小鼠、擬南芥相關性分析結果顯示，在內含子極少時，內含子長度和數量與基因表達量成正相關均表現為正相關，達到一個臨界值后，隨著內含子長度和數量的增加，基因表達量與之負相關。這一結果可以通過轉錄干涉和過多和過長的內含子會造成轉錄能量浪費來解釋。
　　 本研究通過對多種模式生物的內含子與基因間隔序列的長度及基因表達量的關系進行深入分析研究，為探究內