sgf73+在裂殖酵母中的全基因組遺傳篩選.pdf

1、遺傳相互作用通常存在于功能關(guān)聯(lián)的基因之間，而這一關(guān)聯(lián)最終反映在細(xì)胞乃至有機(jī)體的表型變化。兩個(gè)基因間如果具有遺傳相互作用，其對(duì)應(yīng)的雙突變體表型會(huì)與預(yù)期表型存在差異，遺傳相互作用越強(qiáng)，表型差異越顯著。遺傳篩選是研究基因遺傳相互作用的重要方法，對(duì)闡明生物過程具體機(jī)制，發(fā)現(xiàn)基因新功能具有提示作用。
　　SAGA復(fù)合物是真核生物中高度保守的多功能染色質(zhì)重塑復(fù)合體，由21個(gè)亞基組成組蛋白乙酰化、組蛋白去泛素化等5個(gè)功能模塊，在轉(zhuǎn)錄激活、組蛋白

2、修飾、mRNA轉(zhuǎn)運(yùn)等生物過程中發(fā)揮作用。早期的研究多集中在SAGA復(fù)合物整體功能和各個(gè)模塊功能的探究，而較少關(guān)注其各亞基的單獨(dú)生物學(xué)功能。Sgf73是SAGA復(fù)合物去泛素化模塊亞基，在真核生物中高度保守。由于Sgf73發(fā)現(xiàn)較晚，它在裂殖酵母生物過程中發(fā)揮的作用尚未闡明。本論文希望通過遺傳篩選的方法，尋找到與sgf73+具有遺傳相互作用的裂殖酵母非必需基因，并通過深入挖掘遺傳關(guān)系，對(duì)sgf73+的作用機(jī)制和潛在新功能進(jìn)行探究。
　　

3、在本研究中以sgf73+為查詢基因，利用合成基因陣列的篩選方法，與裂殖酵母非必需基因突變體文庫(kù)中的3256個(gè)突變體進(jìn)行遺傳相互作用分析，最終篩選到了206個(gè)與sgf73+具有遺傳相互作用的基因，其中negative遺傳相互作用基因164個(gè)，positive遺傳相互作用基因42個(gè)。在這206個(gè)基因中，有74個(gè)基因的遺傳相互作用是本研究新發(fā)現(xiàn)的。對(duì)篩選結(jié)果進(jìn)行GO分析發(fā)現(xiàn)，與sgf73+具有遺傳相互作用的基因富集在染色質(zhì)修飾、DNA損傷修復(fù)

4、、壓力應(yīng)答、轉(zhuǎn)錄、細(xì)胞周期、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、物質(zhì)運(yùn)輸、生物代謝等過程，提示sgf73+可能在上述生物過程中發(fā)揮作用。
　　組蛋白共價(jià)修飾是一種可逆的翻譯后修飾作用，與轉(zhuǎn)錄調(diào)控、DNA損傷修復(fù)密切相關(guān)。遺傳篩選表明sgf73+與26個(gè)染色質(zhì)修飾基因具有遺傳相互作用，進(jìn)一步的組蛋白修飾檢測(cè)表明，sgf73+的缺失能夠引起H3K9、H4K16位點(diǎn)處的乙?；较陆?，在H3K9位點(diǎn)處乙?；抡{(diào)水平約為20％，在H4K16位點(diǎn)處乙?；抡{(diào)水平達(dá)到

5、30％。sgf73+的缺失還能引起組蛋白H3K4甲基化上升。相對(duì)于ash2⊿中極低的H3K4甲基化水平，sgf73⊿ash2⊿菌株中的甲基化水平基本恢復(fù)至野生型的水平。這是第一次在裂殖酵母中證實(shí)sgf73+的缺失可以引起組蛋白H3K9、H4K16乙?；陆?，H3K4甲基化上升。
　　遺傳篩選結(jié)果顯示sgf73+與DNA損傷修復(fù)、壓力應(yīng)答相關(guān)基因具有遺傳相互作用。系列稀釋實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)sgf73△對(duì)DNA損傷試劑HU、CPT，以及H2O2

6、具有一定程度的敏感性，并且在遺傳上與DNA同源重組修復(fù)基因rad51+位于一條通路，提示sgf73+能夠在DNA損傷修復(fù)過程中發(fā)揮作用。
　　對(duì)sgf73+和篩選到的維持微管動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的基因klp6、tipl+、mal3+進(jìn)行微管解聚藥物TBZ敏感性檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)sgf73+能以不依賴于SAGA復(fù)合物酶學(xué)活性的方式參與對(duì)TBZ的應(yīng)答，并與klp6+處于相同遺傳通路。熒光顯微觀察微管形態(tài)發(fā)現(xiàn)，sgf73+缺失能夠引起微管變短，通過在sg