论文摘要
重金属镍及其化合物的毒性、致癌机制、氧化应激等均与表观遗传调控有关,Ni2+能够激活MAPK信号通路,对基因的表达调控和细胞质活动产生重要影响。MAPK通路是真核生物中将胞外信号传递至细胞核内的重要信号传导途径,其过程主要依赖于胞内丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）的级联磷酸化反应。有研究显示,激活后的MPK3通过磷酸化能够改变组蛋白去乙酰化酶的结构和功能,可能对表观遗传信息的改变有所贡献。然而组蛋白乙酰化去乙酰化是否影响Ni2+激活的MAPK通路基因的表达尚不清楚。本研究以酿酒酵母BY4741菌株和镍耐受性突变菌株H4K5R（模拟组蛋白H4K5位点的去乙酰化）为实验材料,以5 mmol·L-1氯化镍为胁迫条件,将NiCl2处理前后的细胞样本交由上海美吉生物医药科技有限公司进行转录组分析,质控后得到clean reads有562090204条,各样本Q30均大于93%,GC含量在41～42%,与参考基因组进行序列比对后,mapping率在94%以上,绝大多数reads比对到外显子区域,表明测序数据较好。利用美吉生信云平台对数据进行差异基因的筛选,用KEGG以及GO对基因功能进行注释分析,用实时荧光定量PCR进行验证。结果显示,镍处理组的野生型BY4741中共有1677个表达差异显著基因,利用KEGG富集到MAPK通路上的基因44个,其中34个基因表达显著上调,10个基因表达显著下调;镍处理组突变菌株H4K5R中的表达差异基因共有833个,富集到MAPK通路上的基因23个,15个显著上调基因,8个显著下调基因（Fold change≥2）。通过GO富集对MAPK通路上的差异显著基因进行功能分类,所有的基因都被归于生物过程。利用q PCR对MAPK途径上游的六个关键基因Rom1、Bck1、Pkc1、Slt2、转录因子Swi4和Swi6基因的表达量进一步验证,结果显示基因表达趋势与测序结果基本一致,说明测序数据可靠。野生型菌株和突变株H4K5R镍处理组中基因Rom1均显著降低、Bck1、Pkc1、Slt2均显著升高,说明Ni2+处理后,酿酒酵母细胞内的MAPK途径均被激活。然而,转录因子Swi4的表达量在野生型菌株中上调,在突变株H4K5R中下调;转录因子Swi6的表达量在野生型菌株中下调,在突变株H4K5R中上调,推测两菌株中转录因子基因相反的变化趋势可能与组蛋白H4K5位点的去乙酰化相关。此工作的进一步研究将为揭示组蛋白H4K5去乙酰化在酿酒酵母响应镍胁迫时MAPK通路下游基因的表达调控机制奠定基础。
论文目录
文章来源
类型: 国内会议
作者: 郭艳飞,黄勇霖,赵秀娟,蔡禄
关键词: 组蛋白乙酰化,镍胁迫,通路,转录组测序,表观遗传
来源: 中国毒理学会第九次全国毒理学大会 2019-09-17
年度: 2019
分类: 基础科学
专业: 生物学,生物学
单位:
分类号: Q933
页码: 214-215
总页数: 2
文件大小: 978k
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