题名 | 三角褐指藻miRNA筛选、作用机制及代谢流量分析 |
作者 | 黄爱优 |
学位类别 | 博士 |
答辩日期 | 2013-03 |
授予单位 | 中国科学院研究生院 |
导师 | 王广策 |
关键词 | 三角褐指藻 microRNA 代谢流量分析 C4光合作用 单细胞C4所需的细胞器分区 |
学位专业 | 海洋生物学 |
中文摘要 | 硅藻是一类重要的微生物,在地球无机物循环和碳固定中起重要作用,承担地球上约20%的初级生产力。一般认为硅藻起源于二次吞噬,具有特殊的进化地位,是研究进化的好材料。三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum Bohlin)是一种非典型的硅藻,具有梭形、卵形和三出放射形三种不同的形态,只有卵形细胞的一个壳面上含有硅质。三角褐指藻具有基因组小、生长周期短、易于遗传转化等特点。EST分析表明三角褐指藻很多基因序列与动物更相似。全基因组测序表明其基因组是一个包含来源于动物、植物及细菌基因的嵌合体。三角褐指藻包含完整的鸟氨酸-尿素循环,对缺氮胁迫的响应机制不同于绿藻和高等植物。本文以三角褐指藻为主要研究对象,对其miRNA调控方式及代谢特点进行了以下几方面的研究: (1)用同源比对及二级结构预测的方法预测三角褐指藻、喜温淡水红藻和假微型海链藻的miRNA,结果分别得到13、3、7条miRNA。这23条miRNA中有18条与动物来源的miRNA有序列相似性,暗示它们可能来源于共同的祖先。三角褐指藻中与动物miRNA有序列相似性的miRNA比与植物miRNA有序列相似性的miRNA多。喜温淡水红藻比两种硅藻有更多与植物miRNA有序列相似性的miRNA,而它与两种硅藻共同拥有的miRNA家族比与植物共同拥有的多。这些结果与二次吞噬假说一致。靶基因预测显示三角褐指藻潜在miRNA靶基因序列涉及到脂肪酸代谢、细胞循环等多种生物过程,暗示miRNA可能在三角褐指藻中起重要作用。 (2)采用Solexa测序的方法对三角褐指藻正常(PT1)、缺氮(PT2)及缺硅(PT3)条件下培养的小RNA进行测序并做了相关的生物信息学分析,结果得到13条miRNA,它们与已知miRNA缺乏序列相似性,表明三角褐指藻中存在新的miRNA。在缺氮和缺硅条件下得到更多的miRNA,它们的潜在靶基因涉及多种生物过程,如信号传导、脂肪酸合成等,表明三角褐指藻miRNA可能在其氮、硅代谢调节中起重要作用。 (3)用13C代谢流量分析的方法研究三角褐指藻的中心碳代谢。结果显示三角褐指藻能利用甘油作为碳源,尤其是经过一段时间的适应,可以利用甘油进行混合培养。三角褐指藻无苹果酸酶活性,卡尔文循环活性较低,C3和C4之间流量交换比较大,暗示可能存在C4光合作用。 (4)用荧光定量PCR的方法研究C4关键基因在三角褐指藻缺碳条件下的表达;用细胞染色、免疫定位的方法研究三角褐指藻细胞结构。结果显示低碳条件下,ca上调,暗示其可能在三角褐指藻无机碳浓缩中起重要作用。三角褐指藻内可能存在进行单细胞C4光合作用所需的细胞器分区。 |
语种 | 中文 |
公开日期 | 2014-08-08 |
内容类型 | 学位论文 |
源URL | [http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/17808] ![]() |
专题 | 海洋研究所_实验海洋生物学重点实验室 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 黄爱优. 三角褐指藻miRNA筛选、作用机制及代谢流量分析[D]. 中国科学院研究生院. 2013. |
个性服务 |
查看访问统计 |
相关权益政策 |
暂无数据 |
收藏/分享 |
除非特别说明,本系统中所有内容都受版权保护,并保留所有权利。
修改评论