衰老过程中组蛋白修饰的ChIPSeq数据分析

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1、密级：中国科学院大学UniversityofChineseAcademyofSciences硕士学位论文二。一三年三月申请硕士学位论文ⅢIIIMIIIIIIIIllUlIIIIIIIIIlllrllIY2381426衰老过程中组蛋白修饰的ChlP-Seq数据分析研究生：孙娜(2009级)导师：韩敬东(研究员)专业：发育生物学中国科学院遗传与发育生物学研究所二。一三年三月ByNaSunADissertation／ThesisSubmittedtoTheUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentofthe

2、requirementForthedegreeofMasterofNaturalScienceInstituteofGeneticsandDevelopmentalBiologyChineseAcademyofSciences3，2013独创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文“衰老过程中组蛋白修饰的ChlP-Seq数据分析”，是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经加以标注和致谢的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品／研究成果，也不包含为获得任何教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本论文研究做出重要贡献的其他个人和集体

3、均已在论文中以明确方式标明并表示谢意。申请学位的论文与资料若有不实之处，本人愿承担一切责任。学位论文作者(需亲笔)签名：刖、日期：加侈年j月乡伊日摘要衰老过程中组蛋白修饰的ChIP—Seq数据分析衰老，是所有生物体中最复杂保守的生物学过程之一。多年的研究证明，衰老是由遗传因子调控的，然而，近些年的研究也证明了表观遗传调控机制在衰老过程中发挥重要作用。我们利用染色质免疫沉淀测序技术，对人脑前额叶皮层样本进行了H3K27me3、H3K4me2和H3K27ac三种重要的组蛋白修饰的全基因组信号测定。通过数据分析，一方面，我们观察到抑制型修饰H3K27me3启动子区在年老组中有

4、累积的现象，并且这些基因富集在年老组表达下降的基因中。启动子区DNA基序的分析找到了一些转录因子，其中包含已知和H3K27me3甲基化酶相互作用的基因，从而为进一步的机制分析提供线索。另一方面，我们分析了一种重要的顺式作用原件，即增强子区的活性修饰H3K27ac在衰老过程中的变化和功能。我们首先利用H3K4me2和H3K27ac修饰定义了一组类增强子，然后运用多项式回归和聚类分析找到随衰老上升和下降两种变化模式，并对类增强子相关基因进行了功能富集分析，发现这些基因显著富集在衰老相关的信号通路和神经元分化等生物学功能中。我们进一步挖掘了类增强子区以及启动子区显著结合的转录

5、因子，相互作用网络和文献共引用分析都表明这些转录因子可能在增强子区H3K27ac信号变化与调控衰老中起着重要作用。关键词：衰老，组蛋白修饰，染色质免疫沉淀测序，顺式作用原件，转录因子衰老过程中组蛋白修饰的ChIP-Seq数据分析HistonemodificationChIP—Seqanalysisduringaging一一————NaSun(DevelopmentalBiology)SupervisedbyJing-DongJackieHanAbstractAgingisoneofthemostcomplexandconservedbiologicalprocesses

6、inallcreaturesfrombacteriatohuman．Ithasbeeninvestigatedthatagingcanberegulatedbygeneticfactors；however，recentstudiesindicatedthatepigeneticregulationsplaycriticalrolesinaging．Toidentifythiskindofrole，weusedchromatinimmunoprecipitationfollowedbysequencing(ChIP—seq)togenome—widelydetectthr

7、eehistonemodifications，H3K27me3，H3K4me2andH3K27ac，inthehumanprefrontalcortexsampleswithdifferentages．WeobservedthatrepressivemodificationH3K27me3signalsaroundpromoterregionsareaccumulatedintheoldestgroupsgloballyandthoserelatedgenesaresignificantlyenrichedindecreasedexpre