果蝇ptip基因功能的初步研究

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1、中文摘要论文题目：果蝇P卿基因功能的初步研究研究生姓名：任宏艳导师姓名：谢维(教授)学校名称：东南大学PeG蛋白最初在果蝇中被鉴定，此蛋白家族在维持Hox基因阻遏状态的过程中起关键作用。Tritborax蛋白家族与PcG蛋白的作用是相互拮抗的，它们在发育过程中激活Hox基因的表达。这两大蛋白家族必须通过一类称之为Polycomb反应元件(PRE)的顺式作用元件发挥作用。目前PeG及TrxG蛋白家族对Hox基因的具体作J

2、j机制尚不明了，且是否对Hox以外的基因产生效应也还不清楚。尸刀P基因，全称为Pax2transactivationdomain

3、．interactingprotein，实验表明其对小鼠胚胎发育非常重要，且近期人们发现在哺乳动物中PTIP蛋白与ALR蛋白、MLL蛋白(果蝇Trithorax在哺乳动物中的同源物)形成的复合物具有组蛋白甲基转移酶(HMT)的活性。我们实验室已有的研究结果表明果蝇中尸死P(CG32133，即dPTIP)对果蝇翅膀成虫盘A／Ppatteming的发育过程非常重要，并对Trithorax依赖性的基因如ubx的表达是必须的。冈此我们认为dPTIP可能在PcG／TrxG介导的基囚表达调控的过程中发挥重要作用。本文试图进一步阐明在果蝇中P卿基因的功能并从两

4、个假说展开我们的研究。1．dPTIP是哺乳动物PTIP基因在果蝇中的同源基因。通过对多个生物物种的基闪组序列进行了序列比对和分析，基于序列及蛋白结构域组成的相似性，我们发现PTIP样蛋白编码基因仅存在于进化相对高等的真核生物，包括昆虫、蠕虫和脊椎动物，但未发现存在于单细胞生物，如酵母。且PT伊样蛋白编码基冈以独立拷贝的形式存在于基因组中。为了验证dPTIP与小鼠尸卿基因功能上的保守性，我们构建了儿株小鼠PTIP过表达(UAS．mP弛P)的转基因果蝇，并选择位于二号染色体的转基因果蝇品系进行下一步研究。利用已获得的dPTIP合子突变体果蝇所表现的蛹

5、前期致死表型，运用hs—Gal4驱动UAS—n巾TIP在dPTIP突变的背景上表达时，我们发现部分dPTIP功能缺陷的果蝇可以存活至成虫期。并且通过RT-PCR和Westernblot验证在驱动UAS．mPTIP转基因果蝇表达的个体中，mPTIP在转录及蛋白水平均有显著表达。这些结果表明dPTIP与哺乳动物P卿在功能上是保守的，dPTIP确实是哺乳动物PzzP的同源基因。因此我们在果蝇中的研究结果将有可能推广到哺乳动物。2．dPTIP对AlPpatternimg至关重要且在体介导组蛋白甲基化修饰．我们已有的研究结果显示Engrailed(En)在

6、卯死P合子突变体果蝇的整个翅膀成虫盘均有表达，说明en在anterior出现了去阻遏现象。由r丁在哺乳动物中的研究结果表明PTIP协同激活基因的表达，因此，我们推测dPTIP对En的表达调控是间接的。通过原位杂交我们发现勘的转录阻遏因子cubitusinterruptus(cO在dPTIP合子突变体果蝇的翅膀成虫盘anterior部分的分布几乎完全消失。此外，dPTIP突变体唾液腺的免疫染色结果显示，H3K4三甲基化修饰水平明显下降，而H3K27的三甲基化修饰水平却显著增加。并且我们用Westernblot验证了H3K4的三甲基化水平的降低。这些

7、结果提示我们dPTIP通过介导组蛋白修饰直接调控cf的表达进而参与A／P轴形态发生。由此我们认为PTIP通过在体介导组蛋白修饰而在特定的发育事件中发挥重要的作用。关键词：Polycomb；Trithorax；PTIP；果蝇；组蛋白修饰英文摘要ABSTRACTTHESISTITLE：FunctionalstudyofDrosophilaP，丌PgeneGRADUATESTUDENTNAME：RENHongyanSUPERVISORNAME：XIEWei(Professor)SCHOOLNAME：SoutheastUniversityPolycomb

8、group(PEG)proteins，whichinitiallydiscoveredinDrosophila,arebestknownfortheirrolesinthemaintainingofHoxgenessilencingduringdevelopment．Trithoraxgroup(TrxG)proteinsantagonizePcGactionandareessentialforthemaintainingofHoxgeneiiltheactivetranscriptionstates．Accumulatedevidencesug

9、geststhatthesetwoproteingroupsfunctionincomplexesandviaspecialcis—re