【摘 要】
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作为有氧呼吸的主要场所,线粒体的功能是为生命活动提供能量。动物线粒体基因组普遍包括至少一个控制区,该区域被认为参与了线粒体转录和复制的调控,但确切的调控机制还有待研究。本研究利用“精准注释”方法对4种哺乳动物(人类、黑猩猩、恒河猴和小鼠)的线粒体基因组进行注释,并对哺乳动物线粒体基因组控制区的功能进行了初步探讨。1.通过对4种哺乳动物线粒体基因组的精准注释,尤其是转录起始位点和转录终止位点的注释,
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作为有氧呼吸的主要场所,线粒体的功能是为生命活动提供能量。动物线粒体基因组普遍包括至少一个控制区,该区域被认为参与了线粒体转录和复制的调控,但确切的调控机制还有待研究。本研究利用“精准注释”方法对4种哺乳动物(人类、黑猩猩、恒河猴和小鼠)的线粒体基因组进行注释,并对哺乳动物线粒体基因组控制区的功能进行了初步探讨。1.通过对4种哺乳动物线粒体基因组的精准注释,尤其是转录起始位点和转录终止位点的注释,对线粒体基因组的不间断转录模型在哺乳动物中进行了验证,证明了不间断转录模型在哺乳动物,甚至脊椎动物中广泛存在。2.基于精准注释,利用siRNA干扰技术对哺乳动物线粒体基因组控制区转录本的生物学功能进行了初步实验验证,发现长非编码RNA(MDL1和MDL1AS)的5’端小RNA可以导致线粒体基因表达量的下降,降低细胞存活率。初步证明哺乳动物线粒体基因组控制区的转录本以负反馈方式参与线粒体基因组转录的调控。3.基于扩增子测序,发现肿瘤细胞线粒体基因组的CSB2区域的突变种类和数量远远大于当前的认识水平,由此尝试从线粒体CSB2区域(但不限于)的突变角度来解释Warburg效应。4.建立了一种基于qPCR检测两组基因(细胞凋亡相关基因和线粒体基因)的表达量变化来初步判断线粒体途径细胞凋亡的方法,并尝试利用该方法探索靶向G四联体的药物能否作用于细胞线粒体基因组CSB2区域的G四联体,从而启动线粒体途径的细胞凋亡。综上所述,线粒体基因组的精准注释有利于线粒体基因功能的研究以及新基因的发现。本研究对于哺乳动物线粒体控制区的功能研究及线粒体复制转录调控机制的深入研究提供了新的思路和方法。
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