普威综合症模型Snord116基因敲除小鼠中Snord115超量表达的机制初探

【摘要】普威综合症(PWS)是一种复杂的人类遗传性肥胖症。目前认为Snord116是导致PWS最关键的基因。为此实验室前期构建了Snord116敲除小鼠,作为PWS的小鼠模型。PWS基因关键区域约为1000kb,有长的non-codingRNA发挥着重要作用,包括位于下游的Snord115。但这一区域的表达调控机制还不是很清楚。Snord115在成年的野生型小鼠的非神经组织中表达量极其低下,但是在成年Snord116del小鼠的非神经组织中Snord115超量表达。传统上认为SNURF-SNRPN的基因转录是从印迹中心IC起始的,中间没有其他启动子。是否有可能在Snord115区域前存在一个未知的新型启动子,该启动子被激活从而导致了超量表达的现象呢?通过对小鼠基因的分析,我们提出了三种假说,并逐一进行了验证。首先我们假说可能是由于在Snord116del的非神经组织中,Snrpn基因的转录起始效率增强而导致Snord115超量表达。通过对比野生型小鼠和敲除型小鼠的表达情况,发现Snrpn基因的转录起始效率并未增强。第二个假说是有单独的启动子起始Snord115的转录,这一启动子在Snord116del小鼠的非神经组织中活性增强。通过检测敲除型组织中整段序列的表达情况,发现不存在单独的启动子起始Snord115的转录。综合上述现象,第三个假说是Snord116敲除区域在非神经组织中,会阻碍转录延伸的顺利进行,而在Snord116del小鼠该区域的去除导致其下游Snord115的转录增加。通过对敲除区域研究,发现其确实阻碍转录的顺利进行,尤其是非神经组织中弱启动子的转录影响明显。进一步实验对Snord115的拷贝数及稳定性进行分析,发现Snord115在基因组中具有高拷贝数；经actinomycin-D药物处理及RNase消化的实验,发现Snord115具有高度的稳定性,在细胞内几乎不会降解。根据上述结果,我们得出以下结论：在敲除型小鼠的非神经组织中,阻碍转录的因子被敲除,使得Snord115能被顺利的表达。另外,由于Snord115本身的高拷贝数及高度稳定性,使其能够贮积在细胞中不被降解,因此能观察到超量表达的现象。通过对该现象的研究我们对Snrpn基因选择性终止的生物学意义有了更深入的认识；并建立了研究选择性终止机制的新方法,为将来对选择性终止机制进行更深入的研究打下基础。此外,对Snord115的研究,我们认为这种小分子具有被作为鉴定脑损伤的分子指标的潜力。
【作者】刘凯；
【导师】刘润忠；丁凤；
【作者基本信息】厦门大学，细胞生物学，2014，硕士
【关键词】普威综合症(PWS)；Snord116；Snord115；转录终止；基因表达调控；

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