1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
植物体内存在一套维持dna分子甲基化水平的机制,以保障植物正常生理发育。dna甲基化作用是维持基因组甲基化水平的重要因素,而dna去甲基化作用可拮抗过度的dna甲基化或去除异常的dna甲基化模式,因此可以解除转录基因沉默,激活基因重新表达[1]。在dna去甲基化过程中,陆续发现ros1[3],ros3,zdp,idm1等主要的去甲基化因子。当用rd29a-luc系统进行遗传筛选时,不仅筛选到了与逆境胁迫信号转导有关的突变体,也筛选到了与dna去甲基化有关的突变体,即ros1[2].然而,目前对ros1[4]的作用机理并不十分清楚,包括ros1与哪些蛋白因子在一起工作?ros1的多级调控是怎样进行的?本实验的主要目的是继续进行新的蛋白因子筛选,以发现更多的新蛋白,完善ros1 dna去甲基化过程。本研究通过col-luc系统,以col-luc为材料进行ems诱变,获得荧光降低的突变体p277,进行鉴定并克隆该基因,了解其功能。
另外,目前仍没有完全理解rddm的全部过程,例如:small rna或noncoding rnas是否和35s异染色质形成有关?为此,我们用2x35spro:luc筛选系统,以拟南芥突变体ros1-7为材料进行ems诱变,在m2代用luc荧光筛选突变体,并克隆ros1-7 suppressor基因。
在以dna甲基化、组蛋白修饰、small rna分子生物学功能为主要研究对象的表观遗传学领域是当前分子生物学研究的热点之一,对于揭示基因表达调控的分子机理、基因沉默、发育与分化、转座子的移动、病毒抗性、肿瘤形成分子机制具有重要的意义。
2. 研究的基本内容和问题
1荧光降低突变体的筛选
a.以高荧光亮度的col-luc亲本系为材料进行ems诱变获得m1,m1自交获得m2代种子。
b.把m2种子播种于ms培养基上,单株播种,设置col-luc和ros1-7为亲本、突变体对照。
3. 研究的方法与方案
对col-luc进行诱变→将诱变的种子m1种在ms培养基上→移苗到土中→收获m2代种子→种植m2代种子并对幼苗进行荧光筛选→将荧光降低的植株转移到土里收集种子→种植种子并将其荧光与ros1-7比较→对荧光降低的植株genotyping→mapping.
可行性分析
指导老师所在研究小组长期从事植物甲基化研究。有丰富的经验与方法,无论从技术角度还是方法角度都是实在可行之路,剩下只靠实验人员的努力与坚持。
4. 研究创新点
本实验室通过Col-LUC系统,以Col-LUC为材料进行EMS诱变,获得荧光降低的突变体P277突变体,该突变体可能是一个未知的基因,因此我们正在探索p277的分子机制是否和ROS1一样,或者辅助ROS1,介导DNA去甲基化过程。另外,我们用2X35S promoter筛选系统,以拟南芥突变体ros1-7为材料进行EMS诱变,在M2代用LUC荧光筛选突变体,并克隆ros1-7 Suppressor基因
5. 研究计划与进展
我们预计将得到如下结论:
p277可能参与了dna去甲基化的过程。
2017.09-2017.12 前期文献基础知识准备工作
