ALU序列在人類基因組上的分布與特征.pdf

1、人類基因組上含有大量的反轉(zhuǎn)錄元件，其中ALU序列的拷貝數(shù)最多，在靈長(zhǎng)目基因組上有超過100萬份拷貝，約占到人類基因組總長(zhǎng)度的10％。近來許多研究表明，ALU序列在人類基因組重組、可變剪切和mRNA轉(zhuǎn)錄后的修飾和調(diào)控中發(fā)揮著特殊的作用。ALU序列作為一種仍然具有活性的可移動(dòng)元件，在人類遺傳學(xué)和靈長(zhǎng)目生物的基因組比對(duì)研究中也有著重要的意義。隨著人類基因組計(jì)劃精確圖的完成，我們可以精確的獲取ALU序列。本文從全基因組的角度，精確分析了UCSC

2、 hg17版本人類基因組序列上全部1，083，370個(gè)ALU元件的分布以及它們插入基因組后的插入、刪除和突變情況，并且著重分析了插入在人類基因組啟動(dòng)子區(qū)的9601個(gè)ALU，發(fā)現(xiàn)了一系列具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的結(jié)果。 篩選出24條染色體上所有的ALU序列上發(fā)生的插入、缺失和突變事件。并分別統(tǒng)計(jì)了這三種特征在全基因組的分布。我們的結(jié)果表明在全基因組上ALU序列的插入、缺失與ALU所處位置的GC含量有著復(fù)雜的關(guān)聯(lián)。尤其是長(zhǎng)片斷缺失事件和GC含

3、量正相關(guān)，而這種長(zhǎng)片段的缺失可能是由于染色體的不等位重組造成，這對(duì)于人類基因組重組研究有著特別的意義。 在啟動(dòng)子區(qū)，ALU的分布和特征與全基因組截然不同。在富含CpG島的啟動(dòng)子區(qū)域出現(xiàn)了明顯的ALU缺失。通過進(jìn)一步的研究，我們發(fā)現(xiàn)ALU序列右單體的缺失情況又明顯比左單體嚴(yán)重。同時(shí)結(jié)果還顯示，隨著ALU在啟動(dòng)子區(qū)相對(duì)轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上下游的不同和所處正義鏈反義鏈的不同，ALU序列的缺失也呈現(xiàn)出明顯不同的特征。這說明在某種程度上，啟動(dòng)子

4、區(qū)的ALU序列遠(yuǎn)非一種中性序列，而是和基因的轉(zhuǎn)錄有著密切的關(guān)聯(lián)。 2004年底有研究發(fā)現(xiàn)在轉(zhuǎn)錄后mRNA的UTR區(qū)廣泛存在著一種A-I的修飾，而這種A-I修飾又絕大部分發(fā)生在插入到此區(qū)域的ALU序列上。在本文中，我們利用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法找出了5’UTR區(qū)ALU上腺嘌呤突變的高發(fā)位點(diǎn)，我們確信這些位點(diǎn)與A-I修飾有關(guān)。 這些結(jié)果的發(fā)現(xiàn)都反映了ALU在全基因組上存在著許多尚不為人知的角色，我們對(duì)它的研究有助于更好的理解基因組結(jié)構(gòu)