课题基金 / 基金详情

Alu转座调控因子的全基因组筛选及其分子机制研究

批准号:
32070631
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
刘念
依托单位:
学科分类:
基因表达及非编码序列调控
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘念

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
Alu占据大约11%的人体基因组,是目前人体内最活跃的转座子。Alu转座能够改变人体基因,造成个体内和个体间基因组差异。研究表明Alu转座在哺乳动物胚胎和神经发育过程中发挥重要作用,同时Alu转座失调与人体多种疾病发生有关。然而,哪些基因参与到Alu转座调控目前尚未得到系统研究,并且Alu对人体基因表达的影响至今没有被完全理解。.本项目将在前期工作的基础上,拟利用CRISPR-Cas9基因筛选技术在人细胞系中、全基因组范围内筛选与Alu转座调控相关的基因。依据筛选结果,项目将探明人体调控Alu转座的通路机制,以及Alu对人体基因表达的影响。项目也将通过研究与疾病相关的Alu调控因子来阐释Alu转座调控与人体健康之间的联系。.本项目通过全基因组筛选,预期将会揭示人体内调控Alu转座的新通路,并且为研究Alu转座调控机制以及Alu转座对基因表达和人体健康的影响提供宝贵资源。
英文摘要
Alu, the most active transposon in humans, occupies 11% of the genome. Alu can mobilize within the human genome, and generates inter- and intra- individual genetic variation. Recent studies show that Alu regulation plays important roles during mammalian embryogenesis and neurogenesis, while abnormal Alu activities were detected in many human disorders. However, how Alu activity is controlled and the exact function of Alus in host gene regulation are not completely understood. Here, we propose to leverage our CRISPR-Cas9 screening strategies in human cell lines to provide a genome-wide survey of genes involved in the control of Alu retrotransposition. By following up on the screen hits, we will study the detailed mechanism how Alu retrotransposition is controlled as well as the influence of Alus on human gene expression programs. We will also focus on the development- and disease- related screen hits to investigate the relations between Alu regulation and human health. Together, these studies are expected to uncover novel pathways that control Alu life-cycle and provide a rich resource to study the mechanism of Alu retrotransposition regulation, as well as the impact of Alu activities on gene expression and human health.
转座子占据了人类基因组近一半的序列,并在基因表达调控、胚胎发育及疾病发展中发挥着重要作用。Alu元件是目前已知的人体内最活跃的一类逆转录转座子,其转录产物与多种疾病密切相关。然而,Alu元件的转录调控机制及在基因调控中的具体作用仍不明确。为研究Alu的调控机制,本项目首先建立了一个Alu转录报告系统,并在人K562细胞中进行全基因组筛选,发现了210个候选Alu激活因子和117个候选Alu抑制因子。这些因子可以有效调控内源性Alu元件,并涉及染色质重塑,基因转录,RNA加工等多种重要的生物学过程。研究进一步揭示,FAM231A通过招募RNA聚合酶III与Alu结合,激活其转录表达;而另一调控因子AP2S1则通过影响Alu RNA的稳定性,在转录后水平调控Alu的表达。此外,FAM231A敲除显著影响其他RNA聚合酶III转录的非编码RNA,表明FAM231A是一个普适的RNA聚合酶III转录新调控因子。利用HiC 和4C等技术,本研究发现 FAM231A的敲除会减弱Alu 与远端基因的相互作用,而抑制因子AP2S1的敲除则会增强Alu与远端基因的交互。与NDRG2互作的AluSx1的敲除会显著降低NDRG2的表达,而通过CRISPR a激活AluSx1的转录则会增强NDRG2的表达,表明Alu在远程基因表达调控中充当增强子的角色。.综上所述,本研究系统性筛选了Alu转录的调控因子,深入探讨了其调控机制,鉴定了调控RNA聚合酶III转录的新因子,为RNA聚合酶III的转录机制研究提供了新见解,并首次提供了Alu作为增强子调控远程基因表达的实验证据。
新型冠状病毒激活LINE-1转座子表达的机制和功能
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    54万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    刘念
  • 依托单位:
国内基金
海外基金