DNA磷硫酰化修饰体系中dndE的功能分析及在细菌基因组修饰选择性的分子机制研究

基本信息
批准号:31860019
项目类别:地区科学基金项目
资助金额:40.00
负责人:赖崇德
学科分类:
依托单位:江西农业大学
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:孔令保,王飞,丁忠涛,彭秀梅,蒋素素,何威,陈璇,陈志永,徐敏
关键词:
修饰选择性分子机制甲基化功能分析硫修饰DNA磷硫酰化修饰
结项摘要

DNA phosphorothioate (PT) modification is a new type of DNA epigenetic physiological modification for the first time in recent years,which occurs when non-bridging oxygen in the sugar-phosphate backbone of DNA is replaced with sulfur. This phenomenon has been discovered recently and only widely diverse existed in prokaryotes. The discovery of PT modification may expand the traditional theory of DNA structures and also cause widely attention in the world. However, the biological function of related genes in this DNA physilogical modification, the progress of modification, and mechanism of selectivity have noot been fully revealed. In this study, dndE gene will be used as the research object to elucidate the biological function and the mode of action of the dndE gene in the phosphorothioation system. The compatibility and interaction between DNA phosphorothioate modification and methylation will be analyzed by RNA-seq, SMRT single molecule real-time sequencing and LC-MS/MS. The effects of DNA phosphorothioatie modification and methylation on the transcription of global gene will also be analyzed to elucidate the molecular mechanism of the specific selection of the modified locus, and to reveal its distribution at the level of bacterial genome. This project is conducive to broaden the field of vision and direction of DNA physiological modification, laying the foundation for further clarifying the biological significance of DNA phosphorothioate modification.

DNA磷硫酰化修饰是近年来首次发现的一种新型DNA表观遗传学修饰,由硫原子取代DNA磷酸骨架上非桥联氧原子而形成具有序列特异性和空间构象专一性的修饰,仅发现广泛存在于原核生物中。该发现拓展了经典的DNA结构组成理论,具有重大基础理论意义。但这种生理修饰中相关基因的生物学功能,修饰位点发生的选择性机制,一直未完全揭示。本项目以dndE基因为研究对象,通过分析单个基因可能的生理多效性功能,阐明dndE基因在磷硫酰化修饰体系中的生物学功能以及作用方式。利用RNA-seq、SMRT单分子测序及LC-MS/MS等技术,通过比较分析DNA磷硫酰化修饰与甲基化修饰之间兼容性、相互作用方式,系统分析硫化修饰对细菌全局性基因转录的影响,阐明其在细菌基因组水平上的分布规律,揭示修饰位点选择性的分子机制。这些工作,为进一步明确DNA磷硫酰化修饰的生物学意义奠定基础,也有利于拓宽对DNA生理修饰的研究视野。

项目摘要

DNA磷硫酰化修饰是一种新型的硫原子取代DNA骨架磷原子上非桥联氧原子的微生物表观遗传修饰。该修饰广泛存在于细菌中并具有序列和手性特异性,但这种新型修饰相关基因的生物学功能及在修饰体系中的必要性,该修饰体系在细菌基因组中分布规律及生理功能等问题依然尚未完全明晰。本研究通过综合多学科的研究手段和技术,明确了dndE基因在DNA磷硫酰化修饰系统中的必需性。通过测定S. enterica serovar Cerro 87 全基因组中的DNA磷硫酰化修饰位点及在细菌基因组中的分布情况,发现DNA磷硫酰化修饰位点的个数及在基因组中所在位置表现为不均匀的随机性分布状况。进一步明确了Dam甲基化与DNA磷硫酰化修饰的相互作用关系。同时对来自弧菌的II型DNA硫化修饰系统中的半胱氨酸脱硫酶SspA与底物半胱氨酸的复合物晶体结构及功能进行了解析。通过构建的异源MVA途径在基因工程大肠杆菌中的表达,首次实现了T-杜松醇、β-桉叶醇以及二萜类化合物西松烷酚醇的生物合成。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

监管的非对称性、盈余管理模式选择与证监会执法效率?

监管的非对称性、盈余管理模式选择与证监会执法效率?

DOI:
发表时间:2016
2

农超对接模式中利益分配问题研究

农超对接模式中利益分配问题研究

DOI:10.16517/j.cnki.cn12-1034/f.2015.03.030
发表时间:2015
3

基于细粒度词表示的命名实体识别研究

基于细粒度词表示的命名实体识别研究

DOI:10.3969/j.issn.1003-0077.2018.11.009
发表时间:2018
4

结核性胸膜炎分子及生化免疫学诊断研究进展

结核性胸膜炎分子及生化免疫学诊断研究进展

DOI:10.3760/cma.j.issn.1674-2397.2020.05.013
发表时间:2020
5

原发性干燥综合征的靶向治疗药物研究进展

原发性干燥综合征的靶向治疗药物研究进展

DOI:10.13376/j.cbls/2021137
发表时间:2021

赖崇德的其他基金

相似国自然基金

1

细菌基因组DNA磷硫酰化修饰的位点选择及其机理研究

批准号:30870038
批准年份:2008
负责人:梁晶丹
学科分类:C0103
资助金额:40.00
项目类别:面上项目
2

细菌基因组水平上DNA磷硫酰化修饰与甲基化修饰的比较分析及功能启示

批准号:31300038
批准年份:2013
负责人:辜美佳
学科分类:C0103
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
3

DNA磷硫修饰蛋白DndE与DNA复合物结构研究

批准号:21272261
批准年份:2012
负责人:曹春阳
学科分类:B0702
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
4

细菌基因组上DNA磷硫酰化修饰的丰度和序列特异性

批准号:31470183
批准年份:2014
负责人:由德林
学科分类:C0102
资助金额:88.00
项目类别:面上项目