基于免疫共沉淀技术研究乳酸化修饰调控微拟球藻产油的分子机制 毕业论文.docx

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1引言 1

2实验材料与方法 3

2.1微藻培养 3

2.2蛋白质提取 3

2.3蛋白质免疫印迹 4

2.4免疫共沉淀ChIP-seq 4

2.5mRNA-seq 5

2.6RT-qPCR 5

3实验结果和讨论 6

3.1转录组学分析 6

3.1.1N.oceanica转录组数据概况 6

3.1.2差异表达基因（DEGs）的功能富集分析 8

3.2ChIP-seq数据分析 10

3.2.1乳酸化修饰的蛋白质印迹分析 10

3.2.2Kla的富集模式 10

3.2.3差异Kla基因的功能富集分析 12

3.3多组学综合分析 13

3.3.1乳酸化修饰与基因表达间的关系 14

3.3.2乳酸化修饰参与基因表达调控 15

3.3.3乳酸化修饰调控脂质代谢 19

3.3.4乳酸化修饰影响中心碳代谢 26

3.3.5乳酸化修饰削弱光合作用和卡尔文循环 32

4结论 35

参考文献： 36

致谢 40

附录 41

本科期间发表论文及奖项 42

基于免疫共沉淀技术研究乳酸化修饰调控微拟球藻产油的分子机制

摘要：赖氨酸乳酸化（Kla）是一种新型的翻译后修饰方式（PTM），参与基因表达和各种代谢过程。微拟球藻（Nannochloropsis）是一种具有重要经济意义的含油微藻，在氮胁迫下表现出显著的三酰甘油（TAG）生产能力。为了阐明乳酸化修饰在脂质合成中的作用，我们进行了ChIP-seq和RNA-seq分析，以检测微拟球藻的乳酸化修饰和转录组变化的关联。结果显示共有2057个基因在缺氮（ND）和补氮（NR）条件之间表现出显著差异，包括853个上调基因和1204个下调基因。此外，我们基于ChIP-seq共鉴定出5375个差异Kla峰，包括5331个增加峰和44个损失峰。差异Kla峰主要分布在启动子（=1kb）（71.07%）、5’UTR（22.64%）和外显子（4.25%）区域。通过对ChIP-seq、转录组以及先前的蛋白质组和乳酸化修饰组数据的整合分析揭示了乳酸化促进Nannochloropsis在缺氮条件下脂质积累的潜在机制。乳酸化修饰促进自噬和蛋白质降解，导致碳回收进入三羧酸（TCA）循环，从而为脂质合成提供碳前体。此外，乳酸化通过上调脂肪酶，增强TCA循环和β-氧化途径，诱导碳从膜脂质重新定向到TAG。本研究揭示了乳酸化修饰在Nannochloropsis脂质代谢和基因表达中的调控作用，为研究脂质生物合成提供了新的视角，为后续表观遗传编辑乳酸化位点提供候选基因。

关键词：微拟球藻；乳酸化修饰；脂质代谢；染色质免疫共沉淀耦合高通量测序

TheregulationoflipidproductionrevealedbyChIP-seq

inNannochloropsisoceanica

Abstract:Lysinelactylation(Kla)isakindofnovelpost-translationalmodification(PTM),whichparticipatesingeneexpressionandvariousmetabolicprocesses.Nannochloropsis,asignificantoleaginousmicroalgaeofeconomicsignificance,demonstratesaremarkablecapacityfortriacylglycerol(TAG)productionundernitrogenstress.Toelucidatetheinvolvementoflactylationinlipidsynthesis,weconductedChIP-seqandmRNA-seqanalysestomonitorlactylationmodificationsandtranscriptomealterationsinNannochloropsisoceanica.Inall,2,057genesshowedconsiderablevariationbetweennitrogendeprivation(ND)andnitrogenrepletion(NR)conditions,comprising853upregulatedgenesand1,204downregulat