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Chromodomain (chromatin organization modifier domain)是一个由30~50个氨基酸组成的保守的蛋白质结构域,含有Chromodomain的蛋白质广泛存在于多种生物中的染色质结合蛋白中,通过与组蛋白或RNA的作用参与了异染色质的形成及基因的表达调控。四膜虫中程序性全基因组重排在有性生殖过程中发生,siRNA, MeH3K9, Pdd1p和Pdd3p参与这一过程,然而其详细机制仍不清楚。本研究从四膜虫基因组中筛选到两个含有Chromodomain的基因TCD3(Tetrahymena Chromo Domain 3)与TCD4(Tetrahymena Chromo Domain 4),对这两个基因的表达调控和细胞定位进行了研究,获得的主要结果如下:1.TCD3和TCD4序列分析通过生物信息学的方法,从四膜虫大核基因数据库鉴定了TCD3 (TTHERM00585180)和TCD4 (TTHERM00585190),两个基因串联于同一条大核染色体上,间隔237bp,两个基因内均具有GT-AG的内含子。TCD3和TCD4基因拟编码的蛋白334个和344个氨基酸残基组成,分子量分别为40.26kDa和41.11kDa,等电点(pI)分别为4.590和5.435。全基因表达Microarray分析表明TCD3和TCD4在四膜虫营养生殖阶段和饥饿期不表达,在有性生殖过程中8h时表达量最高,并且两者的表达谱一致。2.TCD3和TCD4的5’和3’-RACE TCD3和TCD4的ORF分别为1005bp和1035bp,大核染色体中基因全长分别为1241bp和1429bp,各含有两个内含子。5’RACE和3’RACE表明TCD3和TCD4的5’端非编码区(5’-UTR)长度分别为40bp和43bp,3’端非编码区(3’-UTR)长度分别为90bp和189bp。Chromodomain聚类分析表明Tcd3和Tcd4与pddlp蛋白的Chromodomain最为相似,SWISS—MODEL预测发现Tcd4的Chromodomain缺失α-螺旋结构。3.Tcd3和Tcd4的免疫荧光定位构建含有HA标签的表达载体OE-PBX-TCD3和OE-PBX-TCD4,转化四膜虫CU428和B2086细胞株,通过巴龙霉素筛选,PCR鉴定,获得HA-Tcd3和HA-Tcd4的过表达细胞株。激光共聚焦显微镜对HA-Tcd3和HA-Tcd4的免疫荧光定位发现:HA-Tcd3定位于四膜虫有性生殖核发育的亲本大核和新发育的大核中;HA-Tcd4则定位于conjusome和新发育的大核中。TCD3和TCD4相似的序列特征,保守的Chromodomain位置,一致的表达谱,表明两个基因中的一个很可能源于基因复制,进而加强该基因的功能。TCD3和TCD4在四膜虫接合生殖时期特异表达,都能够定位于新的发育的大核中,表明Tcd3和Tcd4极有可能参与了新的大核发育过程中程序性基因组重排。Tcd3和Tcd4在亲本大核和conjusome特异的定位,以及不同的模型结构,暗示基因TCD3和TCD4在进化过程中产生了新的功能。这些研究为进一步探讨chromodomain蛋白的功能提供了新的数据。