（微生物学专业论文）比较研究核糖蛋白基因结构：探索核糖蛋白基因表达共调控的机制.pdf

ab s t r a c t ab s t ract r i b o s o m e i s o n e o f t h e m o s t a b u n d a n t o r g a n e l l e s i n a l l l i v i n g c e l l s a n d p l a y s a c r u c i a l r o l e f o r c e l l g r o w t h . s y n t h e s i s o f r i b o s o m a l c o m p o n e n t s i s t i g h t l y l i n k e d t o c h a n g e s o f g r o w t h c o n d i t i o n b e c a u s e i n a c t i v e l y g r o w i n g c e l l s , a h u g e a m o u n t o f e n e r g y i s d e v o t e d t o t h e s y n t h e s i s o f t h i s p r o t e i n s y n t h e s i z i n g m a c h i n e ry . w e h a v e c o m p a r a t i v e l y a n a l y z e d t h e s t r u c t u r e o f r i b o s o m a l p r o t e i n ( r p ) g e n e s a m o n g s c e r e v i s i a e , h u m a n a n d f 1 . t h a l i a n a . i n b o t h s c e r e v i s i a e a n d 兀 t h a l i a n a , t h e r e a r e f e w p u t a t i v e t r a n s c r i p t i o n a l f a c t o r b i n d i n g m o t i f s p r e s e n t i n t h e p r o x i m a l p r o m o t e r r e g i o n w i t h a h i g h l y p o s i t i o n a l b i a s i n m o s t o f t h e r i b o s o m a l p r o t e i n g e n e s . i n c o n t r a s t , n o g e n e r a l t r a n s c r i p t i o n a l f a c t o r b i n d i n g m o t i f c a n b e f o u n d i n t h e p r o m o t e r r e g io n s o f h u m a n r p g e n e s . o n t h e o t h e r h a n d , t h e r e i s a n o v e r - r e p re s e n t e d d i s t r i b u t i o n o f o l i g o - p y r i m id i n e t r a c t n e a r t h e t r a n s c r i p t i o n a l s t a r t s i t e i n a l m o s t a l l h u m a n r p g e n e s w h e n c o m p a r e d t o t h e o t h e r tw o o r g a n i s m s . t h i s e l e m e n t i s t h e r e f o r e a l i k e l y c a n d i d a t e i n v o l v e d i n t h e c o o r d in a t e d r e g u l a t i o n o f h u m a n r p g e n e s . we a l s o n o t i c e d t h a t t h e d i s t a n c e b e t w e e n a t g s t a r t c o d o n a n d t h e n e a r e s t e x o n - i n t r o n j u n c t i o n i s v e r y s h o r t i n m o s t r p g e n e s w h e n c o m p a r e d t o a l l o t h e r g e n e s i n t h e g e n o m e s初 a l l t h r e e o r g a n i s m s . 玩 a d d i t i o n , t h e s e q u e n c e s s u r r o u n d i n g t h e a t g s t a rt c o d o n a n d t h e 5 a n d 3 s p l i c e s i t e s o f t h e i n t r o n n e a r e s t t o t h e a t g - c o n t a i n i n g e x o n s h o w d i s t i n c t a n d h i g h d e g r e e o f c o n s e r v a t i o n w h e n c o m p a r e d t o t h e s i m i l a r r e g i o n s i n a l l o t h e r g e n e s i n t h e g e n o m e s i n a l l t h r e e m o d e l s y s t e m s . t h e s e f in d i n g s h i n t t h e p o s s i b l e c l u e s w h i c h m a y e v e n t u a l l y l e a d t o t h e r e c o g n i t i o n o f t h e m e c h a n i s m u n d e r l y i n g t h e c o o r d i n a t e d r e g u l a t i o n o f r ib o s o m a l p r o t e i n g e n e s i n e u k a r y o t e s . k e y w o r d s : r i b o s o m a l p r o t e i n g e n e ; b i n d i n g m o t i f s ; p o l y p y r i m i d i n e ; c o o r d in a t e r e g u l a t i o n 第 i 章 引言 第， 章 引言 1 . 1 核糖体各组分的表达受到严紧控制 普通细胞的增殖随着各种条件如外界环境，营养状况， 生长因子及发育阶 段等的改变而受到相应的控制。核糖体在这种细胞控制中扮演着十分重要的角 色。不仅仅因为核糖体是细胞中蛋白的翻译机器，最主要的是因为核糖体的生 物合成需要消耗细胞大量的能量。 在一个快速生长的酵母( s . c e r e v i s i a e ) 细胞 里面，每分钟大约有2 0 0 0 多个核糖体的合成，其生成过程中细胞6 0 % 的转录活 动用来合成核糖体的r r n a ， 超过5 0 % 的转录聚合酶i i 的转录活动和9 0 % 的剪切 活 动用于生 成核 糖体 蛋白 基因m r n a 1 l 。 因为核 糖体的 这种高消耗的生 物合成， 在细胞生长过程中其各组分合成的 精确调控便起着十分重要的意义。一些转录 因 子如 。 - m y c 对核糖体合成的精确调控起着十分重要的作用。 c - m y c可以同时 调控转录聚合酶i ( p o l l )，转录聚合酶i i ( p o l 工 i ) 和转录聚合酶 i i 工 的协同 表达，进而通过 p o l 工 调节 5 s r p n a基因，p o i i i调节核糖蛋白基因和 p o l l l i 调节2 8 s , 5 . 8 s 和1 8 s r r n a s 的 前体r r n a 基因的 合成， 从而紧密协同的表达核 糖 体各组分 2 1 。 虽然这 些发现在一定层面上揭示了 核糖体协同 表达的 机制， 但 在更进一步的层面上如核糖体蛋白 基因的协同表达的机制等方面还有很多未知 的东西需要阐明。 1 . 2 酵母( s . c e r e v i s i a e ) 和人类( h u m a n ) 核糖蛋白基因的调控方式 在转录水平，转录后水平及翻译水平都发现有核糖蛋白基因的协同表达。 酵 母核糖蛋白 基因的 启 动 子缺少t a t a 结构 3 1 ， 最近的 研究发现一些转录因 子可 以 结合到酵母核糖蛋白 基因的启动子上从而在转录层面上调控核糖蛋白 基因的 协同表达 0 1 o r a p l 是 酵 母核糖蛋白 基因的重要结合因 子， 对酵母核糖蛋白 基因 的 协同转录起着十分重要的作用。 预测发现9 0 % 的酵母核糖蛋白 基因都有r a p l 结 合位点 5 -8 , r a p l 主 要结 合在 酵母核糖蛋白 基因 上游离转录起始位点2 5 0 5 0 0 b y处， 在不同的 条件 下招募其它转 录因子如f h l l , i f h l 9 - , h m o l ， 等结 合到 酵母核糖蛋白基因上，从而有效的调节核糖蛋白基因的协同表达。与酵母核搪 第 1 章 引言 蛋白 基因的调控不一致的是，人类的核糖蛋白 基因的协同表达主要在翻译层面 受 到 调 控 11 5 ,1 6 1 。 人 类 的 核 糖 蛋白 基 因 第 一 个 外 显 子 都比 较 小 ， 其 翻 译 起始 密 码 子离 最 近 的 外 显 子内 含 子 交 界都比 较 近 11 7 -s o t 。 其所 有核 糖蛋白 基因 的 转 录 起 始 位点附近都有一段寡聚嗜咤结构。 这些寡聚咤锭长度为5 到2 5 个碱基左右 ( 见 图1 ) ， 起始于转录起始位点， 该信号对人类核糖蛋白基因的协同表达起十分重 要的作用。 少 冲 臼 目 山 口 ， ，嘟吕 . . 阳 峨 邵 价翎 性 .， 之 沈 以 ”.能 n 介. ， “ 映 “以亨 “刁 泌 三闻哪翎匆翻朴黑砌朴卿姗霭 图1 人类核糖蛋白 基因的 “ t o p ”序列 f i g u re l . t h e t o p s e q u e n c e o f h u m a n ri b o s o m a l p r o t e i n g e n e 注:绿色代表 “ t o p 序列， 0 表示转录起始位点 这种信号在脊推动物中被称为“ 丁 o p ” 信号， 其对有 “ t o p ” 信号的m r n a 的翻译起重要的调控作用。 大范围的人类核糖蛋白 基因m r n a 的5 端精确位置 测定表明， 所有人类核糖蛋白 基因m r n a 的5 端都有一个 “ t o p ” 信号 l -1 v i 在哺乳动物中， m t o r 通路中的p 7 0 s 6 激酶能磷酸化核糖蛋白s 6 ， 从而激活 “ t o p 信号， 进 而 调节 核 糖蛋白 基因 的 协同 表 达 120 1 。 在 研究中发 现， 用r a p a m y c i n 处 理的哺乳动物细胞中，处于静态分 布的与寡聚核糖体结合的“ t o p m r n a转移 到了 含有未知组分的核糖核蛋白 复合体中 ! z 1 1 。 除了 这些5 u t r 区域发现的对人 第1 章 引言 类核糖蛋白基因翻译表达的协同控制之外，研究还发现大多数人类核糖蛋白基 因的3 u t r 长度相对于全基因组的基因来说比较短，这些短的3 u t r 的长度 对人类核糖蛋白 基因 翻译的严谨调控也起着十分重要的作用 ( 图2 ) 12 2 1 . a 几 a n d o m而 r n a 一一 一 一刁 r ， 卜门卜 . 卜 1 0 0 01 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 t u t r le n g t h ( n 好 图 2 人类核糖蛋白 基因3 u t r长度与随机基因的比 较 f i g u r e 2 . c o m p a r i n g t h e l e n g t h o f 3 u t r b e t w e e n h u m a n r i b o s o m a l p r o t e i n g e n e a n d r a n d o m s e l e c t e d g e n e 1 . 3 其它物种核糖蛋白基因也存在协同表达现象 在别的真核生物中也发现核糖蛋白基因在不同层次水平上存在着协同表达 的现象。在粗糙脉胞菌 ( n , c r a s s a )中发现，当细胞从甘油转移到果糖培养基 或从果糖转移到甘油培养基时， 随着培养基中碳含量的上升或下降， 核糖蛋白基 因 的m r n a 表 达呈 剂量性的 协同 变化(2 3 1 。 在 研究 盘基网 柄菌 ( d . d i s c o i d e u m ) 时发现，在饥饿的情况下，在转录和转录后水平都发现有核糖蛋白 基因的协同 表达(2 4 ,75 1 。 在别的 物种如非 洲爪蟾( x . l a v e i s ) 和果蝇 c o . m e l a n o g a s t e r )， 翻译层面的调控起着十分重要的作用，在胚胎生成和分化过程中都发现核糖蛋 白 基因的 表 达在 翻译 层面 上受 到 协同 控 制的 现 象12 6 ,2 1 1 . 我 们以 前的 研究也 发现 植物体细胞的胚胎干细胞形成过程中核糖体 m r n a在翻译层面上也存在协同表 第 1 章 引言 达的现象2 8 1 。 这些现象 推动着我们去分析酵母， 人类和拟南芥( a , t h i a l i a n a ) 的核糖蛋白 基因的基因结构从而探寻解释在不同物种中不同层面上核糖蛋白基 因协同表达的可能机制。 第2 章 材料与方法 第2 章 材料与方法 2 . 1 序列来源 人类和酵母的核糖蛋白 基因的的数据下载自 r i b o s o m a l p r o t e i n g e n e ( r p g ) 数 据 库( h t t p : / / r i b o s o m e . m e d . m i y a z a k i - u . a c . ,j p ) 12 9 1 , 拟南 芥“ .t h i a l i a n a ) 的核糖蛋白基因下载 自 n c b i的 r e f e r e n c e s e q u e n c e s ( r e f s e q , f t p : / / f t p , n c b i . n i b . g o v / r e f s e q / 13 0 1 。 为 t 得 到 更为 可 靠的 拟 南 芥 核 糖蛋 白 基 因的 的 数据。 我 们选 取 在拟南芥全长c d n a 数据库( a . t h i a l i a n a f u l l - l e n g t h ( r a f l ) c d n a d a t a b a s e , h t t p : / / r a r g e . g s c . r i k e n . j o e3 i i 中 有对 应 全 长c d n a 序列的基因。 对于有选择性剪切的拟南芥核糖蛋白基因，我们把选择性剪切基 因的5 u t r 与r a f l 中所对应的全长c d n a 的5 u t r 序列用在线软件a l i g n 进 行比 对( e u r o p e a n b i o i n f o r m a t i c s i n s t i t u t e， w w w . e b 红 a c . u k ) , 选 取比 对 分数最高的 那条剪切序列作为我们的目 标基因序列。我们从 r e f s e q下载起始 i d 为“ n m ” 的 基因 序列， 选取m r n a 的 翻译 起始 密码子5 止游部 分还有碱基的 基因作为我们的背景序列。 2 . 2 启动子分析 我们 用m e m e ( 3 . 0 . 8 版 本) (3 2 1 分析核 糖蛋白 基因 上游启动子的 保守 序列。 对 于人类核糖蛋白 基因 来说， 一 我们的分析集中在启动子上相对于转录起始位点上 游 1 0 0 0 个碱基 的序列。对于酵母和拟南芥来说，完整测得 5 精确位置的全 长!m r n a 的信息相对较少。 我们用r e f s e q 上相对于现有的转录起始位点上游1 0 0 0 个碱基的序列作为拟南芥启动子分析的序列。而对于酵母，我们用相对于翻译 起始位点 上游1 0 0 0 个碱基的序列作为启动子分析的 研究对象。 我们用m e m e 的 z o o p 模型， m o t i f 的长度选取在fi -1 5 碱基， 输出的m o t i f 的个数为2 0 作为运 行m e m e 的参数。同时我们用全基因组上游1 0 0 0 个碱基的序列的3 阶马尔可夫 模型作为运行m e m e 的背景参数。最后，我们只选取至少出现在1 0 条基因序列 上的m e m e发现的m o t i f 作为我们的结果。我们用在线工具w e b l o g 。 得到这些 m o t i f 相 对应的序 3f i1 标 签( l o g o ) 图 f 3 3 1 第2 章 材料与方法 接着我们把 ” e m e得到的 m o t i f转换成 p s s m格式( p o s i t i o n - s p e c i f i c s c o r i n g m a t r i c e s ) . 然 后用启 动 子分析工具r o v e r l 3 0 1 分 析核 糖蛋白 基因 和全基 因组的上游序列， 统 计计算每个m o t i f 的p s s m 在核糖蛋白 基因 上相对于全基因 组的显著性。 运行r o v e r 时用默认参数0 . 0 1 作为单条序列显著性的闭值， 0 . 0 0 1 作为单个p s s m 在一类基因上的匹配值。 最后我 们用 x 2 一 检验 分析m o t i f 在启动子上的 本地位置 偏好性情况 1 3 5 1 。 对 于普通的m o t i f 来说， 一般认为他们在目 标序列上的分布具有均一性。 我们把 上游1 0 0 0 个碱基序列 平均分成2 0 个窗口。 每个窗口为5 0 个碱基长度。 然后我 们对每个m o t i f 在每个窗口的出 现个数与平均期望值出现的个数进行比 较，计 算的方程如下: e ( c i ) v二间 一一 x 这里c i 是m o t i f 在第i 个窗口出现的个数，e ( c i ) 是每个窗口出现m o t i f 的期 望个数，这里用 1 0 0 0 个碱基长度范围内m o t i f出现的次数除以2 0 。因为我们 考虑了2 0 个窗口， 所以 x 2 - 检验的维度为1 9 ,砂值为3 0 . 1 4 4 代表相应的p 值为0 . 0 5 . 2 . 3 t a t a 序列的 分析 为了分析 t a t a元件在核糖蛋白基因启动子上的存在情况，我们用 m o t i f s c a n n e r软件分 析核搪蛋白 基因启动子的上游区域。 运行 m o t i f s c a n n e r 时用阂值0 . 2 作为t a t a 出 现的可能性， 全基因组上游启动子的3 阶马尔可夫模 型作为我们的背景136 1 。 在酵母中，我们的分析主要集中在翻译起始位点上游 卜1 0 0 , - 4 0 碱基区 域。 对于拟南芥和人类，我们的分析集中在转录起始位点上 游卜 5 0 , 0 处。 酵 母t a t a 的p s s m 从s c p d 13 7 1下 载， 拟南 芥 的 从p 1 a n t p r o m 13 8 1 下 载， 人类的 从t r a n s f a c 13 9 1 下载。 2 . 4 寡聚嗯睫分析 我们用z 一 分数分析5 - 2 5 b p 长的寡聚啼陡序列在核糖蛋白基因上游区域相 对于 全基因 组的分 布 情况140 1 。 对于每个从翻译 起始 位点 上游5 0 w ( 1 = w 2 5 2 0 ) b y 长度的窗口 ，简单 重 复序列 用 r e p e a t m a s k e r 3 . 0 14 1 1 去除， 翻译起始位点上游 的内含子也去除， 然后用二项分布的z 一 分数计算在这些区域核糖蛋白基因相对 一 6 一 第2 章 材料与方法 于全基因组的每个长度的寡聚o lt v 序列的分布情况。 假定x 代表寡聚喷陡在核糖蛋白基因上游的出现次数。b 代表寡聚啼陡在 全基因组基因上游出 现的次数， n 是核糖蛋白基因上游序列的总碱基数， n 是全 基因组基因 上游序列的 总碱基数。 用二项分布模型得出x 的期望值为u - b c , 一凡b 二 _. 下，_ .， _p.下 二二， . ， . _ . ， . _ _._ _ ;: ， _ _ _ _ 这 里“ ，如 呆找们把n 当作 成 功 的 川能性 ，力 p 么 标 推 差 计 算 公 式 为 ， = 介 p ( 1 一 p ) 。 最 后z 一 分 数 的 计 算 公 式 如 下 : z. 三 二 竺 s 如果z 分数大于0 ， 那么z 分数越大代表寡聚嗜咤在核糖蛋白 基因出现的机会 越大， 反之如果z 分数小于0 , 那么z 分数越小代表寡聚啼陡在核糖蛋白 基因 出现的机会越小。我们用z 一 分数 4 . 4 7 ( 对应于p 值0 . 0 5 ) 作为寡聚咭吮在核糖 蛋白 基因显著性出现的闭值。 25 信息嫡分析 5 和3 剪切位点上下游各 1 0 个碱基的序列及翻译起始密码子a t g 上下 游各1 0 个碱基的序列分别以剪切位点和起始密码子作为锚定位点比对在一起。 每 个 位 置 的 信 息 量 用 通 用的 公 式计 算 (4 2 p (1 ， 二 “ 一 。f (b ,1) 10 g z f (6 ,.l)c z 其中f ( b , j ) 是在j 这个位置b碱基的比 例。 为了 避免以0 为对数的值， 我 们在每个位置加入0 . 0 0 0 1 .一段序列的总的信息量是该序列每个位置信息量的 总和。对于每个位置的两个信息量分布p ( b )和 q ( b ) ，相对信息嫡 ( 也被称为 k u l l b a c k 一 l e i b l e r 偏离或k l 距离)的计算如下4 3 1 , d x.,(p ii q ， 一 ，.孟 . p (b ) io g z(q( b )c 7 这个值越高表示这两个碱基分布函数在该位置的碱基组成偏离越大，越小 表示两者在该位置上的碱基分布越相似。我们以0 . 1 作为显著性差异的闽值。 第2 章 材料与方法 2 . 6 起始密码子和最近内含子之间的距离 起始密码子和最近内含子之间的距离定义为起始密码子和最近内含子外显 子之间的碱基个数。 第 3 章 结果 第3 章 结果 3 . 1 基因序列的收集 人类和酵母的核糖蛋白 基因数据从r p g数据库下载。 下载的1 3 7 个酵母核 糖蛋白 基因中有8 8 个是含内含子的基因。 所有这些基因的序列都没有翻译起始 位点上游的信息。对于人类的核糖蛋白基因，r p g数据库收集了 2 0 0 2年 y o s h i h a m a 等人测得的 含有5 精确位置的全长c d n a 数据。 对于拟南芥核糖 蛋白 基因， 我们从r e f s e q 上下载到2 2 7 个核糖蛋白 基因， 其中有1 7 6 个在r a f l 数据库中 有全长c d n a 的 数据， 在这1 7 6 个基因中有1 6 2 个含有内含子。 3 . 2 启动子结构的比较 我们用m e m e 分析核糖蛋白 基因启动子上游1 0 0 0 个碱基序列的保守m o t i f , 我们运行m e m e 时在酵母中得到2 0 个m o t i f ， 人类中得到1 8 个， 拟南芥中得到 2 0 个。我们去除出现在小于 1 0 个基因启动子的m o t i f 。这样在酵母中 剩下 1 2 个m o t i f ，人类中有1 8 个， 拟南芥中有 1 0 个。然后我们用r o v e r软件分析这 些m o t i f 在核糖蛋白 基因启动子上的偏好情况( 见材料与方法) ， 接着我们用 丫 检验分析这些m o t i f 的本地位置偏好性情况，结果如表1 , 对于酵母核糖蛋白 基因的1 2 个m o t i f ，前面5 个m o t i f 发现存在于2 0 个 基因以 上的 启动 子上。 m o t i f l 对应与r a p l 结合位点15 -8 . 这个m o t i f 对于 全基 因组来说是高度特异于核搪蛋白基因的，相对于全基因组的 r o v e r的 p值为 2 . 0 2 e - 3 5 ， 在 1 3 7 个核糖蛋白 基因中发现有1 3 1 个基因的启动子上有该m o t i f . 该m o t i f 的位置主要集中在上游区域卜 5 0 0 ， - 2 0 田 碱基区域 ( 图3 ) 。该m o t i f 的 x 值为 1 8 9 . 3 ， 表明该m o t i f 有比较大的位置偏好性。 m o t i f 3 是a 富集的 序列， 以 前的 研究也 发 现该 序列出 现在核糖蛋白 基因中 州。 对于全基因 组来说， 该m o t i f 也是特异于 核糖蛋白 基因的， 出 现于所有核糖蛋白 基因中， 它的r o v e r p 值为 8 . 7 e - 1 9 . 第 3章 结果 分析酵母核糖蛋白 基因启动子卜1 0 0 , - 4 例碱基区域和人类及拟南芥核糖蛋白 基 因启 动子卜 5 0 , 田碱基区域t a t a 元件的存在情况。 我们发现， 4 4 . 6 % 的拟南芥核 糖蛋白 基因含有t a t a 元件 ( 图4 ) ，比c a r l o s m 等人分析拟南芥全基因组发现 2 8 . 7 % 的 基因 含 有t a t a 元件 略高 4 5 1 ， 而比 分析 植物3 0 5 条启 动子时发 现5 7 % 的 基因 含 有t a t a 元 件 低， 1 。 核 糖蛋白 基因的t a t a 元件离转录起始 位点的 平均距 离为3 0 . 4 ，与全基因组研究发现t a t a 元件离转录起始位点的平均距离为3 1 . 7 相近 14 5 。 我 们在人 类中 发 现2 1 . 3 % 的 核糖蛋白 基因 含有t a t a 元件， 这 跟全基因 组分 析的 数 据 相近 5 5 1 。 跟人 类和拟南 芥不同的 是， 我 们只发 现5 . 1 % 的核 糖蛋白 基因 含有t a t a 元件， 而且远低于2 0 % 酵母全基因组基因含有t a t a 元件的水平 5 6 1 t h e f e q u e n c e o f t a t a b o x i n r p g e n e s .吕。弓巴 图4 t a t a元 件 在 核糖蛋白基因中的含量 f i g u r e 4 . t a t a fr e q u e n c y i n r p g e n e s 3 . 4核糖蛋白基因上游区域寡聚啥咙的分布 哺乳动物核糖蛋白基因m r n a 5 端的“ t o p ” 序列对核糖蛋白 基因的翻译调 控 有 着 十 分 重 要 的 作 用。 所 有 人 类 核 糖蛋 白 基因 的5 端 靠 近 转 录 起始 位 点 都 嵌有一段5 -2 5 b p 的 寡聚啼旋序列。 这些“ t o p ” 元件大多在5 1 6 个碱基长度， 它们在基因组上的 序列大多为7 - 1 7 个碱基 ( 图5 ) 。为了 研究寡聚啼咤序列对 核糖蛋白 基因的调控作用， 我们搜索核糖蛋白基因上游从翻译起始位点开始除 去内含子的卜 2 0 0 , 田碱基区 域5 -2 5 b y 长度的碱基序列的个数。 对于所有 三个 物种来说，核糖蛋白 基因的上游区域都有比较多的寡聚pe 陡序列 ( 表2 ) 。人类 第 3章 结果 核糖蛋白 基因中卜 5 0 , 川碱基区 域的寡聚嗜咙序列相对于别的区域要高 一点， 其 各个区域的的平均寡聚啼睫序列比 酵母和拟南芥对应区域的都要高。对于酵母 来说， 其卜5 0 , 0 碱基区域的寡聚咯锭序列相对高于拟南芥的 对应区域。为了 更进一步分析这些 特质， 我们用z 一 分数分析这些寡聚嗜咙序列在核糖蛋白 基因 的上游区域及全基因组的相对分布情况 ( 见材料和方法) 。 表2核糖蛋白 基因翻译起始位点上游寡聚啥咙的分布 t a b l e 2 . t h e 州y p y r i m i d i n e d i s t r i b u t i o n i n u p s t r e a m 2 0 0 b y r e g i o n f r o m t r a n s l a t i o n a l s t a r t c o d o n i n r p g e n e s . 一一一一一- 一一. . . . . . . . 一一. . . . . . . ， -一. . . ，. c c e a t h h s a 加 o邹1 0 0 1 5 42 0 0 5 u t 获 80118 8094.6 1766393.63 6只 凡、4 ，孟5 了丙乙 nr j.1.二 ge n en t o t a l n 7 5 0 1 3 21 2 6 1 7 4 2 0 0 1 7 6 1 0 0 1 5 0 8 0 8 0 2 9 4 4 1 92 0 1 4 8 41 1 3 2 3 1 3 2 3 4 2 6 户 v e t n1 . 3 3 2 . 1 5 3 .0 6 4 .0 1 . 1 4 2 . 7 51 . 4 1 2 . 8 9 4 . 0 4 5 .3 3 1 . 4 8 注: d i s ta n c e 表示上游离 翻译 起始位点的 距离， g e n e n表示在该 距离内 发现寡聚 哮咤的荃因个 数， t o t a l n 表示在该距离内发现寡聚啥吮的总数，a v e r n表示单个基因该距离内发现的寡聚哈咬个数 t h e o l i g o p y r i m i d i n e n u m b e r s i n 5 u t r a n d a r o u n d t r a n s c r i p t i o n a l s t a r t s i t e i n h u m a n r p g e n e s 6 吕 1吕4 c 1 2 r -，一 一 rt . 昌、 ， n_ _ 一山 甘_t 介n- j+l t i f i l_一 以口_ 月1: 绷旧-. 1 k 6 i t a -l i - - i : 卜 f . - -. 一一一一一. -一- 一一 一 09 1 i1 9 t o i 1s1 i s. 切 d布卜i s 卜.一卜.一 一一 一. - . -一 - 一一一一一 01 盆 1盆 1二1 .i二1._ i 一书 二 一 5 6 7 8 兮 1 01 11 21 31 41 5 1 61 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 2 55 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 9/ o l i g o - p y r i m i d i n e l e n g t h i 口_ 一 n. 一 诩 疏烹啡i1 ! 摊 - ds ， u t 只ao 5 u t r i七加n dt s s 图5 人类核搪蛋白基因5 u t r和转录起始位点附 近寡聚啼咙个数 f i g u r e s . t h e o l i g o p y r i m i d i n e n u m b e r s i n 5 u t r a n d a r o u n d t r a n s c r i p t i o n a l s t a r t s i t e i n h u m a n r p g e n e s 第 3 章 结果 9 . f y y r r i . l d f n a sam . t l o n . n e . . t 9 . t r . w r , . . . :一遥 二=i fii_1t-9i13 一落弃弃 - gel d f . t . -介. a. r t r o a +i 一 . 卜 -云 曲. 7 . 一卜- . +- 1 0 声 分 ，- 1 一忿 2 1 j i 4 注 吕 翻 . 1 全 日 1 9 即 一一 r i u z 3 创 之 s i 气 . 阵 戈 气卜 、与卜阅 : 几 : 尸 户 二 匕)， 出笼 竹主; 几 全 夕 热 后 二 二二 _ 气 公沈尸 竺 ; = 一 ， ; 浮 分 _ ， 、色户声 牲万， 乍沂乙一 胆_ 却叁 之 怡 要 芝 失 共二 竺 丈 三 毛羊 民 至一吧= 一 _“ 整- ，2 那r r t 州at- a s . t r f n 9 uo n t o m . n n n n . t l e . . r 0 . 1 ) 。 酵 母核糖蛋白 基因 该附 近序列为保守的g t a t g t ( 图7 b ) 15 9 1 . 跟全基因 组起始密码子最近内 含子的 5 剪切位点附近序列相比， 酵母核糖蛋白 基因该 序列的所有位置的信息量并没有显著差异。除了 一 7位置外， 用 k l 距离也没有 发现该序列附近位点与全基因组有明显差异。 跟人类核糖蛋白基因起始密码子 最近的内 含子的5 剪切位点附近序列一 1 位置相似， 拟南芥核糖蛋白 基因该位 置也是保守的 g ， 信息量分析发现该位置与全基因组相比有显著高的信息量， k l 距离分析也发现该位置与全基因组相比 有明显的差别( 图7 0。 同时我们也发 现拟南芥核糖蛋白基因该序列附近的一 3 、- 6 、- 7 位置与全基因组相比碱基组成 上有明显的区别( k l 距离分析) 。 第 3章 结果 .jo月 娜. ， 几卜 ，. 幼诵u 男 已 一 甘 声， 一匆 户 砰- t 卜 tv t叮，兮-t a p j t rt h 已，:) 碑 ， 份 户 ， 三，七it t . a2 0,yoa.aa。 -t; ;二一11,t ，t at t - 心 .， 勺op ， . 丫卜 丫. t h e i n f o r m a t i o n c o n t e n t a r o u n d况c e r e v i s i a e 5 s p l i c i n g s i t e 2:尸 b 弓 ; “ 一于 性1 0 . 5 一-一. - 气二 龙 ， ，一， 一- 一- 。 j .林 丫 井 1 0侣币讨- 2 1 3石7 9 p o s i t i o n . 叫 卜 一r p o n 刁一 留n o . en 心 s r b m: a l l g e n o e e a l l 飞 /旦 一矛 卜 / ar yl 代 k l d i s t a n c e o f y e a s ts ， s p l i c i n gs i t e b e t w e e n r p g e n e