摘要: 转录组作为连接基因组和蛋白组的桥梁，其变化特征不仅能代表遗传物质信息的改变也更易于建立与表型的联系。例如对藏族人群的低氧适应的研究中发现，藏族人群不仅有较强的低氧适应性表型，也存在显著受选择的基因。但是由于受选择基因例如EPAS1中的被... 展开 转录组作为连接基因组和蛋白组的桥梁，其变化特征不仅能代表遗传物质信息的改变也更易于建立与表型的联系。例如对藏族人群的低氧适应的研究中发现，藏族人群不仅有较强的低氧适应性表型，也存在显著受选择的基因。但是由于受选择基因例如EPAS1中的被选择位点都处于非编码区，因此较难建立基因组突变与表型之间的直接联系。由于非编码区域对基因表达存在调控关系，因此这些突变极有可能影响基因的表达。所以对藏族人群转录组的分析不仅可以在一定程度上解释藏族人群的低氧适应表型，也能建立起藏族人群基因变异与其低氧适应表型的联系。另外，随着单细胞测序技术的发展，转录组分析能让人们在细胞层面分析基因的时空特异性表达。例如可以基于单细胞测序技术对视网膜的各种细胞类型在近视形成过程中的作用进行全面分析阐述。 本课题通过转录组学研究解析高原人群在妊娠过程中的低氧适应及习服机制。发现高海拔移居汉族人群胎盘组织基因表达更为活跃，主要表现为以激活炎症反应，细胞外基质重构等功能为主的低氧应激模式。相比与不同海拔的汉族人群，藏族人群胎盘具有更为稳定的基因表达模式，通过高表达胎盘相关基因，促进血管生成，提高能量代谢效率以及降低能量消耗等方式实现妊娠过程中的低氧适应过程。并且发现EPAS1作为低氧诱导因子，对于藏族人群中胎盘相关基因的表达起到非常重要的调控作用。且EPAS1中受选择的位点也可能产生藏族人群特异的EPAS1可变剪接模式。 同时，基于单细胞转录组学对近视形成过程中小鼠视网膜的各种细胞变化进行了全面阐述。发现形觉剥夺并未对小鼠视网膜的细胞类型及各类型的细胞数量产生显著影响，但对各个细胞类型的基因表达以及相关通路都有广泛的显著抑制作用。例如近视相关基因Vip及早期生长因子Egr4等均在各自高表达的细胞类群中显著下调，神经系统相关通路在给光型双极细胞及SEG类无长突细胞中被显著抑制。同时发现传递暗视觉的视杆类通路中的各细胞类型在形觉剥夺过程中均处于突触形成或信号传导被抑制的状态。因此推测形觉剥夺信号传导的减弱造成的突触发育受到抑制可能是导致近视发生的原因之一。 本论文通过对藏族人群胎盘转录组的研究详细阐述了高原人群尤其是藏族人群在妊娠过程中低氧适应的机制，为解释高原人群低氧适应及习服机制提供了一定的遗传参考证据，并且为基因组突变与表型之间建立了一定的联系。基于单细胞转录组学全面分析了在近视形成过程中视网膜各个细胞类型的变化过程，为近视形成提供了一定的理论依据。 收起