同源重组和逆转录病毒介导转基因法是目前基因组修饰中常用的两种主要方法.由于这些传统方法效率低,特异性差等缺点,制约了其在研究中的应用.锌指核酸酶(zinc finger nuclease,ZFN)是一种人工合成酶,含有锌指蛋白DNA结合域和非特异性核酸酶FokI结构域. ZFN在对基因组的靶向修饰时,表现出高度特异性和高效性. 最新研究结果显示,锌指核酸酶在哺乳动物细胞和斑马鱼基因组靶向敲除的效率高达20%.这一技术的出现,将给基因组靶向修饰的研究和应用领域带来革命,特别是在基因治疗人类疾病方面有巨大的潜力和广阔的前景.
RyhB是一种大小为90个核苷酸的细菌非编码小RNA分子(small noncoding RNA, sRNA).当铁缺乏时,RyhB通过下调一系列与铁的储存和利用相关蛋白的表达水平以维持体内的铁平衡,而其本身的表达则受到负调控因子Fur(ferric uptake regulator)的调节.在体内,RyhB与Hfq蛋白和核糖核酸酶E (ribonuclease E, RNase E)形成核蛋白复合物sRNP来发挥活性.sRNP通过RyhB与靶基因的互补配对序列作用于靶基因的核糖体结合位点,阻断靶mRNA的翻译,并迅速引起靶mRNA的降解.此外,RyhB还可以通过影响致病菌的生物膜形成、趋化性、耐酸性等方面的能力对细菌的致病力进行调节.本文综述了RyhB的结构、功能及作用机制方面的研究进展,并对其存在的生理意义进行了探讨.
不对称分裂是干/祖细胞发育分化中的基本过程,膜相关蛋白Numb在其中发挥重要作用.Numb极性分布于细胞一侧,在干/祖细胞有丝分裂时不对等分配至两个子代细胞,使子代细胞产生不同分化命运.如一个保持在干/祖细胞状态,而另一个发育为神经元,这一过程主要通过抑制Notch信号通路发挥作用.近年在哺乳动物中的研究中发现,高强度Notch信号又能够反馈抑制Numb活性.Numb具有维持神经干/祖细胞增殖与促进分化的双重作用,Numb的命运决定作用还与Shh信号通路和p53蛋白等相关.另外,Numb参与调控细胞的粘连、迁移以及神经元轴突的分支与延长.本文主要对Numb在果蝇及哺乳动物神经干/祖细胞中的定位以及其在决定细胞命运和分化中的调控作用进行综述.
铬可以提高动物机体组织对胰岛素的敏感性,但对其具体作用机制直到最近才有了较深入的认识.铬在吸收后主要由转铁蛋白运输.血液胰岛素水平升高可以促进转铁蛋白受体从细胞内的小泡中移位到细胞膜上.携带铬的转铁蛋白与细胞膜表面的转铁蛋白受体发生结合,通过内吞作用将铬转运到细胞内.在细胞内,内吞小泡中的酸性环境可使铬从转铁蛋白中释放,4个三价铬离子与apochromodulin形成有活性的holochromodulin. Holochromodulin 除了可与胰岛素和/或胰岛素受体直接结合起作用外,还可以通过激活AMPK激酶来降低细胞膜胆固醇含量,改善细胞骨架功能,促进GLUT4移位,然后又通过激活p38MAPK激酶增强GLUT4的内在活性,从而促进葡萄糖吸收.但其具体分子机制仍不完全清楚.本文就铬在提高动物机体组织对胰岛素的敏感性的作用机制问题进行综述.
人乳头瘤病毒(human papillomavirus,HPV)是一种无包膜的环状闭合双链DNA病毒,具有严格的嗜人组织的特性.为探讨不同启动子驱动HPV E6/E7癌蛋白在裸鼠体内不同组织的表达效率,构建了带有角蛋白(K14)启动子和带有巨细胞病毒(CMV)启动子的E6/E7腺病毒载体(pAd-K14-E6/E7和pAd-CMV-E6/E7),pAd-K14-E6/E7和pAd-CMV-6/E7、以及作为对照的重组腺病毒空载体pAdtrack- K14和pAd-CMV同源重组后,分别在293细胞中包装,收集重组病毒Ad-K14-E6/E7 、Ad-CMV-E6/E7、Adtrack-K14和Ad-CMV,通过尾缘静脉注射到随机分组的裸鼠体内,并每d向裸鼠腹腔注射0.05 mg雌激素.采用RT-PCR和Western 免疫印迹检测不同实验组E6/E7 mRNA 和蛋白表达水平,免疫组化法检测P53和Bcl-2蛋白表达.结果显示,注射病毒Ad-K14-E6/E7(实验组1)裸鼠子宫体中E6/E7 mRNA、E6蛋白质、P53和Bcl-2蛋白高表达,而其它组织中低表达;注射病毒Ad-CMV-E6/E7(实验组2)裸鼠各组织E6/E7 mRNA、E6蛋白质、P53和Bcl-2蛋白均低表达.研究表明,在裸鼠体内角蛋白K14启动子可以调控E6/E7在子宫体中表达,CMV启动子未能诱导E6/E7在子宫体中表达.
以中国荷斯坦奶牛(Chinese Holstein dairy cattle)为对象,以α1抗胰蛋白酶基因(α1-AT)为候选基因,扩增5′侧翼区668 bp和999 bp的片段并进行测序.首次发现,在+3 142 bp处P1和+4 408 bp处P2分别发生C-T、T-C突变.随后采用PCR-RFLP方法对随机采自6个牛场,共计294头牛进行了检测,遗传变异和产奶性状分析结果显示:2个位点的等位基因在群体中都有分布,且处于中度多态.P1位点A和B等位基因的频率分别为50.34%和49.66%; AA、AB和BB基因型频率分别为23.81%、53.06%和23.13%;P2位点E和F等位基因的频率分别为30.61%和69.39%, EE、EF和FF基因型频率分别为11.90%、37.41%和50.68%. χ2适合性检验表明,该群体在P1位点的突变达到Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05),在P2位点未达到平衡.基因与产奶性状关联分析表明,AB基因型个体产奶量与脂蛋比显著高于AA基因型个体(P<0.05);FF基因型个体乳蛋白率显著高于EF基因型个体(P<0.05);9种单倍型组合与乳脂率、乳蛋白率、体细胞数、产奶量及脂蛋比均存在不同程度相关性.
为了研究前列腺癌相关基因(prostate and colon gene 1, PC-1)对受体酪氨酸激酶家族分子EphA3表达的影响,用RT-PCR、实时PCR和Western印迹检测表达不同水平PC-1的前列腺癌细胞系LNCaP和C4-2中EphA3的表达情况. 发现PC-1可诱导EphA3基因表达上调. 采用荧光素酶实验检测PC-1对于EphA3启动子转录活性的影响,结果显示,PC-1对转录起始位点上游916 bp的启动子活性没有影响,而可增强转录起始位点上游2011 bp启动子的活性.对EphA3启动子-916 bp~-2 011 bp区域进行生物信息学分析,结果显示,此区域包含HSF、NF-1、Nkx-2、SP1和GATA-1等多种转录因子结合位点.实验结果表明,PC-1可通过影响EphA3启动子诱导EphA3基因高表达,其调控区域位于转录起始位点上游-2 011 bp至-916 bp之间,提示PC-1可能通过影响一些结合于此区域的转录因子来影响EphA3启动子的转录活性.
XAGE是通过生物信息学方法发现的新一类肿瘤睾丸抗原(cancer/testis antigen,CT抗原)基因,其主要表达亚型为XAGE-1b.已有的研究表明,该基因可能与肿瘤细胞的生长相关.本研究构建了针对XAGE-1b进行RNA干扰的重组腺病毒载体Adv-Sh1和Adv-Sh2.半定量和定量RT-PCR显示,Adv-Sh1比Adv-Sh2对XAGE-1b的干扰效率更高. 细胞荧光干扰实验显示,Adv-Sh1对XAGE-1b有显著的干扰作用.在细胞增殖和集落形成实验中,感染Adv-Sh1后的细胞增殖能力显著降低(P<0.01),形成的单克隆集落数也显著减少.研究结果表明,下调XAGE-1b基因表达使ACCM和A673肿瘤细胞的增殖能力均有降低,提示XAGE-1b在肿瘤生长过程中可能发挥重要作用.本研究为进一步深入研究XAGE-1b的功能和致癌机制打下了良好基础.
血蓝蛋白是近年来发现的一种多功能蛋白,但其功能多样性的分子基础尚不清楚.本研究采用亲和层析、糖含量测定、凝集素印迹等技术在凡纳滨对虾血清中发现 5 种糖含量各不相同的血蓝蛋白:HMC、HMCb-、HMCb、HMCs- 和HMCs,其中HMCs- 糖含量最高,HMCb最低,前者约为后者的5倍.继而运用非特异性免疫学实验技术对其功能进行对比分析.结果显示,不同糖基化血蓝蛋白的免疫学活性不同, HMCs- 具有较强的红细胞凝集活性和酚氧化酶活性,HMCb-和HMC分别具有较强的细菌凝集活性和溶血活性.特别是当血蓝蛋白糖基被氧化后,5种血蓝蛋白的凝集活性、溶血活性全部丧失,酚氧化酶活性下降约11~28倍.由此推测,血蓝蛋白糖基修饰多样性可能是其功能多样性的分子基础之一.
研究白眉蝮蛇去整合素adinbitor对蛋白激酶B(Akt)通路信号分子的影响及对SSMC7721细胞增殖、迁移及凋亡的影响.采用MTT法检测adinbitor对SSMC7721细胞增殖的作用;Hoechst33258试剂盒检测adinbitor对SSMC7721凋亡的影响; Transwell 检测adinbitor对SSMC7721细胞迁移的作用;Western印迹检测adinbitor对信号分子Akt及磷酸化蛋白激酶B(p-Akt)、核因子κB(NF-κB)的抑制蛋白IκB-α及NF-κBp65的影响;分光光度法检测其对半胱天冬蛋白酶-3 (caspase -3)活性的影响.结果显示,adinbitor可显著抑制SSMC7721细胞的迁移和增殖(与对照组比较,P<005),促进凋亡. 在浓度梯度adinbitor作用下,Akt 表达量基本不变,但其磷酸化受到抑制.细胞浆内IκBα表达增加,细胞核内NF-κBp65表达减少,caspase-3活化倍数平均在2.24~3.85之间,以上作用均呈现剂量依赖性.结果说明,adinbitor可通过抑制Akt相关信号转导分子的作用而抑制SSMC7721细胞增殖和迁移,并促进其凋亡.
甲基硝基亚硝基胍(MNNG)可通过脂筏诱导细胞表面受体聚簇并激活NF-κB信号通路.本研究拟探讨脂筏干扰剂非律平菌素(filipin)对MNNG作用的影响.利用脂类组学方法分别研究了MNNG、filipin 单独处理及先用filipin再用MNNG处理情况下对人羊膜FL细胞鞘脂代谢的影响,用MALDI-TOF质谱法分析细胞鞘脂组成的变化,酶联免疫吸附法检测NF-κB通路的活化,RT-PCR法检测鞘脂代谢通路中关键酶的表达.结果表明,MNNG和filipin都可影响FL细胞鞘脂类代谢,但MNNG作用更显著.Filipin预处理可部分抑制MNNG对细胞鞘脂类代谢的影响,且能够抑制MNNG对NF-κB的活化;但filipin、MNNG单独或联合处理都不影响鞘脂代谢关键酶丝氨酸棕榈酰转移酶、酸性鞘磷脂酶和鞘磷脂合成酶在mRNA水平的表达.以上结果说明,filipin预处理会导致甲基硝基亚硝基胍引起FL细胞鞘脂代谢以及NF-κB活性的改变.而可能的机制在于,filipin破坏脂筏结构从而引起一系列信号途径的改变,而非通过改变脂类代谢关键酶的表达.
高危型人乳头瘤病毒(human papillomavirus, HPV)慢性持续性感染是诱发宫颈癌的主要病因.体外表达的HPV主要衣壳蛋白(L1)可自组装成病毒样颗粒(virus-like particle, VLP),免疫后可诱导产生型别特异性中和抗体,有效保护机体免受同型病毒的感染,因此可望预防病毒感染及感染相关的宫颈癌等病变.HPV 58是诱发我国妇女宫颈癌的主要高危型病毒之一,目前尚无针对HPV 58的疫苗问世.本研究联合采用多种策略对HPV 58 L1野生型基因进行改造,获得HPV 58 L1改造基因,命名为HPV 58mL1,用杆状病毒昆虫细胞表达系统进行HPV 58 mL1的表达,CsCl密度梯度离心法纯化获得HPV 58 mL1重组蛋白,电镜分析结果显示,重组蛋白形成直径约55 nm的VLP.皮下免疫新西兰兔和豚鼠,ELISA检测显示,免疫动物产生高滴度针对HPV 58 mL1 VLP的抗血清,免疫斑点印迹检测显示,抗血清是针对VLP表面表位的.本研究表达了均一性好的HPV 58 mL1 VLP,并获得两个种属的HPV 58 mL1 VLP抗血清,为进一步研究有效预防HPV 58感染的疫苗打下基础.