长链非编码RNA（long noncoding RNA, lncRNA)在多个水平参与调节机体的各项基础生物进程，其功能紊乱常伴随疾病的发生。鉴定lncRNA的生物学功能已成为近年来的研究热点。然而，目前从各种真核生物高通量测序中鉴定的几十万个lncRNA中，只有极少数的功能已被实验验证，这对于该领域的深入研究是个巨大的挑战。因此，许多科研机构都建立了lncRNA数据库，并且持续周期性更新，这为研究者共享、注释和分析lncRNA功能提供了十分有效的工具。本文从lncRNA原始资源整合、筛选、鉴定及功能分析和lncRNA与人类疾病等4个方面介绍各lncRNA数据库资源的最新特征和应用范围。这为研究者在选择不同数据库资源进行lncRNA鉴定和分析时提供参考。
肿瘤转移是引起肿瘤相关死亡的主要原因，肿瘤细胞的代谢异常在肿瘤转移中扮演重要角色。肿瘤的糖代谢以“Warburg效应”为显著特征，即细胞在有氧条件下也以糖酵解为主要糖代谢途径提供能量。而这种现象在转移性肿瘤细胞中更为突出，表现为葡萄糖的大量摄取、高糖酵解速率和核酸合成速率等，这为肿瘤细胞的快速生长和增殖提供了重要的能量和物质基础。对于肿瘤转移过程中相关代谢改变的研究，将为最终揭示肿瘤转移的机制打下基础。本文综述肿瘤细胞糖代谢中糖酵解、线粒体有氧代谢及磷酸戊糖途径中的变化与肿瘤转移发生的相关性，其结果为进一步从调控肿瘤代谢角度发现新的肿瘤转移控制手段提供了启示。
外泌体是由细胞分泌的直径在30～100 nm之间的微小囊泡状结构，内含来源于细胞相关的蛋白质与核苷酸等生物分子。外泌体可由几乎所有类型的细胞分泌，并且在组织细胞生理和病理情况下皆可持续分泌，存在于多种体液当中。目前，外泌体作为细胞间通讯的新途径和作为疾病诊断的生物标记方面取得瞩目的研究进展。本文从外泌体的组成特征及其生物学作用进行了综述，重点介绍了外泌体作为细胞通讯的新途径和内含的蛋白质和核苷酸作为一种新型的生物标记物在疾病诊断和临床方面的应用潜力，还对外泌体在生命科学研究领域的潜在作用及其存在的问题进行了展望。
DNA双链断裂(double strand breaks，DSBs)是细胞最严重的DNA损伤形式。细胞通过同源重组(homologous recombination，HR)和非同源末端连接(non-homologous end joining，NHEJ)途径修复DNA双链断裂损伤。聚腺苷二磷酸核糖基化(poly(ADP-ribosyl)ation，PARylation)是蛋白质翻译后修饰过程，这个过程由聚腺苷二磷酸核糖聚合酶家族(poly(ADP-ribose)polymerases，PARPs)催化完成。PARP1作为PARPs家族最重要的成员，其在DNA损伤应答方面发挥重要作用。研究显示，PARP1在DSBs修复过程中发挥关键作用，参与DSBs的早期应答反应及其具体修复途径，可依据KU蛋白的存在与否发挥不同的特定作用。本文较全面地综述了PARP1在DNA双链断裂修复方面的潜在作用，将为临床疾病的诊治提供新的思路。
重组酶聚合酶扩增 (recombinase polymerase amplification, RPA)是近年来兴起的一种等温核酸扩增技术，它比聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR)及其它等温扩增技术更快速、便捷、高效。本文将详细介绍RPA这项新颖的技术，并对其在医疗诊断、农业、食品、生物安全等方面的研究及应用进展进行综述。期望这项技术得到更多的关注，使其发展更加完善，将来在更多的领域充分发挥作用，甚至书写核酸检测历史新篇章。
组蛋白变体在基因表达等基本细胞过程中发挥重要调节功能。人类有5种H3变体，分别为H3.1、 H3.2、H3.3、着丝粒特异性CENP-A和睾丸特异性H3t。人H3.3有H3F3A和H3F3B两个基因编码。采用DNA全基因组测序的方法在儿童高级别胶质瘤如恶性胶质瘤（GBM）和弥漫性内在脑桥胶质瘤（DIPG）鉴定出高频的H3F3A突变。超过70%DIPG和30%GBM携带H3.3 K27M氨基酸错义突变（27位赖氨酸被甲硫氨酸代替）。H3.3 K27M通过与组蛋白H3K27甲基转移酶EZH2亚基相互作用而抑制多梳抑制复合物2（PRC2）活性并全面减少H3K27me3含量。因此H3.3 K27M突变重塑了表观修饰状态和基因表达模式，从而驱动肿瘤发生。K27M突变可作为分子标志物以更好区分儿童胶质瘤亚型，还可作为特异、敏感的预后标志物。通过抑制组蛋白去甲基化酶如JMJD3活性而增加H3K27甲基化可作为K27M突变胶质瘤治疗的有效策略。本文综述了组蛋白变体H3.3 K27M在胶质瘤中的突变模式、分子机制和临床应用。
可变剪接(alternative splicing) 是真核基因转录的普遍现象和重要调控方式，在生物体的各种生理过程中发挥着重要的作用。植物转录因子MADSbox基因在植物生长发育中发挥重要作用。番茄(Solanum lycopersicum L.) SEPALLATA (SEP) 亚族基因Lemads1是1个在番茄果实成熟过程中具有关键作用的MADSbox家族成员，但至今尚未见其转录剪接模式的详细报道。本研究发现，Lemads1基因在转录时存在可变剪接现象，并检测到4种Lemads1可变剪接转录本，其扩增长度依次为：699 bp、741 bp、1 404 bp和1 539 bp。剪接方式有外显子选择性切除和内含子保留两种。这4种转录本编码长度为232 aa、246 aa和266 aa的3种蛋白质。氨基酸序列比对和系统进化分析结果表明，这3种蛋白序列的差异主要集中在C区，但并不影响它们的系统进化地位。在进化上，它们仍属于SEP亚家族LOFSEP亚支中的FBP9/23分支，与它们亲缘关系最近的番茄SEP类蛋白是SLMBP21。Lemads1反义RNA转基因植株表型观察结果表明，该基因可能参与番茄果实成熟和萼片发育过程；而组织特异性表达分析表明，该基因的4种转录本具有相似但并不完全相同的表达模式，它们都在萼片和果实中高表达，但在这2个组织发育过程中的表达变化却有明显差异。暗示这些可变剪接转录本在萼片和果实发育过程中扮演了不同的角色。本研究提供了番茄Lemads1基因存在可变剪切的重要信息，对该基因功能的深度发掘具有指导意义。
低剂量顺铂可通过诱导p21与p16表达而诱导肿瘤细胞早衰，但其机制不明。本研究探讨了低剂量顺铂诱导的HeLa细胞衰老过程中p21与p16的上调机制。低剂量顺铂（4 μmol/L）处理HeLa细胞后，DNA甲基转移酶DNMT1蛋白水平降低；p21与p16启动子甲基化水平降低，二者mRNA及蛋白质水平升高；顺铂对DNMT1蛋白水平的降低作用与其激活p38MAPK有关，用SB203580抑制p38MAPK可部分逆转顺铂对DNMT1蛋白水平以及p21与p16启动子甲基化的降低作用，从而部分逆转顺铂对p21与p16表达的诱导；抑制p38MAPK 也可部分逆转低剂量顺铂诱导的HeLa细胞早衰。上述结果表明，低剂量顺铂可通过p38MAPK信号通路下调p21与p16启动子甲基化水平，进而上调二者的表达。这些结果为解析低剂量顺铂诱导肿瘤细胞早衰的信号转导机制提供了实验依据。
微小RNA-125b（miR-125b）在许多恶性肿瘤的增殖、分化和凋亡等过程中具有很重要的作用，但miR-125b是否涉及肝癌的上皮间质转换过程（EMT）还有待进一步研究。本研究通过构建过表达miR-125b的肝癌稳转细胞株，初步检测miR-125b对于肝癌的EMT过程和相关的TGF-β信号通路的影响，以及对于肝癌细胞凋亡的影响。以慢病毒载体pHRS-1claEGFP 构建过表达miR-125b的载体质粒(pHRS-1cla-miR125b-CMV-EGFP)，并对上述载体进行NheⅠ、XbaⅠ双酶切和测序鉴定，鉴定正确后，在293T细胞中进行慢病毒包装，浓缩病毒后，对MHCC97-H进行慢病毒感染并采用流式分选GFP阳性的细胞。实时定量PCR检测表明肝癌细胞稳转株MHCC97-H-PHRS-miR-125b-EGFP的miR-125b表达量是空载体转染组的6倍。Western印迹检测发现，与空载体对照组相比，MHCC97-H-PHRS-miR-125b-EGFP细胞中间质细胞标志α-SMA表达显著下调，上皮细胞标志E-cadherin表达显著上调，同样的，用Western印迹检测也发现MHCC97-H-PHRS-miR-125b-EGFP细胞中TGF-β信号通路关键下游分子Smad2和Smad4的表达显著下调，细胞凋亡检测结果表明，与对照组相比，过表达miR-125b的稳转株凋亡率增加到19.66%，加入TGF-β1后，过表达miR-125b的稳转株凋亡率进一步增加到74.7%。同样的，在体内治疗实验中，我们采用商品化的体内核酸转染试剂，在皮下肿瘤组织中过表达miR-125b mimics，结果表明miR-125b的过表达与肿瘤组织的凋亡成正相关性（r=0.83463，P < 0.01），且免疫组化结果也表明，miR-125b过表达后，E-cadherin表达显著上调，α-SMA及Smad2和Smad4的表达显著下调。上述结果表明，我们成功构建了过表达miR-125b的肝癌细胞稳转株，并成功建立了肿瘤组织中过表达miR-125b mimics的动物模型，在体内外均观察到过表达miR-125b后对肝癌细胞EMT过程的抑制作用和对细胞凋亡的促进作用。相关研究结果加深了我们对miR-125b在肝癌中抑制肝癌发展作用机制的理解，及其作为潜在的治疗肝癌的新靶点的重要性。
DEPDC1(DEP domain containing 1)是一个新的肿瘤相关基因，在多种恶性肿瘤的发生发展进程中起着重要作用。我们前期工作中在鼻咽癌细胞内沉默了DEPDC1的表达，发现抑制细胞增殖并诱发细胞凋亡。本研究旨在探讨沉默DEPDC1表达后，对鼻咽癌细胞HNE-1和CNE-1侵袭迁移能力的影响及其分子机制。结果显示，siRNA介导DEPDC1表达沉默后，细胞侧向运动能力、侵袭及迁移能力显著降低。qRT-PCR及Western印迹检测发现DEPDC1沉默导致EMT上游关键转录因子Twist1及间质细胞标志分子Vimentin表达显著下调。这些研究表明，鼻咽癌细胞中DEPDC1通过调节Twist1等EMT关键分子的表达在细胞侵袭转移过程中起关键作用。推测DEPDC1在鼻咽癌中高表达可能对于促进其侵袭转移具有重要作用，进而促进肿瘤发生发展，但具体分子机制仍有待更深入研究。
长时间剧烈的内质网应激（endoplasmic reticulum stress，ERS）可启动ERS相关通路诱导细胞凋亡；而IREl-XBP1(肌醇需求蛋白1α-X盒结合蛋白1)为高度保守的ERS基本通路。它是最有前景的肿瘤治疗靶点之一。我们研究已证明，布雷菲德菌素A（brefeldin A，BFA）能增强顺铂（cis-dichlorodiamine platinum，CDDP）的肺癌细胞杀伤作用，但其分子机制尚不清楚。本研究证明了IRE1-XBP1通路在该协同效应中的作用。AnnexinV/PI双染结合流式细胞分析显示，与BFA或CDDP单独处理比较，BFA联合CDDP处理能增强人肺癌GLC-82细胞的凋亡。RT-qPCR和Western印迹揭示，与单独处理比较，BFA联合CDDP处理能增强GLC-82细胞的procaspase3转录本（mRNA）和蛋白质的表达，以及procaspase3的裂解激活，进一步证明了BFA联合CDDP处理可增强GLC-82细胞凋亡。最重要的是，RT-qPCR和Western印迹结果证明，与单独CDDP处理比较，BFA处理的GLC-82细胞中IRE1、XBP1水平明显上调（P < 0.05），而BFA+CDDP处理的细胞中IRE1、XBP1水平进一步上调，超过BFA组（P < 0.01）。结果提示BFA和BFA+CDDP处理细胞可激活ERS的IRE1-XBP1通路。这些结果证明，BFA可通过激活ERS中的IRE1-XBP1通路增强顺铂诱导的肿瘤细胞凋亡。本研究结果为IREl-XBP1是颇具前景的肿瘤治疗靶点提供了新的证据。
单核细胞趋化蛋白-1(monocyte chemoattractant protein-1，MCP-1)是白色脂肪细胞分泌的炎症趋化刺激因子，属于趋化因子CC亚族，可促进肿瘤血管形成和细胞外基质降解，从而促进肿瘤细胞的浸润与转移。沉默MCP-1基因可显著抑制恶性肿瘤生长及转移，但其作用的分子机制尚不完全清楚。本研究应用小干扰RNA技术沉默人食管癌EC109细胞中MCP-1表达。细胞划痕试验显示，与对照组相比，沉默MCP-1基因可明显抑制食管癌EC109细胞迁移能力。Transwell 侵袭实验显示，沉默MCP-1基因后，EC109细胞侵袭能力降低。Western 印迹试验和RT-PCR试验揭示，沉默MCP-1基因后，细胞中MMP-7、MMP-9、TGF-β1及VEGF表达水平显著下降。研究结果提示，沉默MCP-1基因可通过抑制MMP-7、MMP-9、TGF-β1及VEGF表达，降低癌细胞迁移及侵袭能力。
基因工程技术已经被广泛应用于抗体的生产。但是由于抗体的分子量较大，导致合成抗体较为困难。蛋白质内含子是前体蛋白质中的一段氨基酸序列，能够将自身剪切出来，并将两端的外显子连接形成成熟的蛋白质。将抗体的Fab(antigenbinding fragment)和Fc(crystalline fragment)分别与蛋白质内含子(intein) 的N端(IN)和C端(IC)融合表达，利用蛋白质内含子的剪接功能，可形成完整的抗体分子。KSCDKTH是存在于抗体铰链区(hinge region)的一段氨基酸序列，如果在KSCDKTH序列中筛选到高效剪接的蛋白质内含子，即可通过蛋白质剪接，将抗体分子的Fab和Fc剪接形成完整抗体。本文筛选发现，Ssp DnaX的3种断裂蛋白质内含子(S0, S1, S11)具有在KSCDKTH序列中高效剪接的能力，这一研究结果为抗体的剪接合成提供了可行性。
我们前期研究表明α2,3-唾液酸水平与乳腺癌侵袭转移密切相关。人α2,3-唾液酸转移酶（ST3Gal Ⅲ）可催化合成细胞表面的α2,3-唾液酸，并在乳腺癌组织中高表达，此酶活性与肿瘤转移潜能密切相关，但其机制尚未阐明。本研究中我们将继续探讨ST3Gal Ⅲ在对乳腺癌转移关键步骤粘附和侵袭中的作用。构建特异靶向ST3Gal Ⅲ的短发夹RNA（shRNA）序列的慢病毒载体，采用细胞转染沉默乳腺癌MDA-MB-231细胞的ST3Gal Ⅲ，经实时定量PCR及Western印迹检测转染后细胞ST3Gal Ⅲ mRNA及蛋白表达，验证构建了稳定下调ST3Gal Ⅲ表达的两个细胞克隆，分别记作shRNA-2、shRNA-4。细胞表面α2,3-唾液酸是ST3Gal Ⅲ下游产物，可代表酶活性。流式细胞术分析结果证实，shRNA-2、shRNA-4细胞表面α2,3-唾液酸的含量显著降低（P<0.05）。细胞黏附、细胞迁移及侵袭能力等功能学检测结果表明，shRNA细胞黏附能力及侵袭能力明显降低（P<0.05）。β1整合素表达与肿瘤侵袭能力获取密切相关。本研究中，沉默ST3Gal Ⅲ可抑制β1整合素表达（P<0.05）。这些结果提示，ST3Gal Ⅲ在乳腺癌转移关键步骤黏附和侵袭中具有重要作用，沉默ST3Gal Ⅲ抑制MDAMB-231细胞黏附和侵袭能力，其作用机制可能是通过下调β1整合素表达。此研究从新的视角认识了乳腺癌转移的机制，并可能提供乳腺癌转移治疗的新靶点。
毛囊生长周期中，真皮乳头和毛基质间的基质上皮信号调控细胞的增殖和分化。多功能细胞调控因子胰岛素样生长因子1（IGF1)是该信号路径的成员之一。第1个毛囊生长周期决定着毛囊的正常生长和发育，但IGF1在此期的作用未见报道。实时荧光定量PCR结果显示，IGF1在生长期皮肤中的相对表达量最低，在退化期表达量最高，在静止期表达量又降低。与生长初期相比，IGF1在退化期和静止期的表达量呈差异极显著（P＜0.01）；胰岛素样生长因子1受体（IGF1R）在生长期皮肤中的相对表达量最高，在退化期表达量最低，而在静止期表达量又升高。与生长初期相比，IGF1R在退化期和静止期的表达量呈差异极显著（P＜0.01）。Western 印迹结果显示，IGF1和IGF1R蛋白在小鼠皮肤第1个毛囊生长周期各阶段的表达趋势分别与其mRNA的表达趋势一致；免疫组织化学结果表明，IGF1主要分布在小鼠表皮，而IGF1R免疫阳性在小鼠毛囊毛球部、内外根鞘和毛乳头均有分布。以上实验结果揭示，IGF1和IGF1R在小鼠皮肤第1个毛囊生长周期的各阶段的差异性表达，可能在毛囊生长周期各阶段的转化过程中参与了黑色素的形成。然而，IGF1和IGF1R表达趋势不一致，提示IGF1在小鼠皮肤中发挥作用时，并非只与IGF1R结合才能发挥作用。
本实验将中国荷斯坦牛泌乳期高乳品质奶牛（H）和泌乳期低乳品质奶牛（L）乳腺组织作为实验对象，利用高通量测序技术进行了miRNA测序，与miRNA数据库比对，获得已知miRNA，整合miREvo和mirDeep2这两个miRNA预测软件，进行新miRNA分析，通过差异表达分析筛选组间差异miRNAs，获得56个差异表达miRNA(P <0.05，FDRq <0.05)并对差异表达miRNA进行靶基因预测；利用DAVID对靶基因进行GO(Gene Ontology)和信号通路富集分析。经过对靶基因筛选，发现了4个已报道与乳蛋白、乳脂紧密相关的功能基因：CSN3、SCD、LALBA和DGAT2。靶基因聚集的生物学功能多数参与了蛋白质和脂肪代谢，乳腺发育和分化，以及免疫功能。靶基因主要富集在MAPK 信号通路、甘油磷酸脂质代谢、缺氧诱导因子1和磷脂酰肌醇3激酶蛋白激酶B信号转导通路。结果显示，靶基因主要富集在糖类代谢、脂肪代谢、蛋白质代谢、细胞凋亡以及免疫相关通路。
微卫星是基因组上的特殊短重复序列，微卫星不稳定的程度与一些肿瘤的分型、治疗和预后相关。目前，微卫星长度变化的检测往往是基于大量细胞，检测灵敏度低。本文整合激光显微切割技术，基于多次退火环状循环扩增（multiple annealing and looping-based amplification cycles, MALBAC）的单细胞全基因组放大技术和毛细管电泳长度测量方法，经过关键技术点的改进，建立了一套针对组织中少量细胞的多微卫星位点检测方法。研究结果表明，基于技术改进，HE染色的组织细胞经激光显微切割分选后，可成功用MALBAC技术进行全基因组放大，并在多微卫星位点的检测上，获得了高度的准确性和重复性。利用所建立的方法，发现肠型胃癌早期病变组织-肠上皮化生（intestinal metaplasia, IM）的单个腺体内部出现多种长度变化的微卫星改变，说明该癌前病变组织中DNA错配修复系统已经出现问题。本方法所获得的全基因组放大产物，也可以用于外显子组测序和全基因组测序。另外，该方法适用于任何组织的少量细胞，甚至单细胞的多微卫星位点检测，以及全基因组的研究，为精细研究少量病变细胞的基因组特征以及组织异质性提供了有效的方法。
