微小RNA(microRNA)与免疫细胞分化及功能调节

1993年,Victor Ambros在线虫 (C.elegans) 中发现 lin-4 基因产生一种小 RNA 分子(microRNA,miRNA),它能通过与靶基因的3′非翻译端( 3′untranslational region,3′UTR)的特定区域相互作用来抑制其表达,控制 C.elegans 幼虫的发育[1].     

5′外显子及多聚嘌呤化位点的变换可使单拷贝基因产生多种转录本

本研究采用不对称PCR确定该转录本5′端的结构,通过对大鼠脑中BDNF转录本的分析,发现5′外显子及多聚嘌呤化位点的变换,可以产生带有不同非编码序列的多种BDNF转录本。 用3′端侧翼序列探针进行RNA杂交,分析BD-NF mRNA。RNA杂交显示在哺乳动物脑中有2个不同大小的poly(A)~+BDNF转录本(1.6kb和2.4kb)。而BDNF是由单拷贝基因编码的。为探讨单拷贝基因为什么会产生2种不同大小的转录本问题,作者根据大鼠基因组BDNF片段设计了2个不同的探针,A和B。探针A Maisonpierare等报告的     

健康人和T-ALL患者BCL11B-3’UTR miRNA结合位点区域的单核苷酸多态性/突变情况

目的:建立检测B细胞淋巴瘤/白血病11B基因3’端非翻译区(BCL11B-3’UTR)微小RNA(miRNA)结合位点区域单核苷酸多态性(SNP)和突变的方法,并初步分析健康人和T细胞型急性淋巴细胞白血病(TALL)患者的SNP/突变情况。方法:通过Target Scan等生物学软件对Gen Bank数据库中BCL11B-3’UTR序列的miRNA结合位点进行预测分析;设计扩增包含主要BCL11B-3’UTR中miRNA结合位点区域的特异性引物,PCR扩增20例健康人和21例T-ALL患者外周血单个核细胞DNA的相应片段并送核苷酸序列分析后比对其序列变化情况。结果:根据context++score和seed match类型等评价标准筛选得到BCL11B-3’UTR中24个高度保守的潜在miRNA结合位点;发现1例T-ALL患者存在BCL11B-3’UTR第2 402位点核苷酸替换(TC),该突变已在db SNP数据库登记(rs184678181);健康人BCL11B-3’UTR miRNA结合位点区域未检测到SNP/突变。结论:健康人和TALL患者BCL11B-3’UTR序列突变罕见。本研究率先发现1例T-ALL患者BCL11B-3’UTR的第2 402位点存在TC改变,涉及hsa-miR-6814-5p结合位点区域。该SNP对BCL11B表达调控的影响有待进一步研究,以期为BCL11B在T-ALL中的作用研究提供新的资料。     

用原子力显微镜表征K562/A02细胞Mdr1基因DNA的实验研究

目的:运用原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)表征K562/A02细胞多药耐药基因Mdr1启动子区域的DNA。材料与方法:PCR扩增K562/A02细胞Mdr1基因启动子区域769bp的DNA,产物纯化后,分别按终浓度为5ng/μl、10ng/μl、20ng/μl固定在用1ng/μlL型多聚赖氨酸预先处理过的新剥离的云母片制备成观测样本。原子力显微镜观测样本,获取扫描图像后追踪DNA分子轮廓,进行模数分析。结果:用原子力显微镜能够成功地表征K562/A02mdr1基因启动子区域769bp的DNA片段,获得清晰的二维及三维图像。我们推测原子力显微镜观测该长度的DNA样本的最佳浓度为10ng/ul左右,在此浓度下对其三维图像进行图像处理后分析的DNA分子轮廓结果如下:DNA分子链的长度为(260.13±2.29)nm(n=50),平均宽度为(11.88±0.92)nm,双链的平均高度为1.2nm。结论:原子力显微镜能够成功地表征K562/A02细胞Mdr1基因启动子区域的DNA,获得清晰的二维及三维图象,并且能够直观地分析DNA轮廓,为进一步在分子层面上探讨研究Mdr1基因遗传信息提供了一种新的简单、直观、可靠的方法。     

反义RNA体外抑制丙型肝炎病毒基因表达的研究

目的 研究丙型肝炎病毒(HCV)基因调控方式及反义RNA对HCV基因表达的体外抑制作用。方法 采用业已建立的HCV基因调控细胞模型，以重组质粒共转染策略，将反义RNA重组质粒与HCV5′非翻译区(5′UTR)调控的报道基因——虫荧光素酶(luc)重组质粒共同转染人肝癌细胞系(HepG2)，并以不表达反义RNA的原核重组质粒和不含有HCV5′UTR的luc重组质粒做为对照。转染细胞经短期培养后制备细胞提取液，荧光检测法检测luc基因的表达。结果 针对HCV5′uTR的反义RNA可以在体外有效抑制由HCV5′UTR调控的luc基因的表达，并具有剂量依赖效应。对照重组质粒转染实验证明，上述抑制作用呈序列特异性。结论 HCV5′UTR具有调控下游目的基因表达的重要功能，反义RNA可以在体外有效抑制由HCV5′UTR介导的病毒基因的表达。     

人类基因JUN内的DNA修复结构域:选择性修复邻近转录起始位点的序列

哺乳动物细胞对紫外线(UV)照射的反应包括对DNA的修复及具保护功能的UV应答。修复的目的在于去除因UV诱导产生的DNA光产物,如环丁烷嘧啶二聚体(CPD)具有不均一特性,表现为有活性基因的修复速度快于无活性基因,活性基因转录链的修复优先于非转录链等。由于参与UV应答的基因如JUN基因的转录在细胞对UV损伤应答中具有重要的作用,本文作者推论,因UV照射所致的JUN基因自身的损伤能通过DNA修复系统被     

兔膝关节前交叉韧带和内侧副韧带部分损伤后差异表达的内源性竞争性circRNA-miRNA-mRNA网络与核心基因的筛选与功能分析

目的：揭示兔膝关节前交叉韧带（ACL）和内侧副韧带（MCL）部分损伤后内源性竞争性环状RNA(circRNA)与微小RNA(miRNA)及信使RNA(mRNA)的相互作用关系,以探讨阻碍ACL损伤后内源性修复的分子机制。方法 ：兔正常和部分损伤的ACL及MCL组织H-E染色,进行形态学观察。进行全转录组建库测序,并通过差异分析确定差异表达基因。进行功能分析和蛋白质相互作用网络构建,鉴定核心基因,并建立内源性竞争性circRNA-miRNA-mRNA网络。结果 ：兔正常和部分损伤的ACL及MCL在炎症反应、细胞增殖及胶原沉积等方面均存在显著差异。得到16个核心基因,并构建了6个核心基因的circRNA-miRNA-mRNA网络。结论 ：兔正常和部分损伤的ACL及MCL差异表达基因的富集分析通路和核心基因的表达趋势存在明显差异,这为进一步研究ACL损伤内源性修复障碍的机制提供了新思路。     

细胞周期蛋白K促进食管鳞癌细胞增殖的机制研究

目的:探讨细胞周期蛋白K(CCNK)促进食管鳞状细胞癌(ESCC)发生发展的机制。方法:对中国ESCC高发区155例患者的转录组数据及GSE53625数据库进行CCNK基因差异表达分析;通过转染慢病毒分别在KYSE150、KYSE30及KYSE180细胞中构建CCNK基因稳定敲减(CCNK-SH)和阴性对照(NC)细胞株;利用集落形成实验和CCK-8法检测敲减CCNK基因对ESCC细胞增殖的影响;应用流式细胞术检测敲减CCNK基因对ESCC细胞周期的影响;分析155例ESCC患者转录组数据,对CCNK差异表达基因进行信号通路富集;应用免疫荧光染色检测DNA损伤的指标γ-H2AX;分析155例ESCC患者转录组数据和RT-qPCR实验验证CCNK基因与DNA损伤修复相关基因表达的情况。结果:CCNK基因在ESCC组织中高表达(P<0.01);与NC组相比,CCNK-SH组细胞增殖和集落形成能力显著降低(P<0.01);敲减CCNK基因能够将ESCC细胞阻滞于G₂/M期(P<0.01);免疫荧光染色结果显示,与NC组相比,CCNK-SH组γ-H2AX...     

布比卡因介导神经细胞DNA损伤后修复通路的激活

目的:通过cDNA基因筛查探讨布比卡因导致神经元DNA损伤后相关修复通路的激活情况。方法:首先建立布比卡因导致的神经细胞SH-SY5Y毒性损伤及DNA损伤模型,再应用cDNA微孔板阵列技术进行DNA损伤修复通路中21个重要调控因子的基因筛查;通过数据库比对后分析这些差异表达的修复基因的修复通路富集和分布。数据资料通过GraphPad Prism 6统计软件进行分析,比较各组间的差异。结果:CCK-8法检测布比卡因不同浓度组处理细胞的活力变化,结果显示布比卡因的半数抑制浓度(IC₅₀值)为1.5 mmol/L;彗星实验相关指标(彗星尾距)增高(P<0.05),γH2AX蛋白的磷酸化水平增多(P<0.05),提示布比卡因处理SH-SY5Y细胞后细胞的DNA损伤明显加重。cDNA微孔板阵列实验结果显示,与对照组细胞比较,布比卡因处理后差异表达基因有DNAPKcs、PTEN、NTH1、RAD9、CSB、GADD45、XPD、XPC-HR23B和P53;通过数据库比对分析可见这些修复基因主要集中在以下3个修复机制:(1)碱基切除修复;(2)核酸切除修复;(3)非...     

MicroRNA在人类肿瘤中的角色及其应用

微小RNA（microRNAs,miRNAs）是一类含有约22个核苷酸的内源性非编码RNAs,通过与靶基因mRNA的3′端非翻译区（3′untranslated region,3′UTR）不完全性互补配对,介导转录后基因调控。miRNAs在人类肿瘤的发生和发展中扮演重要角色,发挥着癌基因或抑癌基因的作用。miRNAs可以作为肿瘤的生物标记和诊断工具,将成为新一代的抗肿瘤治疗的靶点。     

微小RNAs与心血管疾病

微小RNA (miRNA)是一类内源性的单链非编码小RNA(长度约16 ～ 25个核苷酸).它们通过与靶信使RNA的3′UTR碱基互补配对,形成RNA诱导沉默复合体(RNA-induced silencing complex,RISC),抑制蛋白质的翻译或促进信使RNA分解,从而对靶基因的表达起着反向调节作用.MiRN...     

miRNA-7 靶向SP1 的3忆UTR 双荧光素酶报告基因载体构建及评价

目的:构建胃癌细胞核转录因子SP1的3′非翻译区(3′UTR)双荧光素酶报告基因载体,验证microRNA-7(miR-7)调控SP1的分子机制。方法:应用相关生物信息学软件预测miR-7靶向作用于SP1基因的3′UTR区;PCR扩增人胃黏膜上皮细胞SP1的3′UTR,插入至psiCHECK2载体双荧光素酶基因下游,构建野生型(w-3′UTR)和突变型重组表达载体(m-3′UTR),鉴定正确后,分别与miR-7模拟物(mimics)/抑制物(inhibitor)/阴性对照物(NC)共转染胃癌细胞MKN45,检测荧光素酶活性及SP1表达情况。结果:成功构建SP1的3′UTR野生型(psiCHECK2-SP1-w-3′UTR)和突变型(psiCHECK2-SP1-m-3′UTR)表达载体,双荧光素酶报告基因检测显示w-3′UTR/miR-7-mimics组的相对荧光素酶活性表达受抑制,与miR-7 NC组比较降低75%,差异具有统计学意义(P<0.001),而m-3′UTR/miR-7-mimics组的活性表达没有受到影响(P>0.05)。RT-PCR和Western blot检测结果显示miR-7-mimics组SP1表达水平低于miR-7 NC组(P<0.001),而miR-7-inhibitor组SP1表达水平高于miR-7 NC组(P<0.001)。结论:成功构建SP1的3′UTR野生型双荧光素酶报告基因表达载体,miR-7能够显著降低其荧光素酶活性,提示miR-7能靶向负调控SP1的表达。     

温热处理对K562细胞系bcr／abl融合基因mRNA转录和Caspase-3表达的影响

目的观察不同温度刺激对K562细胞bcr／abl融合基因mRNA转录和Caspase-3蛋白表达的影响。方法将培养获得的K562细胞分别进行40℃、43℃、46℃恒温刺激30min,以37％作为对照;RT-PCR技术检测bcr／abl融合基因mRNA的转录,Westernbloting技术检测Caspase-3的表达。结果K562细胞热刺激30min后,bcr／abl融合基因mRNA的转录随温度升高而下调,Caspase-3的表达随温度升高而上调。结论温热刺激可降低K562细胞内bcr／abl融合基因mRNA的转录,提高Caspase-3的表达。     

慢病毒介导RNA干扰血管内皮生长因子基因增强K562细胞对STI571敏感性

目的： 探讨慢病毒载体介导RNA干扰（RNAi）抑制血管内皮生长因子（VEGF）基因表达对白血病细胞系K562增殖和凋亡的影响。 方法： 构建靶向VEGF基因的短发夹状RNA(shRNA)慢病毒载体,与慢病毒包装质粒通过脂质体转染至293T细胞,包装产生的病毒液感染K562细胞。采用实时荧光定量PCR、Western blotting、ELISA等方法检测RNAi对K562细胞VEGF mRNA和蛋白表达的影响;台盼蓝拒染法和MTT法分析转导VEGF-shRNA对K562细胞增殖的影响;流式细胞术检测经STI571(甲磺酸伊马替尼)作用后细胞凋亡变化情况。 结果： 构建VEGF基因shRNA慢病毒载体(pRNAT-shRNA),并成功将其导入K562细胞。与K562和K562-con（转导空载体）组细胞相比,转导pRNAT-shRNA的K562-shVEGF细胞VEGF mRNA和蛋白表达均显著下降;生长曲线提示K562-shVEGF细胞增殖速度减慢;在STI571作用下,K562-shVEGF细胞凋亡率较K562和K562 -con组细胞明显增高(P<0.05)。结论： 慢病毒载体介导的VEGF基因RNA干扰可有效抑制K562细胞增殖,并能够增强细胞对STI571的敏感性。     

应用siRNA抑制K562细胞中c-Myc基因的表达

目的利用小分子干扰RNA(siRNA)技术抑制白血病细胞系K562细胞中c鄄Myc基因的表达,为研究c鄄Myc基因在K562细胞中的作用提供一个新的方法。方法设计c鄄Myc基因特异性小分子干扰RNA,用体外转录方法合成c鄄Myc基因的小分子干扰RNA并转染K562细胞,培养48h后,收集细胞,应用实时荧光定量RT鄄PCR和westernblot方法检测转染细胞中c鄄Myc基因mRNA水平和蛋白表达量的变化,四甲基偶氮唑蓝(MTT)法检测细胞增殖活性。结果转染siRNA后,与对照组相比,实验组c鄄MycmRNA水平和蛋白表达量明显降低,抑制率分别为82.16%和74.0%,MTT法表明实验组的增殖速率明显低于对照组的增殖速率。结论在K562细胞中存在RNA干扰的机制,特异性siRNA能够有效的抑制c鄄Myc基因的表达,为研究c鄄Myc基因在肿瘤细胞中的调节途径提供了一个新的方法。     

慢性HCV感染者中分离的不同长度3′UTR-PolyU/UC段对IRES介导的翻译及NS5B合成RNA影响

目的　研究丙型肝炎病毒 3′非编码区 (3′UTR)及不同长度PolyU UC段对内在核糖体进入位点 (IRES)介导翻译的影响以及对NS5B聚合酶合成RNA的影响。方法　通过构建含有HCVIRES、荧光素酶 (fireflyluciferase)报道基因和内含不同长度PolyU UC区的 3′UTR序列的系列重组质粒 ,采用体外翻译和细胞转染等方法检测报道基因表达的水平。结果　体外翻译实验和细胞转染实验显示 3′UTR对IRES介导的翻译具有增强作用 ,在体外翻译体系中这种增强作用与PolyU UC区的长度相关 ,而在细胞中则与PolyU UC区的长度无明显相关性 ;3′UTR对共转染的重组NS5B质粒的复制活性具有抑制作用 ,这种抑制作用也与PolyU UC区长度不成正比。结论　HCV 3′UTR与蛋白翻译及RNA合成有关 ,在细胞中并不与PolyU UC区的长度相关。     

HLA-G非编码区单核苷酸多态性与不明原因反复流产的相关性

目的研究人类白细胞抗原G(HLA-G)非编码区5′URR基因单核苷酸多态性和3′UTR 14 bp基因插入/缺失单核苷酸多态性与不明原因反复性流产相关性。方法病例组为不明原因反复性流产史患者(流产次数≥2)112例和有正常妊娠史无流产史的妇女(对照组)112例,留取EDTA-K2抗凝全血提取DNA。采用PCR技术扩增HLA-G 3′UTR 14 bp和HLA-G5′URR基因,3′UTR 14 bp扩增产物通过凝胶电泳分型,直接计数法比较2组间基因型频率、等位基因频率分布。HLA-G 5′URR基因PCR产物送公司测序,在线SHEsis软件比较2组间基因型频率、等位基因频率分布。结果 HLA-G 3′UTR 14 bp插入/缺失多态性基因型频率和等位基因频率在2组间差异无统计学意义(P0.05),HLA-G 5′URR等位基因-725G在2组间差异有统计学意义(P0.05)。HLA-G 5′URR-725GG基因型频率在2组间差异有统计学意义(P0.05)。结论 HLA-G 5′URR-725G等位基因和HLA-G 5′URR-725GG基因型可能是不明原因反复流产易感性基因,而HLA-G 5′URR-725C等位基因可能是不明原因反复流产保护性基因。     

丙型肝炎病毒基因编码的蛋白及其功能

丙型肝炎病毒(HCV)基因组是一单股正链RNA，全长9600个碱基对(bp)，含有一个大的开放读码框架(ORF)，编码约3010个氨基酸的病毒前体蛋白，HCV基因组5′端(5′UTR)和3′端(3′UTR)为非翻译区，或称非编码区(UCR)，前者位于ORF上游；后者位于下游，含有poly A或ply U尾巴。     

红、白系细胞具有不同形式的KEL基因mRNA 转录本

目的 了解不同细胞KEL基因转录本的差异.方法 分别抽取K阴性、K阳性、K0的DNA、红系细胞RNA和总RNA,应用逆转录PCR、巢式PCR分别扩增、测序及克隆测序分析KEL基因第1～19外显子以及第2～8外显子.同时,4种单抗标记后流式细胞术检测红、白细胞上的Kell蛋白表达情况.结果 红系RNA均为忠实于基因组序列的正常KEL转录本,而K0产生4种不同的转录本.但总RNA作模板时,可以发现不同个体产生不同的转录本,以正常、缺失第3外显子、第7外显子之前插入16 bp内含子的转录本为最常见,这些异常拼接也见于K0的红系RNA;总RNA第1～19外显子扩增片段虽然电泳条带只有一条,但测序显示为多种序列的混合.流式细胞技术检测证实K0红细胞上无Kell抗原的表达,其余个体的红细胞均有Kell抗原的强表达,但其白细胞上有不同程度Kell抗原的弱表达或无表达.结论 KEL基因在不同细胞中存在不同的转录本,可能导致Kell抗原在红、白细胞上有表达或无或弱表达.证实了KEL基因的表达转录研究中红系mRNA比总RNA更可靠.