无义介导的mRNA降解与肿瘤

无义介导的mRNA降解（nonsense-mediated mRNA decay，NMD）能够选择性降解含有翻译提前终止密码子(premature translation termination condon, PTC)的mRNA，从而防止对机体有害的截短蛋白(truncated proteins)的产生，它是真核生物中广泛存在的一种高度保守的有效的监督机制。 NMD与肿瘤发生发展过程中的基因突变有密切关系。     

与剪接、翻译偶联的PTC-mRNA NMD降解机制

最新研究发现 ,真核细胞前体 m RNA剪接不仅仅是前体 m RNA的加工步骤 ,而且在翻译过程中也起到重要的监控作用。通过剪接 ,外显子 -外显子连接点复合物结合于 m RNA剪接位点上游 2 0 bp处。如果 m RNA剪接位点上游大于 5 0～ 5 5 bp处出现无义突变 ,则这种翻译提前终止密码子 m RNA将会在最后的翻译过程中通过外显子 -外显子连接点复合物、Upf蛋白以及帽结合蛋白之间的相互作用 ,被引入脱帽、降解过程     

人和大鼠发育期间体内ApoB mRNA编辑的个体发育调节

脂类的溶解和运输依靠两种形式的ApoB,即ApoB100和ApoB48。这两个蛋白质是同一ApoB基因的翻译产物。在ApoB mRNA经历转录后的C→U转变,使得密码子CAA(谷氨酰胺,2153)转变为终止密码子UAA后,它就只能编码ApoB48了。这一转录后加工过程,称为ApoB mRNA编辑。在     

无义突变引起人类β°地中海贫血

美国旧金山加利福尼亚大学医学和实验医学系与旧金山总医院的Kan和Chang最近测定了一名中国血统的β°地中海贫血症纯合子的血红蛋白β-珠蛋白的mRNAl5＇端非编码区和编码区的核苷酸顺序,发现分子缺陷的基础是β-珠蛋白的结构基因发生了单个核苷酸取代,使mRNA原来编码第17位氨基酸(赖氨酸)的密码子AAG变成无义密码子UAG,这是人类中无义突变导致分子缺陷的代表性例子。他们的实验如下:从纯合子β°地中海贫血病人的网织红细胞中提取β-珠蛋白的mRNA,并在含寡聚dT的纤维素柱上提纯mRNA富含poly A的     

遗传性长QT综合征HERG基因及SCN5A基因新突变

目的:研究长QT综合征患者基因突变、致病机制及其与临床表型之间的关系.方法:分析长QT综合征患者的临床表脱、心电图特点,应用聚合酶链式反应(PCR)扩增长QT综合征的常见突变基因KCNQ1,HERG,SCN5A的全部外显了及外显子与内含子连接部位,DNA直接测序检测基因突变位点.应用实时定量PCR方法测定一个家系的成员基因表达量,以探讨其可能的致病机制.结果:在5个长QT综合征家系中,发现2个HERG基因突变位点及1个SCN5A基因突变位点,分别为HERG基因C1848A、G1120T和SCN5A基因G638T.其中HERG基因C1848A突变引起616位酪氨酸转变为终止密码子(Y616X),G1120T突变引起374位缬氨酸转变为苯丙氨酸(V374F);SCN5A基因G638T突变引起213位甘氨酸转变为缬氨酸(G213V).HERG基因Y616X突变患者家族成员外周血mRNA表达量分析,发现其HERG基因mRNA表达量明显低于无突变者.结论:发现3个长QT综合征相关的基因新突变位点,两个突变位于HERG基因,另一个位于SCN5A基因.基中HERG基因无义突变Y616X引起mRNA表达量减少,可能受无义突变介导的RNA降解(Nonsense Mediated Decay,NMD)机制有关,从而引起较轻微的临床症状.     

汉族家族性中枢神经系统海绵状血管畸形致病基因的一个新突变位点

目的 探查汉族家族性中枢神经系统海绵状血管畸形(CCM)的突变基因。方法 选择经神经科确诊的2个家系(A及B)和8例散发性中枢神经系统海绵状血管畸形病例。所有受检对象临床表现有癫痫、突发头痛;2例伴有皮肤病变。候选基因为已确认的Krit-1,对该基因的16个编码外显子进行PCR扩增,扩增产物进行直接测序。结果 受检的A家系在第14外显子的第1289(从起始密码子计算,或2308即从mRNA的第一个碱基计算)位核苷酸一个拷贝有C→G的取代,出现编码改变(S430X),形成终止密码子(UGA),使翻译过程提前终止,导致的基因异常属无义点突变。同法筛查,A家族中有1名成员突变未获得遗传;散发病例发现一个正常多态性变化,未见到突变。结论 发现第1例汉族人CCM基因的点突变,也是国际上未见报道的新位点。这一点突变将会导致一种截短蛋白,是CCM发生的基本原因。研究结果可用于症状前基因诊断。     

真核生物mRNA3′非翻译区的调控功能

真核生物mRNA 3′非翻译区可以调节转录本的稳定性、亚细胞定位和翻译水平 ,决定某一特定mRNA的命运 ,是许多基因表达所必需的一个调节区。 3′非翻译区介导的功能的修饰可影响一个或多个基因的表达 ,从而导致疾病的发生。对相关mRNA 3′非翻译区的调节序列和与这些序列特异结合的蛋白质等具体信息的认识 ,将成为药物设计的新的分子靶。     

德国小蠊Allatostatin cDNA的克隆及序列分析

用3′-Race和5′-Race技术获得了德国小蠊咽侧体抑制肽Allatostatin(AST)的cDNA全长,共有1560bp,包括1125bp的开放阅读框。起始密码子ATG位于第125位,终止密码子TAA位于1249位,其后为310bp的非编码序列;开放阅读框共编码375个氨基酸,这些氨基酸在水解蛋白酶的作用下可转录翻译出13个AST的前体蛋白,它们分别由6~18个氨基酸组成,在C末端均具有相同的Y/F-X-F-G-L氨基酸特征序列。     

两例常染色体显性多囊肾患者PKD1基因的突变检测

目的研究两例常染色体显性多囊肾患者的致病原因。方法对常染色体显性多囊肾患者的多囊肾病1基因(PKD1)3′端单拷贝区进行了聚合酶链反应-变性高效液相色谱(PCR-denaturing high-per-formance liquid chromatography,DHPLC)分析,并对有异常峰形的PCR产物进行测序。结果在1例患者中发现第42外显子的C11901A有一个无义突变,导致原丝氨酸3897变为终止密码子;而另一例患者第35外显子的C10737T有一个错义突变,导致原苏氨酸3509变为甲硫氨酸。在正常对照中发现两种同义突变分别为第42外显子的G11824A及C11860T。结论用DHPLC和DNA测序方法对两名患者进行PKD1的突变检测中,发现一个新的无义突变、一个错义突变以及两种同义突变。     

名词解释

063 琥珀型突变(amber mutation)一种使多肽链提前中止的突变,系mRNA中一个密码子改变为终止密码UAG所致。此种突变也可叫无义突变(nonsense mutation)或叫Ochre突变(Ochre mutation)。064 泄漏突变(leaky mutation)基因突变通常会使该基因的正常功能丧失(中性突变除外)和由它所决定的表型的消失。但在少数情况下,有的突变发生后,仍能部分地表现其表型,此种突变就叫泄漏突变。065 极性突变(polar mutation)在某一基因内所发生的突变不仅影响了本身的     

炎症介质mRNA脱腺苷及稳定性的调控机制研究进展

炎症介质在急性呼吸窘迫综合征等疾病过程中有重要作用。炎症介质mRNA稳定性的调控是RNA调控的一个重要方面。mRNA稳定性调控是一种广泛存在而极为重要的转录后调控方式,mRNA稳定与否直接关系到相应炎症介质表达量的多少。mRNA脱腺苷化是众多mRNA降解起始的开始和限速步骤,直接决定了mRNA稳定性的高低。mRNA脱腺苷并降解的调控途径众多,目前已知的主要有富含AU序列介导、无义介导、微小RNA介导、主要编码区域决定簇介导的途径和mRNA的缓慢脱腺苷途径,在不同细胞、不同环境中占据主导地位的调控途径存在差异。     

雄激素受体基因新突变引起的完全型雄激素不敏感综合征

目的 对1例完全型雄激素不敏感综合征(complete androgen insensitivity syndrom,CAIS)的雄激素受体(androgen receptor,AR)基因进行分析,寻找致病突变.方法 提取外周血全基因组DNA,扩增位于X染色体上的AR基因所有8个外显子及邻近外显子与内含子之间的剪切位点DNA序列,对扩增片段直接进行DNA序列测定,与基因库中的序列进行比对.结果 该病例AR基因第1外显子的441位密码子发生无义突变(GAA→TAA),由编码谷氨酸(Glu)变为终止密码,导致雄激素受体蛋白翻译至441位时终止,产生没有功能的氨基酸多肽残段.结论 Glu441stop(GAA→TAA)是一种导致CAIS的AR基因新的突变方式,之前在世界范围内均未见报道,丰富了AR基因突变谱,增加对CAIS发病机制的了解.     

一例人C5缺陷症:β链第一密码子无义突变

下面这篇论文摘要(一例人C5缺陷症:β链第一密码子无义突变),是第三军医大学免疫学教研室王雪峰博士在华盛顿大学医学院攻读博士后的部分工作报告,特此刊出,以供国内同道交流。     

雄激素受体基因新突变引起的完全型雄激素不敏感综合征

目的 对1例完全型雄激素不敏感综合征(complete androgen insensitivity syndrom,CAIS)的雄激素受体(androgen receptor,AR)基因进行分析,寻找致病突变.方法 提取外周血全基因组DNA,扩增位于X染色体上的AR基因所有8个外显子及邻近外显子与内含子之间的剪切位点DNA序列,对扩增片段直接进行DNA序列测定,与基因库中的序列进行比对.结果 该病例AR基因第1外显子的441位密码子发生无义突变(GAA→TAA),由编码谷氨酸(Glu)变为终止密码,导致雄激素受体蛋白翻译至441位时终止,产生没有功能的氨基酸多肽残段.结论 Glu441stop(GAA→TAA)是一种导致CAIS的AR基因新的突变方式,之前在世界范围内均未见报道,丰富了AR基因突变谱,增加对CAIS发病机制的了解.     

非对称PCR鉴定Min基因突变小鼠

Min基因突变小鼠模型是研究人类家族性腺瘤样息肉病(familial adenomatous polyposis,FAP)的经典动物学模型,并且具有贫血、黑便、巨脾、高脂血症等特征,雌性小鼠可伴自发性乳腺肿瘤(发生率约为10%).该小鼠由于Ape(adenomatous polyposis coli)基因两条链中其中一条链的第850号密码子发生无义突变(nonsense mutation),编码亮氨酸的密码子(TTG)转变成终止密码子(TAG),形成截断蛋白,引起肠道多发性腺瘤,故而被称之为Min(multiple intestinal neoplasia)小鼠.因其模型有着非常明显的表型特征,适合于包括人类FAP模犁在内的多种疾病的研究,有着广泛的应用潜力[1].     

miRNA调控中心体与肿瘤发生的相关性

microRNA(miRNA)是长度为21-25个核苷酸的非编码小RNA,miRNA与靶RNA的3′UTR碱基配对,通过转录后水平对基因表达的负调控,抑制mRNA翻译或直接使其降解。某些miRNA可以通过靶向E2F、cycling、Cdk、CKI等调节因子,调节细胞周期以及中心体的复制,进而影响基因组的稳定性,最终促进或抑制肿瘤的发生。     

人LAIR-1/CD305基因启动子的生物信息学分析

目的:研究人LAIR-1/CD305启动子及其5′上游调控序列。方法:通过检索NCBI中的人类基因组数据库,获得LAIR-1的转录本序列及翻译起始位点上游2500bp的序列。利用Promoter2.0等软件预测LAIR-1的启动子序列,然后利用MatInspector等软件对启动子序列的转录因子结合位点和启动子功能模块进行预测。结果:LAIR-1基因的核心启动子区位于翻译起始密码子上游的600～200bp区域内。在转录调控区发现了一些重要的转录因子结合位点,并预测到13种启动子功能模块。结论:LAIR-1基因的表达可能受到多种转录因子和5′端上游调控序列的调控。     

遗传性多发性骨软骨瘤的基因诊断及产前诊断

目的 研究家族遗传性骨软骨瘤病(hereditary multiple exostoses,HME)的致病基因及产前诊断.方法 应用连锁分析方法对一个HME家系EXT1、EXT2和EXT3基因进行分析.致病基因定位后,用PCR-测序法进行了突变分析.结果 在该家系中EXT2基因第6外显子发生1个新的无义突变(c.1006C>T),该突变导致第336位编码谷氨酰胺的密码子CAA变为终止密码子TAA(Gln336X).根据上述结果配合遗传咨询进行了产前诊断,结果显示胎儿正常.结论 在家族遗传性骨软骨瘤家系中发现一新的EXT2基因突变,并应用于产前诊断.     

遗传性多发性骨软骨瘤的基因诊断及产前诊断

目的 研究家族遗传性骨软骨瘤病(hereditary multiple exostoses,HME)的致病基因及产前诊断.方法 应用连锁分析方法对一个HME家系EXT1、EXT2和EXT3基因进行分析.致病基因定位后,用PCR-测序法进行了突变分析.结果 在该家系中EXT2基因第6外显子发生1个新的无义突变(c.1006C>T),该突变导致第336位编码谷氨酰胺的密码子CAA变为终止密码子TAA(Gln336X).根据上述结果配合遗传咨询进行了产前诊断,结果显示胎儿正常.结论 在家族遗传性骨软骨瘤家系中发现一新的EXT2基因突变,并应用于产前诊断.     

遗传性多发性骨软骨瘤的基因诊断及产前诊断

目的 研究家族遗传性骨软骨瘤病(hereditary multiple exostoses,HME)的致病基因及产前诊断.方法 应用连锁分析方法对一个HME家系EXT1、EXT2和EXT3基因进行分析.致病基因定位后,用PCR-测序法进行了突变分析.结果 在该家系中EXT2基因第6外显子发生1个新的无义突变(c.1006C>T),该突变导致第336位编码谷氨酰胺的密码子CAA变为终止密码子TAA(Gln336X).根据上述结果配合遗传咨询进行了产前诊断,结果显示胎儿正常.结论 在家族遗传性骨软骨瘤家系中发现一新的EXT2基因突变,并应用于产前诊断.