RNA-DNA杂交反应分析

转录水平的调节是真核生物基因调控的主要方式,它对研究杂交反应有重要意义。RNA-DNA杂交反应对于决定基因组中DNA序列和转录产物RNA的关系是很重要的手段。杂交体的形成有二种方式,即DNA驱动的反应和RNA驱动的反应,从中可以得到相互补充的信息。一、DNA驱动反应动力学在DNA驱动反应中,DNA是过剩的,而RNA是少量的,同时存在下列二种反应: DNA+DNA→(k) DNA:DNA RNA+DNA→(k) RNA:DNA 其中k是双分手反应常数,其大小由溶液     

受精鸡蛋卵黄中DNA和RNA的分布

通过对受精未孵育鸡蛋卵黄的不同部位加以考查,发现DNA和RNA在卵黄中的分布是广泛存在的;采用荧光试剂Hoechst33258和RiboGreen对DNA和RNA进行定量分析,结果表明：DNA在不同部位卵黄中的分布比较均匀,且主要存在于卵黄颗粒中,而RNA的含量在胚下表层卵黄、侧面和植物极中有较大差异.     

植物RNA聚合酶Ⅳ调控DNA甲基化和发育的研究进展

DNA甲基化是一类稳定可遗传的表观遗传修饰,在调控基因表达、沉默转座子和维持基因组稳定性等方面发挥重要作用。植物中,DNA从头甲基化通过RNA指导的DNA甲基化(RNA-directedDNAmethylation,RdDM)途径建立。植物特有的DNA依赖的RNA聚合酶Ⅳ(DNA-dependent RNA polymerase Ⅳ, Pol Ⅳ)是RdDM途径核心蛋白,转录产生非编码RNA,通过RdDM途径引导从头建立DNA甲基化,进而调控植物基因表达和生长发育。Pol Ⅳ行使功能受多个蛋白调控：组蛋白阅读器SHH1 (SAWADEE homeodomain homolog 1)识别H3K9甲基化引导Pol Ⅳ到基因组特定位点;染色质重塑因子CLSY (CLASSY)蛋白家族协助Pol Ⅳ识别靶位点;RNA依赖的RNA聚合酶2 (RNA-dependent RNA polymerase 2, RDR2)将Pol Ⅳ转录产生的单链RNA转换成双链RNA。本文总结了Pol Ⅳ及其调控蛋白调控植物DNA甲基化和发育的研究进展,以期为DNA甲基化研究和农作物育种提供参考。     

R-loop的调控及其生理功能

R环（R-loop）是一种DNA∶RNA杂合链（DNA∶RNA hybrids）,由一条RNA单链侵入双链DNA,与其中一条DNA模板链结合,从而释放出一条DNA单链而产生。R-loop在细胞生命活动中扮演着重要角色,与基因组稳定性、转录调控,以及表观修饰等重要生物学过程有着密不可分的关系。很多因素参与对R-loop的调控,例如RNA转录和加工、染色体的修饰、DNA损伤反应等;同时,许多酶蛋白,如核糖核酸酶、解旋酶和拓扑异构酶等也参与调节细胞内的R-loop水平。了解R-loop的调控机制及其生物学功能有助于更好地理解基因组稳定性的维持机制,为治疗骨髓增生异常综合征、白血病、乳腺癌、前列腺癌等疾病开拓新思路。     

ColE1型质粒DNA载体的复制与调控研究

ColE1型质粒DNA是独立于染色体之外能自主复制的一类双链DNA分子 ,用ColE1型质粒作DNA免疫或基因治疗载体 ,可以克服如同pSC10 1质粒载体的低拷贝 ,低产量的缺点 ,是目前最广泛使用的一种DNA载体 .预计到2 0 10年这方面产品市场的销售额将达到 450亿美元 ,因此研究ColE1型质粒DNA的复制与调控机理不仅有重要的科学意义也有重要的经济意义 .ColE1型质粒DNA复制起始区是一个约 60 0bp大小的区域 ,在这个区间中 ,DNA发生单向的复制 ,它的复制受到RNAⅡ、RNAⅠ、Rom蛋白及非荷载tRNA的调控 .RNAⅡ是起复制引物作用的RNA ,它…     

细菌RNA结合蛋白Hfq的DNA压缩和复制作用研究进展

RNA结合蛋白(RNA-Binding Protein)Hfq是一种重要的细菌转录后调节因子,之前对Hfq的研究大多集中在该蛋白对小分子非编码RNA (Small Non-Coding RNA,sRNA)和mRNA的作用上。Hfq最典型的功能是促进sRNA与其靶标mRNA碱基配对,在转录后介导对RNA的稳定性和翻译的调控。此外,Hfq也能与多种蛋白质直接或间接相互作用。然而,近年来的研究表明,除了RNA和蛋白质,Hfq还可以与DNA相互作用,在DNA压缩(DNA Compaction)和DNA复制(DNA Replication)等多种DNA代谢过程中发挥直接或间接的调控作用。额外的靶标和功能的鉴定将进一步夯实Hfq作为细菌中多种代谢途径核心调控因子的重要地位,也表明该蛋白的功能并不局限于其在RNA和蛋白质代谢中的作用。本文总结了Hfq在DNA代谢调控中的近几年最新研究进展,并展望了其前景。     

植物表观遗传与DNA甲基化

表观遗传在植物生长发育过程中起着极其重要的作用。甲基化是基因组DNA的一种主要表观遗传修饰形式,是调节基因功能的重要手段。介绍了植物体中胞嘧啶甲基化现象,RNA指导的DNA甲基化的信号分子、作用机制,以及与RNA介导的基因沉默机制之间的区别和RNA对转座子的表观控制。     

线粒体RNA转录后加工和修饰及其与人类线粒体疾病的关联

线粒体是真核细胞内参与能量生成和物质代谢的重要细胞器，拥有自身的基因组DNA。线粒体基因的表达调控对线粒体功能的维持至关重要。根据分子生物学中心法则，遗传信息是从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质。线粒体DNA（mtDNA）编码13个信使RNA（mRNA）、2个核糖体RNA（rRNA）和22个转运RNA（tRNA）。在转录过程中，合成的各种前体RNA通常还要经历后续的改变才能转变为有活性的成熟RNA分子，这被称为“转录后的加工和修饰”。本文主要综述哺乳动物线粒体基因组编码的3种RNA转录后加工过程及修饰的方式，总结和归纳线粒体RNA修饰位点与相应的修饰酶之间的关系，并进一步探讨哺乳动物线粒体RNA转录后修饰与线粒体疾病发生发展的关联，为人类线粒体相关疾病的诊疗研究提供新的思路。     

遗传信息调节的新机制—RNA校订

RNA校订(RNA editing)是近几年才被发现的新现象,它是指基因所转录的RNA有着与DNA模板不相应的顺序,从而导致遗传信息在从DNA到RNA传递过程中发生了改变。RNA校订可能与转录同时发生,也可能在转录后进行。1986年Benne等首先报道在一种原生动物锥形虫的线粒体中存在RNA校订,随后这一现象在其它许多生物中也被发现(见表1)。目前已经发现RNA校订大多有重要的生物学功能,有些RNA校订还有种属和组织特异性,受     

迟钝爱德华氏菌RNA提取及痕量基因组DNA去除方法探究

迟钝爱德华氏菌EIB202是一类细胞壁结构特殊的革兰氏阴性菌,高质量RNA提取相对较难。为了从转录组水平研究这类致病菌的致病机理,需要摸索有效的RNA提取及RNA样品中痕量基因组DNA去除方法。对常规RNA提取步骤进行改进,增加PBS清洗、反复冻融及较高浓度溶菌酶处理等步骤;另外,利用小体系基因组DNA去除系统,Mg2+与Mn2+协同激活DNase I去除RNA样品中基因组DNA污染。利用优化方法提取的RNA在质量及浓度(1 740 ng/μL)方面均有了显著改善,并建立了一套完全去除RNA样品中痕量基因组DNA污染的程序。     

第二章 核酸的化学(提要)

核酸是生物体内普遍存在的一类生物大分子。根据化学组分,核酸可以分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两大类。所有生物细胞内部含有这两类核酸,但在病毒,要么只含DNA,要么只含RNA,没有既含DNA又含RNA的病毒。类病毒只是游离的小分子RNA。核酸的生物功能是多种多样的,但最主要的是它具有贮存和传递遗传信息的功能。DNA在细胞内主要存在于染色体中,是遗传信息的主要载体,通过半保留复制将全部遗传信息传给子细胞。细胞核和细胞质中都有RNA。RNA至少有三种主要类型:(1)核糖体RNA(rRNA),(2)转移RNA(tRNA),(3)信使RNA(mRNA)。它们在蛋白质生物合成     

G-四链体:核酸的“新”结构

<正>核酸(包括DNA和RNA)是体内最重要一类生物大分子,DNA主要作为遗传信息载体,而RNA则作为信息中介分子、调节因子和酶等发挥多重生物学功能。核酸分子空间结构形式复杂、可变,可采用多种构象,在体内DNA主要为双螺旋结构,而RNA采取单链为主局部双螺旋结构,此外还存在一些特殊结构,如Z-DNA和G-四链体(G-quadruplex)等,这些结构对保证基因组完整性、基因表达和调控都具有重要作用。由于结构     

分子遗传学简介

现在我们知道并不是所有的病毒都含有DNA,有 些病毒是由RNA和蛋白质组成,它们不含DNA。那 么,在这种病毒中,遗传信息是否储存在RNA分子中 昵？     

利用拟南芥杂交组合研究siRNA与等位基因DNA甲基化调控中的联系

近年来,越来越多的实验结果表明,表观遗传因子,如DNA甲基化、小RNA、组蛋白修饰等在杂种优势形成中起到重要作用,然而对于这些表观遗传因子在F。中遗传调控方式的认识仍很有限．本实验室先前工作曾以拟南芥C24和Ler两种生态型及其正反交子一代为材料,运用新一代测序方法获得该杂交组合中DNA甲基化及小RNA单碱基分辨率的全基因组图谱．本文进一步对这批数据中的等位基因DNA甲基化水平进行分析,区分DNA甲基化遗传过程中的顺式与反式调控方式,并发现这两种调控方式均有重要的贡献．研究发现,siRNA与DNA甲基化的两种调控方式有密切联系,尤其在DNA甲基化的反式调控中,Fl中DNA甲基化变化程度越大,该区域内siRNA富集程度越强,二者可能存在某种调控机制．通过等位基因表观遗传组的分析研究杂交过程中DNA甲基化和小RNA遗传调控的规律,为更好地理解杂种优势机制提供了帮助．     

RNA介导的植物DNA甲基化研究进展

RNA介导的DNA甲基化作用(RNA-directed DNA Methylation,RdDM)是首次在植物中发现的基因组表观修饰现象,RdDM通过RNA-DNA序列相互作用直接导致DNA甲基化。植物中的RdDM和siRNA介导的mRNA降解现象,都是通过RNA使序列特异性基因发生沉默,它们对于植物的染色体重排、抵御病毒感染、基因表达调控和发育的许多过程起到了非常重要的作用。在植物中有很多的文献报道RdDM现象,但是对于其具体调控机理还不是很清楚。这里对RNA介导的植物DNA甲基化的基本特征进行了简要概述,主要对RdDM机理的研究进展进行了综述,其中包括RdDM过程中的DNA甲基转移酶的种类及其作用机理,DNA甲基化与染色质修饰之间的关系,以及与RdDM相关的重要蛋白质的研究等。在植物中,转录和转录后水平都可能发生RdDM,诱发基因沉默,前者常涉及靶基因启动子的甲基化,后者则牵涉到编码区的甲基化。RdDM的发生依赖于RNAi途径中相似的siRNA和酶,如DCL3、RdR2、SDE4和AGO4。植物中至少含有三类DNA甲基转移酶DRM1/2、MET1和CMT3,其作用部位是与RNA同源的DNA区域中的所有胞嘧啶,而组蛋白H3第九位赖氨酸的甲基化影响着胞嘧啶的甲基化。     

从动物组织提取高纯度总RNA方法的改进及应用

从动物组织中提取总RNA是现代分子生物学研究中经常使用的重要实验技术,按常规方法获得的总RNA产品中常伴有大分子量染色体DNA污染。为此,我们摸索出了保证RNA制品纯度、质量和产量的DNA酶消化最佳反应条件。利用改良后的方法提取了小鼠脏器组织总RNA,进行了新基因mPC-1在小鼠脏器中表达的组织分布研究。     

大鼠肝和BERH—2肝癌5Kb BamHI DNA片段的克隆及其转录研究

本文克隆了大鼠肝和肝癌BERH-2 DNA的分子大小约为5kb的BamHI片段(Bam5族重复顺序)。从筛选出的克隆中取一个来自肝癌细胞基因组DNA的克隆片段H5 B-1和来自肝细胞基因组DNA克隆片段L5 B-4做进一步分析研究。采用RNA点杂交法对L5 B-4DNA片段的转录产物在细胞核、质间分布的研究结果表明:L5 B-4 DNA片段转录产物在肝癌细胞的总核RNA,poly A~ 核RNA和poly A~-核RNA中的相对量,比正常肝细胞的相应RNA组分低;在肝癌细胞的总胞质RNA和多聚核蛋白体RNA中的相对量,则比正常肝细胞的相应RNA组分高;其转录产物在poly A~ 核RNA中的相对含量高于其他细胞RNA组分,几乎不存在于rRNA中。当用大鼠肝和肝癌总RNA进行RNA点杂交比较时其转录产物在肝癌细胞中的相对含量则高于正常肝。结果提示,L5 B-4 DNA片段的转录产物从细胞核向细胞质内转运,肝癌细胞明显高于正常肝细胞。以H5 B-1 DNA片段代替L5 B-4 DNA片段进行RNA点杂交,得近似的杂交放射自显影图谱。     

长链非编码RNA AFAP1-AS1促进肿瘤侵袭转移

<正>人类基因组计划及其后续的DNA元件百科全书计划(The Encyclopedia of DNA Elements Project,ENCODE)研究成果表明,蛋白质编码基因序列仅占人类基因组序列的1%~3%,人基因组中绝大部分可转录的序列为长链非编码RNA(long non-coding RNA,lnc RNAs)[1].Lnc RNA广泛地存在于各种生物中,且随着生物复杂程度的升高,基因组中lnc RNA序列的比例也相应地增大,提示lnc RNA在生物进化过程中可能有着重要意义[2-4].随着     

RNA聚合酶的模板特异性

研究了多种动物、植物、酵母及细菌RNA聚合酶对不同DNA模板的转录活性,结果表明,各种RNA聚合酶都表现出对同源模板比对异源模板具有更高的转录活性;对热变性DNA比对天然DNA有更高的转录活性。用混合DNA作为转录模板时,玉米RNA聚合酶B和615小鼠RNA聚合酶B都能优先转录其同源模板。     

7SRNA在癌细胞中含量改变及其对染色质转录活性的调节

7s RNA与哺乳动物基因组中有300,000重复拷贝的Alu DNA顺序高度互补。Alu DNA的功能是与结构基因的转座和表达调控密切有关。因此7s RNA对基因表达可能有调节作用。本文提供实验:1.肝癌细胞核内7s RNA含量比正常核少,意味着减弱了对癌细胞基因表达的控制。2.7s RNA比其他的核小分子量RNA更紧密与染色质结合。3.7sRNA对离体染色质的转录活性有促进和抑制的两相作用,这些结果直接和间接表明7s RNA对基因表达起一定的调节作用。由于Alu DNA在基因组中分布是广泛性的,因此认为7s RNA的调控作用也应是一般控制性质的。