不同HCV基因型C蛋白在HepG2细胞引起基因表达改变的初步研究

目的:探讨丙型肝炎病毒(HCV)不同基因型C蛋白在HepG2细胞中的基因表达。方法:分别构建能在HepG2细胞表达HCV-1b、HCV-2a和HCV-4d等3种基因型C蛋白的重组体,将Affymetrix公司人基因芯片HG-U133A和HG-U133B用于本研究。结果:3种C蛋白均可引起不同基因上调和下调改变。3种C蛋白表达如两两相比,有若干相同基因表达改变;如三者相比,有PPM1A、TNNI2、ZNF236、FSCN1基因表达出现相同改变。结论:HCV不同基因型C蛋白所引起的基因表达谱各有特征,主要涉及分子转运、信号转导、致病或癌基因等,这对从基因表达层面认识HCVC蛋白的功能及HCV致病机制均有重大帮助。     

中国HCV3b型包膜蛋白编码基因的克隆分析与假病毒制备北大核心CSCD

从中国丙型肝炎病毒(HCV)3b亚型感染者克隆分析包膜蛋白编码基因,并用于HCV 3b亚型假病毒制备。本研究从中国HCV感染血清中筛选克隆到2个3b亚型包膜蛋白编码基因,序列分析后构建表达质粒,以1b(Con1)作为对照,体外转染293T细胞后分析不同包膜蛋白表达水平,并制备了HCV 3b亚型假病毒(HCVpp),比较不同HCVpp感染效率。结果表明:2个3b亚型包膜蛋白编码基因(C27与C30)与国际3b参考株TrKj的进化关系较近。C27与C30核苷酸与氨基酸同源性较高(分别为98.5%与98.2%),包膜蛋白编码区存在10个氨基酸位点差异,且C27包膜蛋白体外表达水平明显高于C30,其中C27可制备出高感染效率的HCV 3b型假病毒,其感染效率明显高于C30与HCV 1型(Con1)制备的HCVpp。本研究分析了2个HCV 3b亚型感染者包膜蛋白编码基因序列及表达特性,并首次获得了高感染效率的HCV 3b亚型假病毒,为HCV研究及疫苗与药物研发提供了有效工具。     

中国HCV3b型包膜蛋白编码基因的克隆分析与假病毒制备

从中国丙型肝炎病毒(HCV)3b亚型感染者克隆分析包膜蛋白编码基因,并用于HCV 3b亚型假病毒制备。本研究从中国HCV感染血清中筛选克隆到2个3b亚型包膜蛋白编码基因,序列分析后构建表达质粒,以1b(Con1)作为对照,体外转染293T细胞后分析不同包膜蛋白表达水平,并制备了HCV 3b亚型假病毒(HCVpp),比较不同HCVpp感染效率。结果表明:2个3b亚型包膜蛋白编码基因(C27与C30)与国际3b参考株TrKj的进化关系较近。C27与C30核苷酸与氨基酸同源性较高(分别为98.5%与98.2%),包膜蛋白编码区存在10个氨基酸位点差异,且C27包膜蛋白体外表达水平明显高于C30,其中C27可制备出高感染效率的HCV 3b型假病毒,其感染效率明显高于C30与HCV 1型(Con1)制备的HCVpp。本研究分析了2个HCV 3b亚型感染者包膜蛋白编码基因序列及表达特性,并首次获得了高感染效率的HCV 3b亚型假病毒,为HCV研究及疫苗与药物研发提供了有效工具。     

荧光定量PCR法检测副溶血弧菌tlh和tdh基因的表达差异

副溶血弧菌是广泛存在于近海区域,盐湖和海产品中的食源性致病菌,会引起大规模的食物中毒。TLH(不耐热溶血毒素)和TDH(耐热直接溶血毒素)是副溶血弧菌最主要的毒力基因,通过比较毒力基因的表达量可以间接比较同种菌株在不同应激条件下以及不同菌株之间的毒力差异。本文以在不同条件下培养的3株Vp为材料,分别提取其总RNA,以16S rRNA为内标基因,运用荧光定量PCR技术检测副溶血弧菌TLH和TDH基因在不同应激条件下的表达差异。结果表明:不同菌株和同种菌株在不同应激条件下tlh、tdh基因表达差异均显著;tlh的最适表达条件分别为5%盐度和20°C;tdh的最适表达条件分别为1%盐度和25°C。运用SPSS软件对实验结果进行统计学分析表明:菌株对tlh表达的影响大于盐度大于温度;菌株对tdh表达的影响大于温度大于盐度。     

HCV C蛋白基因在大肠杆菌中的表达及其抗原表位分析

HCV是单股正链RNA病毒,不同分离株之间其基因组序列变异较大,不同区段变异程度也各不相同,相比之下C区(核衣壳蛋白)比较保守,推测可能具有重要的生物学功能。 利用各种不同的表达系统对HCV C蛋白的研究结果表明,初步加工产物为191个氨基酸,进一步的研究表明成熟的HCV C蛋白约为120个氨基酸。我们在基因克隆和序列分析基础上研究了不同区段C基因在大肠杆菌中的高效表达,制备了重组抗原,研制了单克隆抗     

HCV core通过活化Wnt/β-catenin信号通路诱导肝前体细胞向肝癌干细胞分化

丙型病毒性肝炎（hepatitis C virus,HCV）慢性感染及肝前体细胞向肝癌干细胞分化是原发性肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)的重要致病因素。且Wnt信号参与维持肝癌干细胞特性,但HCV能否通过活化Wnt信号诱导肝前体细胞向肝癌干细胞分化尚不清楚。本室研究发现,在HCV core诱导分化的肝前体细胞中,HCV core抑制成熟肝细胞标志物Alb、CK18的表达,糖原储存能力显著下降（P<0.05）,且上调肝癌干细胞标志物EpCAM、CD133、CD44等表达。另外,HCV core增强β-联蛋白活性及表达水平,促使β-联蛋白向核内聚集,上调其下游靶基因EpCAM、细胞周期蛋白D1、C-myc的表达,沉默β-联蛋白后,Wnt/β-catenin通路其下游靶基因表达明显受到抑制,糖原储存能力部分恢复,荧光共聚焦显示HCV core与β-联蛋白在细胞核内存在共定位。因此,HCV core可能与β-联蛋白相互作用,直接活化Wnt/β-catenin通路,上调其下游靶基因EpCAM等表达,诱导肝前体细胞向肝癌干细胞分化。     

大肠杆菌不同受体对外源基因表达的影响

自七十年代基因工程建立以来,对基因的分离、导入及其在受体中的表达等方面进行了大量的研究,也取得了可喜的成果.本文把能表达产物并可检测的外源基因重组质粒导入大肠杆菌不同受体菌株中,观察了不同受体对外源基因表达的影响.发现同一基因在不同的大肠杆菌受体中的表达量有很大差异,这说明不同受体对外源基因表达的影响是不同的。     

HCV核心蛋白抑制干扰素α诱导的抗病毒基因表达及其机制研究

研究HCV核心蛋白对干扰素α诱导的抗病毒分子PKR和2′-5′OAS表达的影响及其机制。HCV核心蛋白表达质粒转染HepG2细胞,RT-PCR分析PKR和2′-5′OAS的mRNA水平变化,荧光素酶活性分析核心蛋白对ISRE介导的基因表达的影响;Western-blot分析SOCS3、STAT1及STAT1磷酸化水平的变化。在干扰素α刺激情况下,表达HCV核心蛋白的细胞中,PKR和2′-5′OAS的mRNA水平下降,ISRE介导的荧光素酶活性降低,STAT1磷酸化水平下降。此外,核心蛋白表达的细胞中SOCS3的mRNA和蛋白水平明显升高。结果表明,HCV核心蛋白可能通过激活SOCS3、抑制STAT1的磷酸化,从而下调干扰素α诱导的PKR和2′-5′OAS表达。     

HCV核心蛋白抑制干扰素α诱导的抗病毒基因表达及其机制研究

研究HCV核心蛋白对干扰素α诱导的抗病毒分子PKR和2′-5′OAS表达的影响及其机制。HCV核心蛋白表达质粒转染HepG2细胞,RT-PCR分析PKR和2′-5′OAS的mRNA水平变化,荧光素酶活性分析核心蛋白对ISRE介导的基因表达的影响;Western-blot分析SOCS3、STAT1及STAT1磷酸化水平的变化。在干扰素α刺激情况下,表达HCV核心蛋白的细胞中,PKR和2′-5′OAS的mRNA水平下降,ISRE介导的荧光素酶活性降低,STAT1磷酸化水平下降。此外,核心蛋白表达的细胞中SOCS3的mRNA和蛋白水平明显升高。结果表明,HCV核心蛋白可能通过激活SOCS3、抑制STAT1的磷酸化,从而下调干扰素α诱导的PKR和2′-5′OAS表达。     

过表达PDI对毕赤酵母分泌淀粉样蛋白的影响——以胱抑素为例

[目的] 本研究旨在结合酵母菌蛋白质二硫键异构酶（protein disulfide isomerase,PDI）与其底物蛋白鸡胱抑素C （chicken cystatin C,cC）在酵母中的共表达,理解PDI影响外源蛋白合成与表达的调控规律。运用转录组深度测序技术（RNA-Seq）筛选差异基因,调取并鉴定影响cC表达的关键基因,为解析外源蛋白高效表达机制,改造工程菌株提供理论支撑。[方法] 以巴斯德毕赤酵母GS115、GS115-cC为出发菌株,采用电转的方法将携带PDI编码基因的载体pPIC3.5K转入到GS115/GS115-cC菌株,使其在菌株中过表达,研究过表达PDI对cC表达的影响。采用RNA-Seq深度测序方法,研究重组毕赤酵母基因表达差异情况。并结合KEGG注释结果对数据进行分析,挑选差异显著表达基因进行验证,初步明确其在蛋白表达调控方面的功能。[结果] 本研究通过构建过表达PDI重组毕赤酵母菌株,使得外源蛋白cC的表达量显著增加。利用RNA-seq技术分析过表达PDI菌株与正常菌株的差异,最终筛选了373个差异表达基因,其中有122个差异基因注释到KEGG生物通路,包括12个基因注释到蛋白质转运和分解代谢途径,21个基因注释到蛋白质折叠分选和降解途径,以及24个基因参与蛋白质的翻译途径等。[结论] 在毕赤酵母中过表达PDI能显著增加外源蛋白cC的表达量。通过对过表达与正常表达PDI的毕赤酵母基因的表达谱分析,初步确定了其中一些转录情况变化显著的基因,明确了它们参与的细胞途径和信号通路,为改造具有高效率表达淀粉样蛋白的酵母菌株奠定基础。     

伤寒沙门菌非编码RNA617的分子鉴定及其对生物膜形成的影响研究

本研究旨在探讨伤寒沙门菌(Salmonella enterica serovar Typhi, S. Typhi)中非编码RNA617(non-coding RNA617,ncRNA617)的分子特性,并研究其对生物膜形成的影响及作用机制。采用Northern blot方法检测ncRNA617的表达,通过cDNA 5’末端快速扩增技术(5’-rapid amplification of cDNA end,5’RACE)和逆转录-聚合酶链式反应(reverse transcriotion-polymerase chain reaction,3’RT-PCR)实验分析ncRNA617可能的转录起始位点和终止位点;构建ncRNA617缺陷菌株、回补菌株和过表达菌株等相关菌株,通过生物膜形成实验,观察ncRNA617对伤寒沙门菌生物膜形成的影响,并用实时荧光定量聚合酶链式反应(quantitative real-time polymerase chain reaction,qPCR)分析生物膜形成相关基因表达水平的变化,综合运用生物信息学方法预测ncRNA617和差异基因的结合区域,初步分析ncRNA617发挥调控作用的机制。结果显示,伤寒沙门菌确有ncRNA617的表达,长度约300 nt,其转录起始位点位于mig-14终止密码子下游967 nt处,终止位点位于t2681起始密码子上游 2 378～2 560 nt处。与野生对照菌株相比,ncRNA617缺陷菌株生物膜形成能力增强(P<0.05),回补菌株的生物膜形成能力恢复至野生菌株水平,过表达菌株的生物膜形成能力有所下降(P<0.05)。qPCR结果表明,ncRNA617可负向调控多个生物膜形成相关基因的转录表达水平(P<0.05)。经生物信息学方法预测发现,ncRNA617与差异基因有不同的结合区域。本研究结果提示,ncRNA617在伤寒沙门菌中存在,其长度约270～452 nt。ncRNA617可能通过靶向结合生物膜形成相关基因下调基因表达,从而负向调控伤寒沙门菌生物膜的生成。     

RNAi技术降低头孢菌素C工业生产菌株中cefG基因的转录

RNAi是近年来新兴的一种通过抑制基因转录水平来实现特定基因表达沉默的技术。本研究尝试在顶头孢霉工业生产菌株中利用RNAi技术沉默cefG基因的转录,构建了一个含可形成cefG双链RNA转录单元的质粒,并将其导入头孢菌素C工业生产菌株中。结果发现其中两个转化子的cefG基因转录水平在发酵第4天较出发菌株降低了80%以上,而它们的头孢菌素C发酵水平较出发菌株则分别降低了34.6%和28.8%。     

不同条件下两株溶磷菌溶磷量及葡萄糖脱氢酶基因表达与酶活分析北大核心CSCD

【目的】获得大豆根际土壤中溶磷能力较强的菌株,明确在菌株溶磷过程中葡萄糖脱氢酶(GDH)的作用特点及其基因的表达水平。【方法】利用溶磷圈方法分离与纯化溶磷菌株,采用Vitek 2系统和16S r RNA序列分析菌株的分类地位;测定2菌株的溶磷量、GDH活性,并根据GDH基因的保守区序列设计引物,克隆GDH基因,利用实时荧光定量PCR测定不同条件下基因的相对表达量。【结果】筛选出2株具有较强溶磷能力的溶磷菌,分别鉴定为Pseudomonas sp.和Enterobacter sp.,2菌株最高溶磷量分别为558μg/m L和478μg/m L;成功地克隆了2株溶磷菌的GDH基因,片段大小分别为2007 bp和2066 bp;2菌株在不同磷源、不同p H值培养基中GDH活性及基因表达量不同,菌株wj1在高磷条件下基因表达量最高,磷胁迫条件下基因表达量较低,而wj3在不同磷源条件下GDH基因表达量都较低。且GDH基因表达量及酶活的变化与wj3菌株溶磷量没有直接的关系。【结论】从大豆根际土壤中分离获得溶磷能力较强的菌株Pseudomonas sp.wj1和Enterobacter sp.Wj3,GDH活性及基因表达在2株菌溶磷过程中具有不同的作用特点,2菌株溶磷机制不完全相同。     

丙型肝炎病毒非结构蛋白NS4B抑制IFN介导的抗病毒反应

丙型肝炎病毒(Hepatitis C Virus,HCV)非结构蛋白NS4B的功能仍不很清楚。本实验旨在研究NS4B对干扰素介导的抗病毒反应的影响。建立稳定表达NS4B的细胞系后,用空斑实验研究NS4B在不同浓度的IFN_α下对水泡口炎病毒(VSV)的影响,利用代表2308个信号传导相关的基因的微点阵研究其对细胞基因表达的影响,和流式细胞仪分析IFNGR1的荧光强度。结果显示HCV_NS4B能微弱地抑制IFN_α介导的抗病毒反应,可能原因是HCV_NS4B抑制一些与免疫反应相关的基因的表达,特别是与IFN_γ信号传导有关的基因。因此,NS4B对HCV耐受干扰素治疗起一定的作用。     

苜蓿中华根瘤菌氮代谢调控相关非编码RNA的研究

为了探究非编码RNA（non-coding RNA,ncRNA）在氮代谢调控过程的作用,以苜蓿中华根瘤菌（Sinorhizobium meliloti）为出发菌株,鉴定并获得了与ntrC基因表达相关的ncRNA,利用lncPRO软件分析苜蓿中华根瘤菌中ncRNA与调控蛋白NtrC相互作用的可能性,最终确定了评分较高的4个基因,即SM2011_c06191、SM2011_c06248、SM2011_c07102和SM2011_c07132,并对其中得分最高的SM2011_c06248基因进行研究。利用Northern blot验证ncRNA的表达,发现富氮处理后其表达水平呈先升高后降低的趋势。实验构建了SM2011_c06248基因敲除菌株,通过qRT-PCR发现SM2011_c06248在自然生长条件下表达无明显规律,富氮处理后,野生型菌株ncRNA表达水平呈先降低后升高再降低的趋势,与自然生长相比,ncRNA在20 min后表达水平明显上调;野生型菌株ntrC、nar基因表达水平呈先降低后升高再降低的趋势;与野生型相比,SM2011_c06248基因敲除菌株SM∷248中ntrC、nar基因表达水平明显下调。实验中构建SM2011_c06248、NtrC双突变菌株SM∷248-NtrC和SM2011_c06248过表达菌株SM:dld-248,qRT-PCR分析表明,与野生型相比,富氮处理后,SM∷248-NtrC菌株nar基因表达量无明显变化,SM:dld-248菌株ntrC、nar基因表达水平显著上调。ncRNA SM2011_c06248可响应环境中氮元素信号变化,对ntrC、nar基因的表达有正调控作用,且ntrC对nar有上位基因效应。     

C/EBP β对APP基因的表达调控作用的研究

该研究成功地构建了C/EBP β过表达慢病毒载体,在体外人胚肾细胞(HEK293FT)进行病毒包装并感染小鼠海马神经元细胞(HT22)。通过荧光素酶报告基因实验(luciferase assay)检测C/EBPβ对淀粉样前体蛋白(amyloid precursor protein,APP)启动子活性的影响;通过实时荧光定量PCR(Q-PCR)来检测C/EBPβ对APP和Sp1在转录水平上的表达;通过蛋白免疫印迹分析(Western blot assay)检测C/EBPβ对APP和Sp1蛋白表达的作用。萤火虫荧光素酶分析结果显示,C/EBPβ对APP启动子的表达有正调控作用;Western blot和Q-PCR分析的结果表明,C/EBPβ对APP和Sp1基因的表达有正调控作用。C/EBPβ对APP基因表达的调控作用的机制可能在于C/EBPβ上调了内源性转录因子Sp1的基因表达,而Sp1基因表达的增强直接导致了APP基因表达的上调。     

结核分枝杆菌Rv2645刺激ISG15的表达上升促进体外丙型肝炎病毒的增殖

为研究结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,M.tb)与丙型肝炎病毒(Hepatitis C virus,HCV)感染之间的相关关系,本文研究毒性毒株M.tb H37Rv的RD13区中的Rv2645基因对免疫细胞中干扰素刺激基因(Interferonstimulated gene 15,ISG15)表达的影响,进而探讨ISG15的表达与HCV感染之间的相关性。利用携带Rv2645基因的无毒牛结核分枝杆菌卡介苗(Bacille calmette guerin,BCG)(即rBCG::Rv2645,rBCG)与亲本BCG分别感染小鼠或刺激小鼠巨噬细胞系RAW264.7,运用RT-qPCR以及蛋白印迹的方法检测,比较rBCG与BCG感染对小鼠CD4+T细胞及RAW264.7细胞中ISG15的mRNA及蛋白质表达的影响。同时克隆ISG15真核表达质粒和ISG15的沉默表达质粒-ISG15-shRNA,运用RT-qPCR及蛋白印迹分别检测ISG15过表达及沉默后,对HCV感染的人肝癌细胞系Huh7.5.1中HCV的mRNA、HCV非结构蛋白NS3及核心蛋白Core的表达。我们发现相对于BCG,携带Rv2645的BCG感染之后脾脏CD4+T细胞及体外RAW264.7中ISG15的mRNA及蛋白质的水平明显升高。此外,ISG15过表达导致Huh7.5.1中HCV的mRNA、NS3蛋白及Core蛋白的水平明显升高,而ISG15沉默后ISG15和HCV的mRNA的水平明显下调。本研究首次发现M.tb Rv2645能上调小鼠CD4+T细胞及巨噬细胞中ISG15的表达;而ISG15能促进Huh7.5.1中HCV增殖。本研究对阐明M.tb毒性菌株H37Rv的Rv2645基因的功能,以及为研究MTB感染与HCV感染的分子机制提供参考依据。     

氦氧饱和高气压暴露对铜绿假单胞菌PAO1基因表达的诱导调节

研究氦氧饱和高气压暴露对铜绿假单胞菌基因表达谱的系统影响,对急性毒力基因表达的调节。用全基因组DNA芯片分析技术比较菌株暴露前后基因表达谱差异;RT-PCR方法验证部分差异表达基因;用分光光度法在细胞水平验证弹性蛋白酶含量;小鼠染毒法观察暴露组细菌毒力在整体动物水平的变化。基因表达谱分析结果表明,铜绿假单胞菌暴露12 h差异表达基因达243个、72 h差异表达基因为1 168个。72 h差异表达基因中与细菌应激响应、蛋白折叠、转录调节、菌毛和鞭毛合成、毒力因子调节与合成、细菌外膜蛋白和抗原合成的基因大量上调;部分基因的RT-PCR验证结果与芯片结果一致;细胞水平验证结果显示暴露72 h细菌毒力表型增强。因此,氦氧饱和高气压暴露对铜绿假单胞菌基因表达谱有明显影响,对急性侵袭性感染毒力因子基因表达水平有正向诱导调节作用。     

不同碳源对生防荧光假单胞菌2P24产抗生素2,4-二乙酰基间苯三酚的影响

【目的】包括碳源代谢等不同环境因子可调控生防菌株生防相关因子表达,进而影响其防病效果。荧光假单胞菌2P24可防治多种植物病原真菌、细菌引起的土传病害,抗生素2,4-二乙酰基间苯三酚(2,4-diacetylphoroglucinol,2,4-DAPG)是其主要生防因子之一。本文利用平板对峙法及遗传学方法研究不同碳源对菌株2P24产生2,4-DAPG的影响及相关的调控途径。【方法】利用平板对峙法检测了菌株2P24在添加葡萄糖、果糖和蔗糖等碳源的土豆浸液培养基中对棉花立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)的拮抗能力及菌株2P24中影响2,4-DAPG产生的相关基因的表达。另外,利用Tn5转座子对含有2,4-DAPG合成基因phl A报告质粒p970Gm-phl Ap的野生型菌株2P24进行随机突变,在果糖土豆浸液培养基中筛选提高phl A基因表达的突变菌株。【结果】平板对峙实验表明,菌株2P24以葡萄糖为碳源时其抑菌活性最强,蔗糖次之,而以果糖等为碳源时菌株2P24无抑菌活性;转录融合实验进一步表明葡萄糖可促进phl A基因的表达,果糖则不影响phl A基因的表达。在果糖土豆浸液培养基中,转座子随机突变实验获得了5株可明显提高phl A基因表达的突变菌株。Tn5插入位点和序列分析显示其中一个突变体是Tn5破坏了che B基因。转录检测表明与野生菌株相比,che B突变体中phl A基因的表达和2,4-DAPG的前体物质间苯三酚(phloroglucinol,PG)产量都显著提高。游动性实验发现突变che B基因可显著降低该菌株的游动性。【结论】上述结果表明菌株2P24中不同碳源在转录水平上可影响phl A基因的表达,进而影响2,4-DAPG产生。遗传学结果也显示,che B基因参与调控2,4-DAPG生物合成过程。