多发性骨髓瘤细胞中一个表达上调基因的克隆与分析

根据GenBank收录的多发性骨髓瘤细胞株 (ARH 77)表达上调ESTAF4 2 5 30 0设计引物 ,运用RT PCR检测了 5例多发性骨髓瘤患者及 4例正常人骨髓细胞中该EST的表达水平 .Northern印迹杂交分析该EST在多种组织中的表达 .进一步利用该EST作探针 ,筛选ARH 77cDNA文库 ,获得全长cDNA克隆 ,对该序列进行了分析 .结果显示 ,该EST在多发性骨髓瘤患者骨髓细胞中亦有较高的表达 ,而在正常人骨髓细胞中低表达 .经测序证实 ,该cDNA全长为 4 5 2bp(GenBank收录号 :AF4 87338) .预测其编码一个 5 7个氨基酸的小分子量蛋白质 ,属于与DNA复制有关的解旋酶 引物酶基因家族的新成员 .该基因在多发性骨髓瘤细胞中表达上调 ,其表达水平的改变可能与多发性骨髓瘤的发生与发展有关     

多发性骨髓瘤患者13q14.3区域一个候选抑瘤基因MYETS1的克隆与序列分析

为克隆位于多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)患者染色体13q14.2～13q21.1区域候选抑瘤基因,通过生物信息学分析获取疾病基因定位区域内代表新基因的ESTs,并运用半定量RT-PCR检测它们在正常人与MM患者骨髓组织中的表达水平,发现一条在MM患者骨髓组织中明显表达下调的EST(GenBank收录号:H86826).Northern印迹杂交显示H86826在骨髓组织中转录本大小为1.5kb.通过购买商品化克隆IM-AGE223589测序获得了H86826所代表的基因的1491 bp全长cDNA序列(GenBank收录号:AY368652),人类基因组命名委员会将其命名为MYETS1(myeloma tumor suppressor 1).生物信息学分析其为一个编码分子质量为15.1 kD、等电点为6.13的135个氨基酸的新基因.该基因的功能正在进一步的研究之中.     

一个血清抑制基因的克隆

比较血清培养细胞和血清饥饿细胞的基因表达差异,获得了一段血清饥饿细胞中特异表达的cDNA序列,以此序列出发,通过搜索表达序列标签(EST),拼接出完整的基因序列,通过PCR分段克隆获得全长cDNA序列.该基因全长5 429 bp,编码框预测有791个氨基酸残基.GenBank搜索,该基因与已有的细胞周期调控基因没有同源性.所以,该基因是一个新的与细胞周期有关的基因（GenBank接受号：AY050169）.由于该基因最初发现在无血清培养条件下表达,故叫血清抑制基因（serum inhibit gene,Si-1基因）.     

小鼠睾丸生精细胞凋亡相关基因SRG2的分子克隆

从已获得的在隐睾和正常睾丸对照中表达量有明显差异的EST片段 (BE6 4 4 5 4 2 )入手 ,利用网上生物信息学克隆了该基因全长 ,GenBank登录号为AF395 0 83。从小鼠睾丸cDNA文库中分离出该基因完整阅读框cDNA ,SRG2基因的cDNA全长为 10 5 8bp ,编码由 2 95个氨基酸组成、分子量为 335 79、等电点为 9.6 4的蛋白质 ,与人类同源基因TSARG2相似性为 78% ,与已知蛋白质无明显同源性。RT PCR结果表明该基因只在睾丸中有高表达。     

与泛肽途径可能相关的新基因UBAP1的克隆和表达分析

在先前确定了鼻咽癌9p21-22区域的一个最小共同缺失区内的基础上,为了筛选和克隆鼻咽癌相关的修选抑瘤基因,应用EST介导的定位候选克隆策略,用RT－PCR及Northern杂交检测了22个表达序列标签(expressed sequence tag,EST）在鼻咽癌细胞株HNE－1和原代培养的正常鼻咽上皮细胞中的表达水平,发现其中一个EST w56112在鼻咽癌细胞株HNE－1中的表达显著下调,RNA印迹显示其代表一转录本为2.7kb的基因。进一步运用cDNA测序和RACE方法克隆了该EST代表的基因全长cDNA,Genbank登录呈AF222043,同时结合生物信息学方法克了该基因在小鼠中的同源基因,Genbank登录AF275549。该基因cDNA全长2.7kb,编码由502个氨基酸组成的、分子质量为55kD的蛋白质。数据库分析显示该基因编码的蛋白质羧基段含有两个重要的泛肽相关结构域（UBA domain）,属于泛肽相关蛋白家族的一个新成员,因此征得国际人类基因组命名委员会同意,将其命名为UBAP1基因。运用Northern杂交和 RT-PCR方法检测发现UBAP1基因在所检测的人和小鼠的组织中广泛表达。采用RT－PCR和直接测序的方法,未能发现UBAP1基因编码区在鼻咽癌细胞株HNE－1和10例鼻咽癌活检标本中存在突变。UBAP1基因作为一个泛肽相关蛋白家族的新成员,有可能参与泛肽信号途径;结合其在9p的定位信息及在鼻咽癌中的表达下调。有等对UBAP1基因进行为精细的突变分析,以进一步研究其表达下调参与鼻咽癌发生发展的可能机制。     

多发性骨髓瘤患者13q14．3区域一个候选抑瘤基因MYETSl的克隆与序列分析

为克隆位于多发性骨髓瘤(multiplemyeloma,MM)患者染色体13q14．2～13q21．1区域候选抑瘤基因．通过生物信息学分析获取疾病基因定位区域内代表新基因的ESTs,并运用半定量RT—PCR检测它们在正常人与MM患者骨髓组织中的表达水平,发现一条在MM患者骨髓组织中明显表达下调的EsT(cenBank收录号：H86826)．Northern印迹杂交显示H86826在骨髓组织中转录本大小为1．5kh．通过购买商品化克隆IM．AGE223589测序获得了H86826所代表的基因的1491bp全长cDNA序列(GenBank收录号：AY368652)．人类基因组命名委员会将其命名为MYETSl(myeloma tumor suppressor1)．生物信息学分析其为一个编码分子质量为15．1kD、等电点为6．13的135个氨基酸的新基因．该基因的功能正在进一步的研究之中．     

多发性骨髓瘤细胞株ARH—77恶性相关基因hMMTAG2的克隆和序列分析

为从人类多发性骨髓瘤细胞株中克隆新的恶性相关基因 ,构建人类多发性骨髓瘤细胞株ARH 77cDNA文库。从ARH 77细胞中提取mRNA并逆转录合成双链cDNA ,经PCR扩增后 ,插入表达载体 ,得到ARH 77细胞cDNA表达文库。将文库菌落印迹至尼龙膜 ,分区培养提取质粒DNA ,建立基因池 ,并分别转染NIH/ 3T3细胞。经G418筛选并计集落数 ,选择克隆数最多的基因池进入第二轮。如此反复进行。通过测序 ,排除所有已知的癌基因、抑瘤基因、细胞因子及其受体 ,获得了有转化活性的cDNA克隆A6 2 17。进一步使用RACE技术对 5′端进行快速扩增 ,获得全长为 130 0bp的cDNA序列 ,该基因由 8个外显子组成 ,编码产物为 2 6 3个氨基酸组成的多肽链。将该基因暂时命名为多发性骨髓瘤转化基因 2 (tumor associatedgene 2fromhumanmultiplemyeloma ,hMMTAG2 )。该基因定位于人类染色体 1q42 .13。生物信息学分析发现 ,hMMTAG2编码有多个蛋白激酶的磷酸化位点、N 肉豆蔻酸化位点及核定位信号 ,提示该基因的表达产物可能是细胞核内的一种信号分子。     

利用巢式PCR技术和人类基因组草图搜索法快速获得人类睾丸生精细胞凋亡相关基因TSARG2

从已获得的在隐睾和正常睾丸对照中表达量有明显差异的EST片段 (BE6 44 5 42 )入手 ,设计了基因特异性引物和载体特异性引物进行巢式PCR扩增 ,结合人类基因组草图搜索法 ,从睾丸cDNA文库中快速分离出人类睾丸凋亡相关基因TSARG2的 5′末端而获得全长cDNA ,GenBank登录号为AY0 40 2 0 4(保密期为 1年 ) ,同时应用生物信息学的方法克隆了该基因在小鼠中的同源基因 ,GenBank登录号为AF395 0 83。TSARG2基因的cDNA全长为 12 33bp ,包含 6个外显子 ,基因组跨越 115kb ,编码由 30 5个氨基酸组成的、分子量为 34 75 1的蛋白质 ,与已知蛋白质无明显同源性。查询最新的人类基因组工作草图 ,该基因定位在染色体 4q33～ 34 .1。     

生物信息学研究新基因LRP15

为了利用生物信息学探索网上克隆基因与预测基因功能的新方法,首先用一段1.8kbDNA片段的人类EST数据库中进行电子杂交并对相互重叠的EST片段组装,通过引物设计进行cDNA末端快速扩增,以高通量基因组序列（HTGS）数据库及SAGE库为基础,进行染色体定位及组织表达分析。通过DAS及RPS－BLAST程序预测其蛋白质结构及功能。结果显示,LRP15 cDNA全长1718bp,含一个780bp的开放读码框架,编码259个氨工酸,该基因定位于染色体3p24,在多种组织中表达。其编码蛋白含有N端富含亮氨酸重复序列及潜在的穿膜序列。研究表明,生物信息学是克隆与预测基因功能的有效方法;LRP15基因可能是一个参与细胞发育调控的新基因。     

心脏特异新基因Lrrc10的分子克隆与特性分析

采用表达序列标签(EST)介导的基因克隆和表达谱分析,从小鼠心脏克隆了一个心脏特异新基因Lrrc10（GenBank Acc No. AF527781）.该基因cDNA全长为1 410 bp,定位于小鼠染色体10D2,在基因组中无内含子.Lrrc10的最大开放阅读框编码的假想蛋白由274个氨基酸组成,含有7个亮氨酸重复基序.同源性检索未发现有整体同源性的已知基因.EST数据库中支持该基因cDNA序列的全部18条EST均来自小鼠心脏组织.对小鼠的不同组织cDNA的RT-PCR检测证实该基因主要在心脏中强表达,在肺低表达,而在其他组织中不表达或表达很弱.因此该基因是心脏特异的富亮氨酸重复超家族新成员.     

生物信息学辅助定位及延伸辐射诱导未知表达序列标签

研究辐射诱导的基因表达调控对于认识细胞对辐射损伤的应激反应有重要意义.在低剂量辐射诱导新基因RIG1表达序列标签(expression sequence tag,EST)片段的基础上,通过非克隆cDNA文库和RACE(rapid amplification of cDNA end)技术获得了其3′末端.依据实验得到的这两段EST序列所提供的信息,通过生物信息学分析将RIG1基因初步定位在20号染色体.对20号染色体RIG1区基因组序列进行外显子扫描,发现预测的外显子正好与实验得到的EST相吻合.利用预测的外显子设计特异引物,成功地克隆了RIG1基因全长序列.同时,对20号染色体RIG1区的生物信息学分析表明,在RIG1基因的上游存在启动子区,从而确定了RIG1基因的基因组序列.因此,通过生物信息学辅助设计实验,快捷地定位及延伸了未知EST片段RIG1,基本完成了RIG1的全基因、基因组序列及染色体定位研究.     

鼻咽癌相关基因NAP1的克隆及鉴定

从UniGene库中选取编号为BG231197,来自人鼻咽组织的EST序列.利用Blast检索GenBank的nr数据库和EST数据库,构建EST重叠群.利用人类基因组草图搜索法从成人正常鼻咽组织中PCR扩增获得该基因全长cDNA,命名为NAP1,GenBank登录号为AY190326.NAP1基因cDNA序列全长为573 bp,编码由85个氨基酸组成,相对分子质量为9 700的多肽.用α-³²P-dCTP标记NAP1基因片段,与含15种正常成人组织的多组织RNA印迹膜杂交,结果表明NAP1基因在淋巴结和气管中高表达,转录本大小约为0.6 kb,在其他组织中不表达.NAP1蛋白质与滤泡树突状细胞（follicular dendritic cell, FDC）的一种分泌肽前体（FDC -SP）（AF435080）同源,与其他已知蛋白质无明显同源性.NAP1基因定位在染色体4q13,基因组跨越9 179 bp,含5个外显子和4个内含子.采用差异RT-PCR检测了40例经病理诊断为低分化鳞状上皮癌的鼻咽活检组织及其对侧相应部位的正常鼻咽组织中该基因的表达差异.在40例鼻咽癌中,NAP1基因表达下调的有17例（42.5%）,表达上调的有6例（15%）,无明显表达差异的有17例（42.5%）.原位杂交和免疫组化结果显示该基因在正常鼻咽和鼻咽癌组织间质中的树突状细胞中表达,在其他间质细胞和鼻咽上皮中均不表达.以上结果表明,NAP1为树突状细胞的一种新的多肽,该基因在鼻咽癌组织中表达下调的原因,及其与鼻咽癌发生、发展的关系值得进一步探讨.     

cDNA文库与RACE方法结合克隆一个马铃薯病程相关蛋白基因cDNA

为克隆马铃薯晚疫病抗性相关基因,深入研究马铃薯晚疫病抗性机制,应用SMART LD—PCR技术,以晚疫病菌混合小种诱导48h的水平抗性马铃薯(Solanum tuberosum L．)(R—gene—free)叶片为材料,构建了一个富集晚疫病抗性相关基因的cDNA文库。为提高克隆全长cDNA的效率,将cDNA文库与RACE技术结合,依据本实验室得到的病原诱导表达片段测序结果,在其内部设计两个特异引物,与文库载体臂上的通用引物配对,以文库噬菌体DNA为模板,用高保真PCR分别扩增出cDNA5′端与3′端,从而简便、快捷地得到全长cDNA序列。采用此方法,在马铃薯中克隆了一个受晚疫病菌诱导表达的cDNA,该cDNA长904bp,5′端有29bp的非翻译区,3′端具有完整的polyA尾,包含一个678bp的完整开放阅读框架,编码226个氨基酸(GenBank登录号：AY 185207)。BLAST检索发现其氨基酸序列与烟草一个新的病程相关蛋白基因NtPRp27具有90％的同源性,在马铃薯中尚未发现与之同源的已知基因。Northern杂交结果表明,水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)、茉莉酸甲酯(MeJA)、机械伤害和渗透胁迫都能诱导该基因表达。该基因可能是马铃薯一个新的病程相关蛋白基因。     

一个鼻咽癌相关EST的鉴定及其全长cDNA序列分析

鼻咽癌是我国南方及东南亚地区常见的恶性肿瘤之一.通过对鼻咽癌染色体高频率杂合性丢失区域3p21的表达序列标签(expressedsequencetag,EST)进行同源性比较分析,运用逆转录聚合酶链式反应的方法,筛选到一个在41.18%(14/34)的鼻咽癌活检组织及20.0%(1/5)的鼻咽癌细胞系中表达下调的ESTBG772301;并用Northern杂交方法,检测了该EST在多种正常成人组织中的表达状况及其所代表基因的转录本大小.在此基础上,对该EST来源的cDNA克隆(IMAGE:4839190)进行直接测序,获得了一个全长为2377bp的新cDNA序列;经生物信息学分析,发现它与已知基因序列无明显同源性,属于一个新基因,定位于染色体3p21.3,被命名为鼻咽癌表达下调基因(NPCEDRG,GenBank登录号:AF538150).其编码的蛋白质含169个氨基酸,与一个已报道的在进化上相对保守、功能未知的人类蛋白Nicolin1(简称NICN1)N端170个氨基酸残基的序列同源性为97%,但缺少NICN1蛋白C端43个氨基酸残基,可能是nicolin1基因不同剪接本的编码产物.     

表达序列标签数据库搜索鉴定小鼠UBAP1基因及其数字化表达分析

UBAP1(ubiquitin associated protein 1)基因是最近克隆的一个定位于人类染色体9p21-22鼻咽癌杂合性丢失高频区的泛肽相关蛋白家族新成员.为了深入研究UBAP1基因的功能,利用计算机对表达序列标签(expressed sequence tag, EST)、UniGene等数据库进行综合搜索分析,结合cDNA克隆测序的方法, 成功地获得了UBAP1基因在小鼠中的同源基因.小鼠UBAP1基因cDNA全长为2 676 bp,编码一个由441个氨基酸组成的蛋白质,在其蛋白质C端只有一个泛肽相关功能域（UBA domain）.与人UBAP1基因相比,两者编码的氨基酸序列有89%相同.基于EST的数字化表达分析显示UBAP1基因在小鼠正常组织中广泛高表达.     

棉花咖啡酰辅酶A-O-甲基转移酶基因的克隆及表达

根据棉花纤维特异表达cDNA文库分析得到的咖啡酰辅酶A-O-甲基转移酶(CCoAOMT)基因EST序列设计引物,采用RT-PCR技术首次从棉花中克隆了一个CCoAOMT基因,命名为GhCCoAOMT1(GenBank登录号为FJ848871).研究结果表明:GhCCoAOMT1基因cDNA全长960 bp,具有一个753 bp的开放阅读框,5'非编码区为9 bp,3'非编码区为198 bp,编码250个氨基酸,预测分子量约为28.306 kDa,等电点为5.39.利用PCR方法克隆了GhCCoAOMT1基因的基因组序列,长度为1 311 bp,包含5个外显子和4个内含子.氨基酸同源性分析发现,GhCCoAOMT1与来自毛白杨、烟草和苎麻的CCoAOMT同源性较高.半定量RT-PCR检测表明,GhCCoAOMT1基因在棉花各个组织中都有表达,其中茎部的表达量最高,其次表达量依次为根>花瓣>子叶>10 d纤维>雄蕊>胚珠>叶.     

星星草铁蛋白基因PtFer的克隆及表达分析

目的:从星星草中克隆一个铁蛋白相关基因,分析其序列特征及基因表达模式。方法与结果:构建星星草RACE cDNA文库,根据GenBank中报道的铁蛋白基因EST序列设计引物,利用RACE方法克隆得到星星草铁蛋白基因PtFer的全长cDNA序列(GenBank登录号为HM125047);序列分析表明,PtFer的核苷酸序列长度为751 bp,开放读框为336 bp,编码111个氨基酸残基,预测蛋白质相对分子质量为12.8×103。其蛋白质序列具有铁蛋白的特征性保守区域,与水稻属同一进化分支,与其他禾本科植物铁蛋白的序列相似性达80%以上。Northern杂交分析表明,PtFer的表达量随Na2CO3的浓度和时间的增加而升高,并在12～24 h内持续保持较高的表达水平。结论:用分子生物学及生物信息学技术克隆并分析了星星草铁蛋白基因PtFer的全长cDNA序列及编码蛋白的结构,并初步探索了盐碱胁迫下其表达模式,为研究植物耐盐碱机理奠定了基础。     

The structure, expression and function prediction of DAZAP2, a down-regulated gene in multiple myeloma

In our previous studies, DAZAP2 gene expression was down-regulated in untreatedpatients of multiple myeloma (MM). For better studying the structure and function of DAZAP2, a full-length cDNA was isolated from mononuclear cells of a normal human bone marrow, sequenced and deposited to Genbank (AY430097). This sequence has an identical ORF (open reading frame) as the NM_014764 from human testis and the D31767 from human cell line KG-1. Phylogenetic analysis and structure prediction reveal that DAZAP2 homologues are highly conserved throughout evolution and share a polyproline region and several potential SH2/SH3 binding sites. DAZAP2 occurs as a single-copy gene with a four-exon organization. We further noticed that the functional DAZAP2 gene is located on Chromosome 12 and its pseudogene gene is on Chromosome 2 with electronic location of human chromosome in Genbank, though no genetic abnormalities of MM have been reported on Chromosome 12. The ORF of human DAZAP2 encodes a 17-kDa protein, which is highly similar to mouse Prtb. The DAZAP2 protein is mainly localized in cytoplasm with a discrete pattern of punctuated distribution. DAZAP2 may associate with carcinogenesis of MM and participate in yet-to-be identified signaling pathways to regulate proliferation and differentiation of plasma cells.