MDR1基因多态性及其临床相关性研究进展

体内外研究证明,人体中P—gP在药物的吸收、分布、代谢和排泄（ADME）过程中发挥了非常重要的作用。多药耐药基因MDR1（ABCB1）是P-gP的编码基因。药物基因组学和遗传药理学研究发现在不同个体中MDR1基因多态性与P—gP表达和功能的改变密切相关,而且这些多态位点存在基因型分布和等位基因频率的种族差异性。近几年,已陆续发现在MDR1基因中有50处单核苷酸多态性（SNPs）和3处插入与缺失多态性。随后,大量文献报道某些位点的SNPs如C3435T会使个体患病的易感性增加。因此人们相信,深入研究MDR1基因多态性与P—gP的生理和生化方面的相关性将对个体医疗有着非常深远的意义。文章总结了国外最新的研究进展并结合本实验室的工作着重讨论了4个方面：1）P—gP对药代动力学性质的影响：2）MDR1基因多态性及其对遗传药理学性质的影响;3）MDR1^C3435T的单核苷酸多态性与P-gP表达和功能之间的相关性：4）MDR1基因多态性与人类某些疾病之间的相关性。     

不同PRRSV毒株间ORF1a基因密码子偏爱性差异分析

运用CodonW、ClustalX、TreeView软件及EMBOSS（,rIleEuropean MolecularBiologyOpenSoftwareSuite）、CIMMiner在线分析软件对选取的29株PRRSVORFla基因进行密码子偏爱性聚类分析．CAI、CBI、Fop、Nc、GC3s和GC含量、基因长度等相关性分析显示PRRSV各毒株编码的ORFla基因密码子偏爱性各有差异,其中Lelystadvirus、LV4-2．1、VR-2332、RespPRRSMIV与国内分离的高致病性PRRSV变异株之间差异较大．密码子使用概率聚类分析表明CC．1、NVSL．97．7895、CH—1a、RespPRRSMLV、LV4．2．1、Lelystadvirus与高致病性PRRSV变异株距离较远．而国内分离株相互间的聚类距离则较接近。此结果与基于氨基酸序列比对构建的系统进化树图谱基本一致．由此可见．PRRSV病毒ORF1a基因密码子使用偏爱性的差别与病毒的遗传多样性密切相关．     

茶树CBF1基因密码子使用特性分析

转录因子CBF(C-repeat-binding factor)广泛存在于各种植物中, 是植物抗逆过程中一个重要的调节因子。文章运用CHIPS、CUSP和CodonW在线程序对茶树(Camellia sinensis)CBF1基因(CsCBF1)序列进行分析, 并与茶树基因、模式植物基因组和其他植物CBF基因进行比较, 对了解CsCBF1基因密码子使用特性, 并为其选择合适的表达系统具有重要意义。结果表明：CsCBF1基因与70个茶树基因对密码子的使用有明显的差异, CsCBF1基因偏好使用以G/C结尾的密码子, 而筛选的70个茶树基因偏好使用以A/T结尾的密码子。在密码子使用频率上, CsCBF1基因与拟南芥(Arabidopsis thaliana)、烟草(Nicotiana tobacum)的差异小于与小麦(Triticum aestivum)、玉米(Zea mays)的差异; 因此, 拟南芥、烟草更适合作为CsCBF1基因的外源表达宿主。通过分析40种植物CBF基因编码特点可知大部分CBF基因偏好使用以G/C结尾的密码子, 这可能与基因的特殊功能有关。     

不同结构的蛋白编码基因的密码子偏性研究

利用聚类分析方法,对两类具有不同三级结构的75个蛋白的编码基因的密码子使用偏性进行了分析。75个基因样本序列按照对应蛋白的三级结构被很清晰的分成了两类,从而发现密码子的使用与蛋白质的三级结构有很大的相关性。这一重要结果证实了DNA的一维信息中蕴含着蛋白质的三级结构信息。     

水稻中cry1Ah1基因密码子优化方案的比较

cry1Ah1基因是本实验室克隆的具有自主知识产权的模式基因,对鳞翅目害虫水稻二化螟等具有高毒力,具有较好的应用前景。为提高cry1Ah1基因在水稻中的表达量,探讨密码子使用频率对基因表达的影响,依据水稻密码子使用频率设计5种不同的优化方案,提高GC含量并去除剪切信号等不稳定因素后合成cry1Ah1基因杀虫活性区域。优化后的基因在大肠杆菌Rosetta(DE3)中正常表达了65 kDa蛋白,表达蛋白对2龄小菜蛾和水稻二化螟初孵幼虫都具有良好的杀虫活性。优化的基因转化水稻日本晴后,PCR阳性率达到87%以上,实时荧光定量RT-PCR和ELISA分析表明全部采用最高频率密码子的优化方案效果最好,Cry1Ah蛋白平均表达量占可溶性蛋白的0.104%。     

MDR1基因单靶点双荧光素酶报告基因系统的建立

目的通过构建以MDR1启动子为启动序列的双荧光素酶报告基因系统并进行活性分析,为MDR1基因表达的单靶点调控研究和逆转剂的筛选提供一种有效的方法。方法从HCT-8细胞中提取DNA并克隆含有MDR1基因启动子中Y—box序列。将该序列重组到萤光素酶报告基因载体pGL-3．Basic的启动区域中,从而构建报告基因载体pGL-MDR1。将pGL-MDR1和pRL-TK载体共转染到HCT-8和HCT-8／VCR细胞中。通过调节不同载体的比例来优化转染效率。利用MDRI基因激活剂（热诱导）和抑制剂（EGCG）等处理来分析其启动转录活性受外界因素的影响。结果通过直接测序法验证了pGL-MDR1含有MDR1基因启动子Y—box序列且没有出现碱基突变。在pGL-MDR1和pRL-TK的转染比例为5：5时,转染效率最高并具有最高的萤光素酶活性。通过MDR1基因激活处理后表现为时间依赖性地激活MDR1基因的表达,而MDR1基因抑制剂的作用则相反。结论MDR1启动子为启动序列的双荧光素酶报告基因系统建立成功。该系统不但可以用于研究活体生物发光成像和MDRI基因表达的机理,而且可用于单靶点的多药耐药抑制剂的筛选。     

杜仲基因密码子使用模式分析

为了解杜仲基因密码子使用模式,该文以杜仲基因组密码子为研究对象,运用CodonW软件对杜仲的320个蛋白编码基因进行同义密码子相对使用频率(RSCU)分析、ENC-GC3s关联分析编码基因的密码子ENC值、PR2-plot偏倚分析编码基因的密码子碱基使用频率,并运用CUSP软件与Codon Usage Database...     

黑莓RuTT12-1基因密码子偏好性分析

MATE家族(multidrug and toxin efflux)成员TT12(TRANSPARENT TESTA 12)广泛存在于植物当中,是植物花青素苷和原花青素由细胞质转运至中央液泡过程中一个重要的转运蛋白。文章利用CUSP和Codon W在线程序对黑莓(Rubus spp.)TT12基因(Ru TT12-1)序列进行分析,并与模式植物基因组和其他植物TT12基因进行比较,对了解Ru TT12-1基因的密码子使用特性,并根据其特性选择合适的表达系统具有重要的意义。结果表明:Ru TT12-1基因表达量不高,偏好使用以A/T结尾的密码子,且7种最优密码子也均以A/T结尾。在密码子的使用频率上,Ru TT12-1基因与拟南芥(Arabidopsis thaliana)、烟草(Nicotiana tobacum)的差异小于和玉米(Zea mays)、小麦(Triticum aestivum)的差异,因此拟南芥和烟草更适合作为该基因的异源表达宿主。通过与35种植物TT12基因密码子偏好系数对比分析,大部分TT12基因偏爱使用以A/T结尾的密码子,这可能与其的功能有关。     

H5N1禽流感病毒血凝素基因密码子的变异

应用固定效应似然模型研究了作用于H5N1禽流感病毒血凝素基因的选择压力．研究发现,除2000年以外,1997—2007年,H5N1病毒的血凝素基因都受到正选择压力的作用．东南亚、中国香港和中国大陆的血凝素序列氨基酸多态性最复杂,并且具有相似的非同义突变模式．大部分地区的H5N1病毒血凝素基因的一些位点受到正选择压力的影响,并且其中一些位点在不同地区的病毒中具有不同的氨基酸模式．另外,正选择压力对分离自欧洲、非洲和俄罗斯以及不同宿主类型的H5N1病毒产生了不同的影响．一个位点只在取自人类的病毒中被发现受到正选择压力的影响．尽管一些受到正选择压力的位点的功能尚不清楚,但是本文的分析提供了H5N1禽流感病毒适应不同时间、地点和寄主的遗传证据．     

肿瘤MDR1基因表观遗传调控及其对宫颈癌的启示

多药耐药是肿瘤细胞化疗失败的重要原因,多药耐药基因1过度表达P-gP是产生耐药的主要机制,表观遗传通过对DNA的甲基化和组蛋白脱乙酰化的修饰来调节MDR1基因的转录.应用化学物质可以逆转MDR1基因的过度表达,提高化疗敏感性,这将为癌症治疗提供新策略,也为宫颈癌的治疗提供新思路.     

密码子优化小鼠socs-1基因及其在大肠杆菌中的表达

根据已报道的小鼠socs-1基因序列,依据大肠杆菌密码子偏爱性,设计并采用重叠PCR法合成了全长693bp的socs-1基因,将其克隆到表达载体pET-22b中构建表达载体pET-SOCS1。经IPTG诱导后,SDS-PAGE电泳显示此密码子优化后的基因可在大肠杆菌BL21(DE3)中高效表达。     

HIV-1 B亚型gag基因密码子优化及其免疫原性的研究

从河南HIV-1流行区感染者中克隆HIV-1 B亚型gag基因,通过序列比对获得其一致性共有序列,对该共有序列按照哺乳动物优势密码子的使用原则进行优化,以Western blot方法比较优化前后gag基因体外表达量.发现对gag基因进行密码子优化可显著提高其表达水平.将优化后的mod.gag基因插入重组腺病毒载体,构建了重组病毒rAdV-mod.gag.在BALB/c小鼠体内分别以108PFIJ及108PFU rAdV-mod.gag疫苗单独免疫两次均可产生较高水平的gag特异性细胞免疫反应.由此得出结论,对gag基因的密码子优化是成功的;表达优化后gag基因的重组腺病毒疫苗,可以在小鼠体内诱导较强的gag基因特异性CTL应答.     

线虫Fat-1基因密码子的优化及其真核表达载体构建

目的:为使线虫Fat-1基因能够在牛中高效表达,通过密码子优化及全基因合成方法制备Fat-1基因,并构建其转基因表达载体。方法:通过生物信息学手段,将来源于线虫的Fat-1基因以牛为表达宿主进行密码子优化,将优化后的Fat-1基因命名为bFat-1;通过全基因合成方法获得bFat-1基因,构建pcDNA3.1-bFat-1真核表达载体。结果:通过密码子优化,影响Fat-1基因在牛中表达的密码子适应指数、优势密码子频率及GC含量等各项指标均有显著改善;全基因合成、克隆及测序结果显示已获得bFat-1基因;构建并鉴定了pcDNA3.1-bFat-1载体。结论:获得了适合牛体表达的Fat-1基因并构建了其转基因载体,为获得高效表达Fat-1基因的转基因牛细胞系奠定了基础。     

拟南芥基因密码子偏爱性分析

密码子偏爱性对外源基因的表达强度有一定影响,特别是编码蛋白质N端7～8个氨基酸残基的密码子.通过对拟南芥染色体中26 827个蛋白质对应的基因密码子进行分析,得到了编码氨基酸的61种密码子在拟南芥中的使用频率,并与大肠杆菌和哺乳动物进行了比较,结果表明三者间的密码子偏爱性有较大差异.这一分析结果对于动物基因在植物中的表达,及植物基因在微生物中的表达具有一定指导意义.同时提供了一种直接以XML文档为数据源解析巨型XML格式染色体数据的方法.     

植物KCO基因密码子使用特性

以植物钾离子外排通道（K’channeloutward．rectifier,KCO）基因为研究对象,运用CodonW软件分析了75个植物KCO基因密码子的使用模式,探讨密码子的使用模式和影响密码子使用的各种可能因素。结果表明：碱基组成差异（r=0．961,P〈0．01）和自然选择（r=0．568,P〈0．01）是影响密码子使用的主要因素,并且高表达的基因强烈偏爱使用以G或C结尾的密码子。确定了UUC、CUC等26个均以G／C结尾的密码子为植物KcD基因的高表达优越密码子。     

酿酒酵母组蛋白变体Htz1调控基因转录的作用机制

在真核生物染色质中,作为核心组蛋白的H2A是构成核小体重要组分,其变体之一H2A.Z高度保守,对真核细胞生物的生命活动有重要意义. 模式生物酿酒酵母中的H2A.Z被称作Htz1. 在对多种生物H2A.Z的研究中,以对酿酒酵母组蛋白变体Htz1的探讨最为深入全面. 本文将从多个方面详细介绍酿酒酵母Htz1对基因表达调控的作用机制,涵盖其蛋白结构、染色质上的定位、翻译后修饰、结合机制、生物功能及其分子伴侣的作用等,并对未来该领域需要解决的重要科学问题进行了展望.     

马铃薯密码子用法分析及其在t-PA基因密码子改造上的应用

采用bioperl-1.0 工具在红旗LINUX系统下自编了密码子分析软件;通过对马铃薯98个蛋白质编码基因序列（codon DNA sequence）的分析,计算出了马铃薯的密码子用法,并确定出了马铃薯的4个高表达优越密码子;依据马铃薯密码子用法和高表达优越密码子分析结果,对t-PA基因序列进行了密码子的改造,得到了具有马铃薯密码子使用特点的t-PA基因序列,从而为以马铃薯为生物反应器高效生产t-PA奠定了分子基础。 Abstract:Bioperl-1.0 was used under Hongqi LINUX system to programm the codon analysis software.According to the analysis of 98 codon DNA sequences with this software,the codon usage in potato was calculated and 4 codons have been inferred to the optimal codons.The codons of tissue plasminogen activator (t-PA) gene sequence have been reconstructed according to the results.The t-PA gene sequence containing the optimal codons of potato will be used for t-PA production by potato bioreactor.     

姜黄素诱导沉默MDR1基因的SGC7901/ADM细胞凋亡

为探讨MDR1基因沉默对姜黄素诱导人胃癌SGC7901/ADM细胞凋亡的影响,将已构建的靶向MDR1基因的RNAi表达载体转染SGC7901/ADM细胞,建立转染细胞单克隆,流式细胞术检测细胞外排功能。姜黄素处理SGC7901/ADM细胞48 h后,通过激光共聚焦显微镜下观察细胞形态结构,琼脂糖凝胶电泳检测DNA片段化。结果显示,各干扰载体转染组细胞内Rho-123荧光强度不同程度增强,细胞经姜黄素处理48 h后,激光共聚焦显微镜下呈明显的凋亡形态结构,DNA琼脂糖凝胶电泳呈梯状条带,说明MDR1基因沉默能促进姜黄素诱导SGC7901/ADM细胞凋亡。     

HIV-1B亚型gp120基因密码子优化前后免疫原性的比较

对HIV-1B亚型gp120基因按照哺乳动物优势密码子的使用原则进行优化,以Westem blot方法比较其体外表达量.将优化前的野生型gp120基因和改造后的modgp120基因插入重组腺伴随病毒载体,构建了重组病毒rAAV-wtgp120和rAAV-modgp120,比较两者免疫Balb/C小鼠后的抗体和CTL应答.Western blot检测结果显示:优化后基因的体外表达量明显高于野生型基因,rAAV-modgp120与rAAV-wtgp120相比可更好地诱导Balb/C小鼠的CTL应答,但检测不到明显的抗体反应.由此得出结论,优化后gp120基因的体外表达量明显高于野生型基因,并且可以诱导更强的特异性CTL应答,但检测不到gp120抗体.