小麦叶绿体蛋白质编码基因RNA编辑位点的测定及与返白现象的关系

RNA编辑是一种转录后基因加工修饰现象,广泛存在于高等植物细胞器中。已有研究表明,RNA编辑与植物发生白化或者黄化有关。通过PCR、RT-PCR及测序的方法,对具有阶段性白化特性的小麦（Triticum aestivum）返白系FA85及其野生型矮变一号（Aibian 1）的叶绿体蛋白质编码基因RNA编辑位点进行了测定,在14个基因上发现了26个编辑位点。有5个编辑位点在2个株系之间存在编辑效率的差异,且这些差异的位点均位于编码叶绿体RNA聚合酶的基因上,其中3个位点编辑前后对应的蛋白质二级结构可能有差异。对2个株系叶绿体中PEP、NEP及PEP、NEP共同依赖基因转录水平的检测显示,除psbA和clpP外,其它基因在小麦返白系中的转录水平均有不同程度的下降。这种转录水平的显著下降及叶绿体RNA聚合酶基因上RNA编辑位点编辑效率的改变,可能与小麦返白系叶片的返白有关。     

蕨类植物rpoC1内含子缺失及其分子进化速率

rpoC1基因编码RNA聚合酶β￠亚基蛋白,在转录过程中与DNA模板结合,与β亚基形成的β-β￠亚基复合体构成RNA合成的催化中心。以rpoC1基因为研究对象,在贝叶斯因子大于20的条件下,用HyPhy软件位点模型检测到3个正选择位点和541个负选择位点;用PAML软件位点模型检测到10个正选择位点,其中3个位点的后验概率超过99%。此外,基于最大似然法构建64种蕨类植物的系统发育树,结合HyPhy软件分析rpoC1基因的转换率、颠换率、转换率/颠换率、同义替换率、非同义替换率以及同义替换率/非同义替换率,探讨rpoC1基因内含子丢失与分子进化速率的关系。结果表明, rpoC1基因内含子缺失对转换率、颠换率以及非同义替换率有一定影响。     

肺癌细胞中调控ezrin基因基本转录活性的顺式作用元件及转录因子的鉴定

研究发现,质膜-细胞骨架连接蛋白Ezrin在多种肿瘤细胞中异常表达,而且Ezrin的表达上调与肿瘤细胞的移动侵袭相关,但是调控ezrin基因转录的分子机制却不清楚.为了探明ezrin基因的转录调控机制,以肺癌细胞A549为材料,首先采用双荧光素酶报告基因分析系统检测ezrin基因5′侧翼嵌套缺失序列和位点突变序列的转录活性,鉴定肺癌细胞中ezrin基因的基本启动子区以及关键的顺式作用元件Sp1结合位点(-75/-69)和AP-1结合位点(-64/-58).其次,利用凝胶电泳迁移率变动分析证明,肺癌细胞核蛋白提取物能够与ezrin基因含有关键顺式作用元件的DNA序列结合,形成DNA-核蛋白复合物,而且Sp1结合位点和AP-1结合位点与重组蛋白rhSp1和rhAP-1的结合具有位点特异性.最后,利用瞬时转染实验证实,转录因子Sp1和AP-1(由c-Jun和c-Fos组成的异源二聚体)分别通过Sp1结合位点和AP-1结合位点,增强ezrin基因基本转录活性,而且,过表达转录因子Sp1、c-Jun或c-Fos上调了Ezrin蛋白表达.研究确定,肺癌细胞中调控ezrin基因基本转录活性的关键顺式作用元件是Sp1结合位点(-75/-69)和AP-1结合位点(-64/-58),与之作用的转录因子Sp1和AP-1对于ezrin基因的转录激活作用至关重要.     

mRNA稳定机制在低氧反应基因表达调控中的作用

几乎所有生物的信使RNA稳定性都影响基因表达。而mRNA的稳定性除了由其本身的序列和识别该序列的结合蛋白共同决定外,还受特异性的顺式作用元件和mRNA结合蛋白的影响。真核细胞中有3个独特的顺式作用元件：富AU元件（ARE）、茎环结构和富嘧啶结构,在mRNA稳定性调节中发挥重要作用。本文着重论述mRNA稳定机制在低氧诱导的一系列基因表达调控中的作用。     

ATP依赖的染色质重塑复合体

真核基因转录调节需要改变色质结构（即染色质重塑）,需要特异因子结合启动子和增强子等顺式作用元件,需要这些位点和RNA聚合酶之间建立联系（通讯）,这些作用都需要不同的多蛋白复合体。这些复合体中的每一个都可能是调节某个特定基因的关键因素,本文讨论ATP依赖的重塑复合体如起到修饰染色质结构的作用。     

呼吸道黏蛋白5AC基因转录表达的顺式调控元件分析

目的：探讨呼吸道黏蛋白（mucin,MUC）5AC基因5'上游序列顺式调控元件在中性粒细胞弹力酶(neutrophil elastase , NE)诱导MUC5AC基因转录表达的调控机制。方法：应用DNA重组技术,构建含萤光素酶报告基因和MUC5AC启动子不同长度片段的嵌合质粒。采用定点突变技术,在嵌合质粒的基础上构建MUC5AC启动子区特殊蛋白（specificity protein）-1和核因子(nuclear factor, NF)-κB结合位点单独突变体,并测定NE刺激的转染细胞荧光素酶相对活性。结果：成功构建了4种含有不同长度MUC5AC基因启动子序列的荧光索酶报告基因质粒。含有启动子序列-1330bp、-689bp、-324bp的嵌合质粒荧光素酶相对光强度较对照组均显著增加,而含有启动子序列-64bp的嵌合质粒荧光素酶相对光强度与对照组相比差异无统计学意义。NE可诱导含有MUC5AC启动子区NF-кB结合位点单独突变体（pGL3E-MUC5AC-NF-кB-MU）荧光素酶相对光强度增加,而NE不能诱导Sp-l结合位点单独突变体（pGL3E-MUC5AC-SP-1-MU）荧光素酶表达增加。结论：MUC5AC 5'上游序列中-324～-64位点存在参与NE诱导MUC5AC基因表达的重要调控元件,位于此区域的顺式作用元件Sp-1位点在NE诱导MUC5AC基因表达机制中起重要作用,该位点可能作为靶向性基因治疗的关键调控元件。     

陆生植物叶绿体RNA编辑进化分析

RNA编辑现象存在于除地钱外的所有陆生植物中。对非维管植物(角苔、苔藓)和维管植物(蕨类、双子叶植物)中1 514个C-U RNA编辑位点从氨基酸转移概率、密码子转移概率、编辑位点在密码子中的位置、编辑位点-1位置碱基出现频率以及编辑位点+1位置碱基出现频率5个方面进行分析发现,双子叶植物叶绿体RNA编辑在密码子转移方面与其他陆生植物类群存在显著差异。     

肺癌细胞中调控ezrin基因基本转录活性的顺式作用元件及转录因子的鉴定

研究发现,质膜-细胞骨架连接蛋白Ezrin在多种肿瘤细胞中异常表达,而且Ezrin的表达上调与肿瘤细胞的移动侵袭相关,但是调控ezrin基因转录的分子机制却不清楚．为了探明ezrin基因的转录调控机制,以肺癌细胞A549为材料,首先采用双荧光素酶报告基因分析系统检测ezrin基因5′侧翼嵌套缺失序列和位点突变序列的转录活性,鉴定肺癌细胞中ezrin基因的基本启动子区以及关键的顺式作用元件Sp1结合位点 (-75/-69) 和AP-1结合位点 (-64/-58)．其次,利用凝胶电泳迁移率变动分析证明,肺癌细胞核蛋白提取物能够与ezrin基因含有关键顺式作用元件的DNA序列结合,形成DNA-核蛋白复合物,而且Sp1结合位点和AP-1结合位点与重组蛋白rhSp1和rhAP-1的结合具有位点特异性．最后,利用瞬时转染实验证实,转录因子Sp1和AP-1 (由c-Jun和c-Fos组成的异源二聚体) 分别通过Sp1结合位点和AP-1结合位点,增强ezrin基因基本转录活性,而且,过表达转录因子Sp1、c-Jun或c-Fos上调了Ezrin蛋白表达．研究确定,肺癌细胞中调控ezrin基因基本转录活性的关键顺式作用元件是Sp1结合位点 (-75/-69) 和AP-1结合位点 (-64/-58),与之作用的转录因子Sp1和AP-1对于ezrin基因的转录激活作用至关重要．     

银杏叶绿体ndhF RNA编辑现象分析及C290位编辑对胁迫处理的响应

RNA编辑是一种转录后修饰加工过程,通过碱基的插入、缺失或替换可改变氨基酸的种类,增加蛋白质的疏水性和同源蛋白在不同物种间的保守性。该文通过DNA与cDNA序列的比对,分析了裸子植物银杏（Ginkgobiloba）叶绿体功能基因ndhF的编辑现象,该基因共含有21个编辑位点,且这21个位点均为部分编辑。生物信息学分析及与其它物种比对结果表明,ndhFC290位编辑可能会影响该蛋白的正确折叠。进一步使用单克隆酶切方法测定了不同胁迫处理对ndhFC290位编辑效率的影响,结果表明该位点的编辑效率对温度和黑暗敏感。     

水稻线粒体coxⅡ基因转录本的编辑位点研究

RNA编辑是指由RNA水平的核苷酸改变所引起的密码子发生变化的一种预定修饰,它的发现是近年来对分子生物学中心法则的重要补充,本文以红莲型（HL）水稻细胞质雄性不育系粤泰A,保持系粤泰B和杂种F1（不育系A与恢复系71068的杂交一代）为材料,首次研究了线粒体基因coxⅡ转录本的编辑位点,coxⅡ基因的转录本有15个编辑位点,其中有14个发生在密码子的第一和第二位点,这14个位点的编辑可改变氨基酸的种类,并导致所编码蛋白的疏水性以及所编码蛋白在氨基酸序列上的保守性增加。     

RNA editing sites in plant mitochondria can share cis-elements

RNA editing in flowering plant mitochondria alters numerous C nucleotides in a given mRNA molecule to U residues. To investigate whether neighbouring editing sites can influence each other we analyzed in vitro RNA editing of two sites spaced 30 nt apart. Deletion and competition experiments show that these two sites carry independent essential specificity determinants in the respective upstream 20-30 nucleotides. However, deletion of a an upstream sequence region promoting editing of the upstream site concomitantly decreases RNA editing of the second site 50-70 nucleotides downstream. This result suggests that supporting cis-/trans-interactions can be effective over larger distances and can affect more than one editing event.     

An additional editing site is present in apolipoprotein B mRNA.

Human intestinal apolipoprotein (apo) B mRNA undergoes a C to U RNA editing at nucleotide 6666 to generate a translation stop at codon 2153, which defines the carboxy-terminal of apo B48. Here we show that two of eleven human intestinal cDNAs spanning residue 6666 were edited from a genomically-encoded C to a T at residue 6802 as well as at residue 6666. This additional editing converts Thr (ACA) codon 2198 to Ile (AUA). Synthetic RNA including the nucleotide 6802 was edited in vitro by intestinal extracts at 10-15% of the editing efficiency of nucleotide 6666. A sequence is identified as important for recognition by the editing activity. No secondary structural homology was identified between the two edited sites. No other sequence in the region between 6411 and 6893 nucleotides of apo B mRNA was found to be edited in vivo or in vitro. Apo B RNA editing extracts from intestine did not edit maize cytochrome oxidase II mRNA.     

Improved Computational Target Site Prediction for Pentatricopeptide Repeat RNA Editing Factors

Pentatricopeptide repeat (PPR) proteins with an E domain have been identified as specific factors for C to U RNA editing in plant organelles. These PPR proteins bind to a unique sequence motif 5′ of their target editing sites. Recently, involvement of a combinatorial amino acid code in the P (normal length) and S type (short) PPR domains in sequence specific RNA binding was reported. PPR proteins involved in RNA editing, however, contain not only P and S motifs but also their long variants L (long) and L2 (long2) and the S2 (short2) motifs. We now find that inclusion of these motifs improves the prediction of RNA editing target sites. Previously overlooked RNA editing target sites are suggested from the PPR motif structures of known E-class PPR proteins and are experimentally verified. RNA editing target sites are assigned for the novel PPR protein MEF32 (mitochondrial editing factor 32) and are confirmed in the cDNA.