恶性肿瘤中miR-143与其靶基因Bcl-2研究进展

miRNA是20~24个核苷酸长度的、非编码的单链小分子RNA,可通过抑制转录、翻译调控其他基因的表达。已有大量研究证明,miR-143在肿瘤的发展进程中发挥着重要作用。在许多恶性肿瘤中,miR-143的表达水平较癌旁正常组织均有不同程度的下调。相反,Bcl-2蛋白在恶性肿瘤中的表达水平明显高于组织。并且已有研究表明,Bcl-2是miR-143的作用靶位点之一。miR-143通过作用于Bcl-2的3'UTR,形成凋亡复合体,激活caspase-3,后逐渐引起一系列caspase级联反应,从而调控肿瘤细胞的凋亡。     

染色质重塑在植物顶端分生组织中的调控作用

高等植物的生长发育依赖于顶端分生组织的维持和定向分化。顶端分生组织一方面需要维持自身的结构,同时又需要通过特定细胞的分化来起始各种器官的发育,这就需要通过精准的调控来决定各个细胞的命运。其中,染色质重塑就是一类广泛参与这些命运决定过程的调控方式。染色质重塑通过形成一系列重塑复合体对染色质修饰进行精确控制,影响各类转录调节因子与染色质结合的难易程度,进而使细胞感受各种信号和环境剌激,并在调控基因时空特异性表达与沉默方面发挥重要作用,形成一系列分子开关。现概述染色质重塑参与顶端分生组织调控的最新研究进展,梳理参与该调控的各类途径及重要调控因子,并展望该领域未来的研究方向。     

人锌指蛋白ZNF256基因克隆、表达谱分析及其功能研究

人ZNF256 基因属于C2H2 型锌指蛋白家族.该家族里面的基因大部分为转录因子,它们能够促进细胞分化、参与胚胎及心脏的发育,与精子的形成有关,并且与肿瘤相关.本文采用实时定量 PCR 方法分析了ZNF256 基因在各个组织和不同细胞系中的表达情况,亚细胞定位发现 ZNF256 定位于细胞核,萤光素酶实验分析确定 ZNF256 可以抑制 AP1 的转录活性.这些研究结果为进一步研究 ZNF256 基因在疾病发生中的作用奠定了一定的基础.     

锌指蛋白185 在小鼠睾丸支持细胞中的表达与定位

目的:检测锌指蛋白185在小鼠睾丸支持细胞中的表达,探讨其与精子发生的关系。方法:提取睾丸和支持细胞总RNA,经半定量RT-PCR法检测ZNF185的转录水平;提取睾丸和支持细胞的蛋白质,利用Western blot分析ZNF185的表达量;制备支持细胞爬片,采用免疫荧光技术检测ZNF185的定位。结果:(1)半定量RT-PCR结果显示:在睾丸支持细胞中扩增出ZNF185基因条带。(2)Western blot结果显示:ZNF185在支持细胞中的表达量显著低于在睾丸组织中的表达量。(3)免疫荧光结果显示:ZNF185主要定位于支持细胞胞质中。结论:ZNF185可能参与支持细胞结构与功能的调控,进而影响精子发生过程。     

人类锌指结构新基因ZNF18的克隆和表达谱分析

在很多转录因子中发现的锌指结构,被认为在人类心脏的发育和相关疾病的发生过程中发挥重要的作用。本文报道了克隆和表达分析人类新的锌指蛋白基因ZNF18。该基因cDNA长2 767 bp,编码一个有549个氨基酸的蛋白,这一蛋白含有一个SCAN结构域,一个KRAB结构域和5个连续的C2H2型锌指结构域。ZNF18蛋白与小鼠Zfp535有77％的同源性。ZNF18基因定位于人染色体17p12~p13,包含9个外显子和8个内含子。以ZNF18全长编码区为探针进行Northern杂交,结果显示ZNF18在成体小鼠各组织中广泛表达,但在心脏中低丰度表达。整体原位杂交结果显示,ZNF18基因在小鼠胚胎的表达有很高的动态性。ZNF18主要在E7.5小鼠胚胎的胚外组织表达,E8.5出现了胚胎躯干前端表达。ZNF18从E9.0开始在胚胎的心脏和尾部表达,尤其在E10.5胚胎的心脏高丰度表达。这提示ZNF18基因与心脏发育过程可能有密切的关系。     

染色质互作相关转录因子的挖掘及功能分析

染色质互作是真核生物基因组组装的基础,并且在调控真核基因细胞特异性表达中发挥重要作用.染色质互作的发生与特定的蛋白质有关,目前已经发现CTCF (CCCTC binding facor,转录阻抑物)和黏连蛋白与染色质互作相关,然而并不清楚是否还有其他蛋白质参与染色质互作.我们将整合高通量染色体构象捕获(Hi-C)和染色质免疫沉淀-测序(ChIP-seq)数据,在GM12878和K562细胞系中挖掘与染色质互作相关的转录因子,并对发现的转录因子做功能分析.我们在频繁发生互作的染色质位点中发现RUNX3、SPI1等转录因子也可能参与染色质互作.另外,通过FP-growth的数据挖掘方法还发现多个转录因子可能协同作用参与染色质互作.研究结果将为染色质互作相关实验的开展提供先验知识.     

人类新基因ZNF418的研究初报

根据计算机克隆的ZNF418基因序列设计引物,从人类胚胎心脏文库中克隆了一个人类新KRAB/C2H2型锌指基因,经国际基因命名委员会批准命名为ZNF418。该基因位于染色体19 q13.43,编码蛋白由676个氨基酸残基组成的、含有1个KRAB框和17个连续排列的C2H2型锌指的蛋白质。Northern杂交的结果表明该基因在多种成人组织中表达;亚细胞定位研究证明ZNF418蛋白主要分布在胞核中。这些结果提示该基因编码一种潜在的转录因子。     

运用数字差异展示方法克隆一个人类新的锌指蛋白基因ZNF474

运用数字差异展示方法,克隆一个与生精相关的睾丸高表达基因。借助公共ESTs数据库,利用DDD软件比较分析各种睾丸文库与其他组织或细胞系文库有差异表达的ESTs,成功克隆到一个在人类睾丸中高表达的新基因。结合实验获得新基因cDNA全长,该基因被国际人类基因命名委员会命名为ZNF474(GeneBank登陆号AY461732)。ZNF474的cDNA全长为1 972 bp,定位在5 q23.2。通过RT-PCR及测序验证,其开放阅读框的位置在377 bp~1 471 bp处,编码364个氨基酸,在氨基酸水平与小鼠同源基因有66%的一致性,而与其他已知蛋白质无明显同源性。Northern杂交分析显示ZNF474在成体睾丸组织特异高表达,卵巢组织弱表达,在多种其他组织中不表达,为单一转录本。原位杂交显示ZNF474基因在正常成人睾丸组织各级生精细胞、隐睾组织以及精原细胞癌组织中均有较高表达。综上考虑,推测ZNF474作为生殖细胞中特异的转录因子,对人类的精子发生和卵母细胞的发育可能起重要作用。     

ZNF403，一个新的细胞周期调节因子的功能研究

ZNF403和LCRG1是人类基因ZNF403的2个不同转录剪切本.以往的研究表明LCRG1在喉癌细胞株Hep-2中具有抑瘤特性.本研究旨在探明ZNF403和LCRG1不同剪切本之间的关系以及在肿瘤细胞中对ZNF403的功能进行研究.首先,采用实时荧光定量PCR对这2个转录本的相对表达水平进行分析,结果表明,ZNF403表达水平在不同细胞株中明显高于LCRG1(>10倍),为该基因的主要转录表达产物.随后分别采用MTT细胞生长分析法和裸鼠体内成瘤实验在体外和体内对ZNF403的功能进行分析,结果显示ZNF403的基因沉默可以同时在体内和体外抑制喉癌细胞Hep-2细胞的生长.为了探明其作用机制,本研究还采用细胞信息学、流式细胞周期分析术和高通量PCR点阵分析方法进一步分析,结果表明,ZNF403的基因沉默可显著抑制细胞DNA的复制并延缓细胞周期进入到有丝分裂期.同时发现ZNF403可调节一系列的细胞周期调节蛋白如MCM2、p21、ATM、MRE11A等.综上研究提示ZNF403为一新的细胞周期调节因子,其功能的缺失与肿瘤发生发展密切相关.     

肿瘤转移中E-钙粘蛋白的调控

E-钙粘蛋白是参与细胞间粘附连接的主要分子,发挥着维持细胞极性和组织结构完整性的功能.肿瘤组织中E-钙粘蛋白介导的细胞间粘附力减弱,使细胞获得浸润性和游走迁移能力.在细胞迁移到新的位置后,E-钙粘蛋白重新表达,有利于肿瘤细胞在继发部位生长增殖,形成新的病灶.E-钙粘蛋白功能调控在肿瘤转移中的作用主要涉及到以下几种机制,编码基因修饰,基因转录抑制及microRNA调节.其中microRNA通过影响E-钙粘蛋白的转录或表达在肿瘤转移过程发挥了重要作用,为肿瘤转移的临床诊断和靶向治疗开辟了新的思路.本文主要就肿瘤转移过程中E-钙粘蛋白的表达变化以及相应调控机制做一综述.     

JDP2:一种参与组蛋白乙酰化的转录因子

Jun二聚化蛋白-2（Jun dimerization protein-2,JDP2）是转录因子复合体AP-1的抑制性组分。JDP2能形成同源二聚体或与c-Jun、JunB、JunD、ATF-2等形成异源二聚体,抑制AP-1的转录激活作用。同时JDP2还能募集组蛋白去乙酰基酶,或直接与组蛋白结合,抑制组蛋白的乙酰化,通过改变染色质结构调控基因转录。JDP2通过在DNA、染色质多个水平调控基因的转录,在细胞的多种生理或病理活动中发挥着重要作用。     

染色质重塑和高等植物开花时间控制

染色质的结构和组成直接影响转录因子与基因启动子的结合,并最终导致基因的活化或沉默。多年来在酵母和动物等领域的研究已经证实,起关键调节作用的转录因子表达模式的建立和维持需要染色质重塑。外界和细胞内部信号介导的染色质重塑调控基因的表达,并最终调控细胞的分化和生物个体的发育。近几年人们发现高等植物也存在与动物和酵母同源的参与染色质重塑的蛋白质因子。最近的研究结果表明,决定高等植物开花时间关键基因的表达调控就是通过外界信号影响其染色质结构实现的。     

长链非编码RNA通过细胞核高级结构调控真核基因表达及其临床意义

长链非编码RNA(long non-coding RNA, lncRNA)是一类转录本长度超过200nt、不编码蛋白质的RNA。近年来,随着染色质构象捕获及转录组测序等技术的发展,lncRNA与染色质构象间的关系越来越受到重视。多项研究表明,lncRNA在基因调控网络中具有重要的作用,可通过影响细胞核高级结构的动态变化来调控真核基因的表达。因其广泛的基因调控功能及在肿瘤发生过程中的重要作用,lncRNA被认为是未来肿瘤临床诊断和预后判定的新型标志物之一。本文旨在介绍lncRNA改变细胞核高级结构从而调控关键基因表达的分子机制,并详细介绍lncRNA在肿瘤治疗中的临床意义。     

真核基因转录与转录调节相关复合物

真核细胞核中转录因子与染色质模板如何相互作用调节基因转录是基因表达调控研究的一个中心问题.近来的研究表明,参与基因转录的各种调节因子在核内形成多种复合物,如RNA聚合酶Ⅱ全酶、染色质重塑复合物、核小体以及增强小体等.这些复合物之间相互作用,调节染色质结构,在染色质模板上进一步组装成转录复合物,参与转录调节的各个环节,调节转录复合物活性.这些复合物的形成,整合了转录调节的各种信息,提高了转录调节效率,是真核基因有效、严格、有序表达的基础.另一方面,这些复合物的存在给基因表达调控的研究提出了新问题,发展新的研究思路和新的研究技术具有重要意义.     

EGR1促进前列腺增生上皮细胞系 BPH-1的增殖

早期生长反应基因1（early growth response gene 1, EGR1）属于锌指结构的转录因子,表达受多种因素调节,其蛋白至少参与对30种以上靶基因的调控. EGR1在前列腺癌中作为癌基因其表达量与肿瘤的恶性程度成正比,而在良性前列腺增生（benign prostatic hyperplasia, BPH）中其机制和功能尚不明确. EGR1在大鼠和人BPH组织中表达升高, 提示EGR1在BPH进程中发挥重要作用. 通过构建EGR1表达载体,以及EGR1稳定转染的良性前列腺增生上皮细胞系BPH-1,可见过表达EGR1的BPH-1细胞增殖能力升高. 通过转染siRNA将EGR1表达抑制,BPH 1细胞的增殖水平下降. 雌激素在BPH疾病进程中发挥重要作用, 在BPH 1细胞中,雌二醇 (estradiol, E2) 能促进EGR1的核迁移,从而激活其转录活性. 在EGR1稳定转染的BPH 1细胞系中胰岛素样生长因子2 (insulin like growth factor 2, IGF2) 的表达上调,表明EGR1可以调控IGF2的表达. 同时发现,E2可上调BPH-1细胞中 IGF2的表达,而将EGR1敲除后上调效果消失, 说明E2通过EGR1来调节IGF2的表达. E2对EGR1及其靶基因的调节可能是E2参与影响BPH的重要环节. 本文为进一步研究E2和EGR1在BPH中作用奠定了基础.     

BRPF1新型转录本BRPF2的鉴定及其在小鼠组织中的表达

为鉴定BRPF1的一种新转录本, 确定其在小鼠组织中的表达并对其蛋白功能进行初步研究, 将获得的克隆进行序列测定。RT-PCR和Northern blotting实验检测BRPF1和BRPF2在小鼠各组织器官中的表达, 生物信息学分析其保守结构域和蛋白功能, 并使用TNT T7体外转录翻译系统获得BRPF1和BRPF2蛋白。结果表明BRPF2是BRPF1的一种新型转录本(GenBank登录号：DQ288860); 在小鼠肝、胚胎、附睾、睾丸、卵巢和骨骼肌中均检测到 BRPF1和BRPF2两个转录本, 其中以BRPF1为主要的转录本; 而在小鼠脾中, 仅检测到BRPF2的转录本; BRPF1编码1246个氨基酸残基, 其编码的蛋白质分子量为140 kDa; 而BRPF2由于选择性剪接, 导致翻译提前终止, 仅编码442个氨基酸残基; CDD软件分析BRPF1和BRPF2结构域表明：与BRPF1相比, BRPF2蛋白缺失了Bromodomain结构域和PWWP结构域。鉴于Bromodomain结构域和PWWP结构域是BRPF1蛋白结合乙酰化或非乙酰化组蛋白, 募集组蛋白乙酰转移酶Moz和参与染色质重构的关键, 暗示BRPF2极有可能是做为BRPF1蛋白的负调控因子, 共同参与染色质调控。     

动物早期胚胎发育中染色质结构的继承和重编程

染色质开放性和染色质三维高级结构在基因表达和调控中发挥着非常重要的作用,广泛参与分化、发育、肿瘤发生等细胞生理过程,是表观遗传研究的热点领域之一。动物胚胎发育起始于终端分化的卵子受精形成全能性的受精卵。在精卵结合的过程中,染色质开放性和染色质三维高级结构发生了剧烈的变化,经历继承、重编程、重新建立的过程,并指导调控受精卵分化发育最终成为多细胞、多器官组织的新生命个体。本文介绍了近年来研究染色质开放性和染色质三维高级结构的实验分析技术手段,染色质结构在动物早期胚胎发育过程中的变化规律及其在早期胚胎发育中的作用,染色质结构与其他表观遗传信息(甲基化、组蛋白修饰等)关系方面的重要研究进展和存在的科学问题,以期为表观遗传调控早期胚胎发育的研究提供参考。     

LSD1通过和Oct4/Nanog相互作用调节诱导多能干细胞的形成

将4个转录因子Oct4,Sox2,Klf4和c-Myc转入成纤维细胞可以生成诱导多能干细胞(iPS细胞),转录因子和染色质修饰因子在这个过程中起重要作用。LSD1作为染色质结构的调节因子,在早期胚胎发育和ES细胞分化中发挥着关键作用。为了探索LSD1在iPS细胞产生过程中的作用,首先比较了LSD1蛋白在MEFs和ES细胞中的表达量,然后分别通过在重编程体系中过表达LSD1、加入RNAi和抑制剂的方法探索LSD1的功能,最后用免疫共沉淀的方法初步发现LSD1的作用机制。结果表明,LSD1在ES细胞中的表达量高于MEFs中,过表达LSD1对iPS细胞的形成效率没有影响,而RNAi抑制LSD1的表达和LSD1抑制剂tranylcypromine都能促进iPS细胞的形成。免疫共沉淀实验表明LSD1和Oct4/Nanog有相互作用。这些数据说明LSD1通过和Oct4/Nanog相互作用调控iPS细胞的形成。     

CircRNA肿瘤相关生物学功能的研究进展

环状RNA(circRNA)是一类具有环状结构的非编码RNA(noncoding RNAs, ncRNA),广泛存在于多种生物细胞中,具有结构稳定、序列保守及细胞或组织特异性表达等特征。已被证实circRNA在许多癌症中存在表达异常,参与了恶性肿瘤的发生发展。CircRNA在细胞中的分布与其功能发挥密切相关。研究表明,胞核分布的circRNA可以参与调节mRNA转录和表观遗传调控,胞质分布的circRNA具有充当"miRNA海绵"、与RNA结合蛋白结合、影响蛋白质翻译、编码蛋白质等功能。本文对circ RNA在肿瘤中发挥的相关生物学功能进行综述,以期为后续研究提供一定的理论依据。     

一种新型锌指蛋白基因——人ZNF313的克隆、定位及表达

运用正常可育男性和无精症病人睾丸组织的mRNA差异显示和cDNA末端快速扩增（PACE）等方法,从人睾丸组织中分离了一个同时含有指环结构和C2H2结构域的新型锌指蛋白基因——人ZNF313。运用荧光原位杂交（FISH）方法,将该基因定位到人染色体20q13。该基因含6个外显子,编码228个氨基酸。基因组结构分析显示,外显子6含有的2个加尾信号,产生2种不同的3‘端非翻译区。Northern杂交及多组织RT-PCR的结果显示该基因含有0.75kb和2.4kb两种转录本,其中0.75kb转录本在正常睾丸中高表达,而其他组织、无精症患者及胎儿睾丸组织中该基因代表达。结果提示：人ZNF313基因对精子发生和男性可育性可能起重要作用。