虹鳟mc1r基因的克隆、序列分析及在 不同发育阶段和组织的表达分析

黑素皮质素1受体基因(mc1r)是控制动物色素合成的重要基因,为探讨mc1r基因与虹鳟(Oncorhynchus mykiss)体色变异的关系,本研究利用cDNA末端快速扩增(RACE)技术获得虹鳟mc1r基因的cDNA全长序列,并对其编码的蛋白进行了生物信息学分析,同时利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析该基因在野生型虹鳟(虹鳟)和黄色突变型虹鳟(金鳟)体色发生不同时期(从受精期至12月龄)及成鱼背部皮肤、腹部皮肤、背部肌肉、腹部肌肉、眼、脑、鳃、中肾、头肾、肠、肝、脾和心13种组织中的表达差异。结果显示,mc1r基因序列全长为4 518 bp,开放阅读框1 017 bp,编码338个氨基酸。氨基酸序列分析发现,虹鳟Mc1r蛋白具有7TM_GPCR_Srsx结构域。通过氨基酸序列同源比对与系统进化分析表明,Mc1r蛋白序列在鱼类间具有较高的保守性。qRT-PCR结果表明,mc1r基因在虹鳟与金鳟的受精期就开始表达,且在受精期至桑葚期胚胎的表达量高于胚胎后期;mc1r基因在虹鳟与金鳟相同时期表达比较结果显示,该基因在受精期、4细胞期、16细胞期、囊胚期、原肠期、神经期、体节期、1日龄、3日龄、7日龄胚胎或个体以及1月龄、2月龄、3月龄和6月龄背部皮肤中的表达均差异显著(P 0.05);mc1r基因在12月龄虹鳟和金鳟的13种组织中均有表达,其中,该基因在虹鳟与金鳟的背部皮肤、腹部皮肤和脑中的表达量较高,显著高于其他组织(P 0.05),且虹鳟背部皮肤中该基因的表达量高于金鳟背部皮肤(P 0.05)。以上结果表明,mc1r基因可能与虹鳟体色变异密切相关。本研究可为后期进一步深入阐明虹鳟体色变异的分子机制提供基础资料。     

半滑舌鳎FTZ-F1cDNA克隆及表达分析

为研究性别相关基因FTZ-F1在半滑舌鳎鱼中的表达特征,采用同源克隆策略,从其精巢分离了3143bp长的半滑舌鳎FTZ-F1(hsFTZ-F1)的全长cDNA,该序列包含1458bp开放阅读框,66bp长的5'末端非编码区(UTR),1619bp长的3'末端UTR。mRNA的组织分布、氨基酸序列和系统发生分析表明:hsFTZ-F1属于SF-1/Ad4BP类群。RT-PCR分析表明:hsFTZ-F1mRNA的分布广泛,几乎在所有组织都有表达,但在性腺、肾脏、脑和头肾组织中表达最强,其他组织表达较弱,雌鱼脑和头肾中的表达量明显高于雄性。胚胎发育过程中表达量都高于孵化后仔鱼的表达量,表明hsFTZ-F1可能参与了半滑舌鳎的器官形成过程。     

斑马鱼Zar1和Zar1-like基因的克隆及其表达分析

合子阻滞基因1(Zygote arrest 1,Zar1)及Zar1-like(Zar1L)作为母源基因,在小鼠卵子-合子转变过程中发挥着极其重要的作用。研究以斑马鱼为对象,采用cDNA末端快速克隆(RACE)技术获得了Zar1L cDNA全长,并采用RT-PCR技术检测Zar1和Zar1L在斑马鱼不同组织器官、卵母细胞和胚胎发育时期的表达情况。Zar1L cDNA的全长为1146 bp,编码311个氨基酸残基,5′非编码区20 bp,3′非编码区190 bp。多重序列比对结果显示,C-末端的序列非常保守,相似性高达74%,具有非典型的PHD基序(Plant homeo domain),并具有两个C4类型的锌指结构。在基因结构上,Zar1和Zar1L均由四个外显子构成,两个基因的每一个外显子在大小上也比较相近。分子进化表明斑马鱼Zar1和Zar1L属于两个不同的基因,可能是同一来源的祖先基因重复和进化的结果。RT-PCR结果表明斑马鱼Zar1和Zar1L的表达模式相似,都是卵巢特异表达基因,在卵母细胞及早期胚胎中可检测到大量转录本的存在,囊胚、原肠胚期后下降,但在整个胚胎发育期都可检测到转录本。斑马鱼Zar1和Zar1L mRNA的表达水平的一致性,似乎暗示着两个基因的功能基本一致。表达模式分析表明Zar1和Zar1L可能与斑马鱼卵子-合子转变有关,也可能与其他的胚胎发育过程有关。       

珊瑚藻R-藻红蛋白rpeA和rpeB基因全长cDNA克隆与序列分析(英文)

依据珊瑚藻 (CorallinaofficinalisL .)藻红蛋白rpeA和rpeB的DNA序列 (AF5 1 0 986 )设计引物 ,通过PCR RACE方法扩增得到rpeA和rpeB的cDNA序列 .序列分析表明 ,该序列采用多顺反子转录策略 ,全长 2 2 5 7bp(AF5 42 5 5 4) ,排布顺序为 5′UTR rpeB 间隔区 rpeA 3′UTR .5′非编码区 4 93bp ,rpeB基因 5 34bp ,基因间隔区 1 0 1bp ,rpeA基因 4 95bp ,3′非编码区 6 34bp .在rpeA和rpeB的基因起始密码子上游均存在类似原核核糖体结合的Shine Dalgarno (SD)序列 .在rpeA基因终止密码子下游 1 1 0bp处还存在着一个可能的开放阅读框架 .经检索GenBank发现 ,真核红藻藻红蛋白中尚无有关cDNA序列的报道     

虾夷扇贝脂多糖诱导的肿瘤坏死因子LITAF基因的克隆及表达分析

脂多糖诱导的肿瘤坏死因子(Lipopolysaccharide-induced TNF-alpha factor,LITAF)是一类重要的炎症细胞因子,在先天性免疫系统中发挥重要的介质作用。文章根据虾夷扇贝LITAF基因EST序列,应用RACE技术克隆了虾夷扇贝LITAF全长cDNA,对序列及编码的氨基酸进行生物信息学分析。结果显示,该基因cDNA全长1 551 bp,其5′非编码区包含76 bp,3′非编码区包含1 001 bp;开放阅读框(ORF)为474 bp,编码157个氨基酸,氨基酸序列中存在一个保守的LITAF结构域;理论分子量16.99 kDa,等电点为6.24。LITAF基因序列为3 698 bp,由3个外显子和两个内含子组成。利用实时荧光定量PCR技术分析LITAF在虾夷扇贝不同组织、不同胚胎发育阶段以及鳗弧菌(Vibrio anguillarum)刺激后各时间段的表达情况。结果表明:LITAF基因在所检测的6个成体组织中均有表达,其中肾脏的表达量最高;胚胎发育的7个时期中,担轮幼体时期表达量最高;菌刺激36 h实验组与对照组的表达量差异大。LITAF基因是LITAF家族的一员,推测LITAF基因参与虾夷扇贝的先天性免疫反应。     

赤眼鳟Mx1基因的cDNA克隆及表达特性

为探究赤眼鳟(Squaliobarbus curriculus)是否存在Mx1 (Myxovirus resistance)基因及参与抗病毒免疫反应, 研究利用RACE技术获得了赤眼鳟Mx1基因(ScMx1)的cDNA全长序列, 并对其进行了生物信息学分析; 采用荧光定量PCR技术, 检测了ScMx1在赤眼鳟健康组织中的表达情况以及感染GCRV后ScMx1和ScIFN-Ⅰ的表达特征。结果表明, ScMx1的cDNA全长为3000 bp, 包含5′非编码区124 bp, 开放阅读框1893 bp, 3′非编码区983 bp, 共编码630个氨基酸。预测的ScMx1蛋白包含GTP酶结合区域、中央核心结构域和GTP酶效应结构域。ScMx1与青鱼Mx1的相似性最高(97%), 与ScMx的相似性仅为50%。ScMx1在所检测的10种组织中均有表达, 其中在脾脏中表达量最高。经GCRV感染开始至168h, ScMx1和ScIFN-Ⅰ在肝脏和体肾中的表达量持续上调; 在脾脏和头肾中于感染后72h达到峰值。相关性分析显示脾脏中ScMx1和ScIFN-Ⅰ的表达水平呈显著相关(r=0.94, P=0.018)。研究发现赤眼鳟存在Mx1基因, 且可能参与了抗GCRV免疫应答反应。     

文昌鱼AmphiRab23b基因的克隆、进化分析及表达模式

Hedgehog信号通路在胚胎发育过程中发挥着重要作用, 同时与多种肿瘤的发生密切相关。Rab23蛋白在Hedgehog信号通路中扮演着十分重要的角色。目前关于文昌鱼Rab23同源基因的研究仅局限于佛罗里达文昌鱼(Branchiostoma floridae)基因组中的注释。文章首次克隆了中国文昌鱼(Branchiostoma belcheri) Rab23b基因 (AmphiRab23b)cDNA全序列 , 对其演译的蛋白序列进行了序列比对、进化树分析以及基因时空表达分析。研究结果显示, 文昌鱼AmphiRab23b基因的 cDNA总长为2 062 bp (包括UTR区), 其中开放阅读框 (Open reading frame, ORF) 714 bp, 编码237个氨基酸; 虽然在进化树中不属于脊椎动物Rab23进化支, 但是AmphiRab23具有保守的Rab23_lke结构域, 暗示该基因在进化过程中可能在功能上是保守的。时空表达的研究结果进一步显示, AmphiRab23b基因在胚胎发育中的神经板和消化道中表达, 与其脊椎动物同源基因的表达模式相似, 这说明该基因可能对文昌鱼神经系统和消化道的发育有重要作用。     

羊草OEE1基因的克隆及盐胁迫下的表达

从羊草(Leymus chinensis )叶片cDNA文库中克隆得到可能编码33 kD的光系统Ⅱ(PSⅡ)外周蛋白(oxygen-evolving enhancer protein1,OEE1)全长cDNA(GenBank登录号为EF583851),命名为LcOEE1.序列分析结果表明,该cDNA全长1 107 bp,5′非编码区为32 bp,3′非编码区为71 bp,编码区长987 bp,编码328个氨基酸.BALSTp比对发现,该基因氨基酸序列与已报道的小麦和水稻中的OEE1序列具有95%和94%的相似性.聚类分析表明,该基因与小麦和水稻的亲缘关系较近,与拟南芥和菠菜OEE1基因的亲缘关系较远.Northern杂交结果表明,在200 mmol/L的NaCl处理7 d的幼叶中,OEE1 mRNA的表达量明显高于未处理的对照,说明羊草中OEEl基因受盐诱导.     

龙眼生长素应答因子基因克隆及其在体胚中的表达分析

以龙眼胚性愈伤组织为材料,采用RT-PCR结合RACE法克隆生长素应答因子基因(auxin response fac-tor,即DL-ARF1),运用生物信息学方法对序列进行分析,并通过实时荧光定量PCR法研究其在龙眼体细胞胚胎发生过程中的表达。结果表明:DL-ARF1基因的mRNA全长序列为2 695bp(GenBank登录号GQ923778),包含2 046bp开放阅读框,163bp 5′非编码区(5′UTR),486bp 3′非编码区(3′UTR);推定的氨基酸序列含681个氨基酸,与其它植物ARF基因相似性达40%～81%。DL-ARF1基因可能属于转录抑制因子,在龙眼体胚的各阶段均有表达,整个变化趋势呈双峰形,在胚性愈伤Ⅱ(Stage 2)中的表达量最高。     

黄颡鱼MHC class II基因全长的克隆及饲料维生素D3对其组织表达的影响

为进一步丰富鱼类MHC class II基因的研究, 同时也为进一步探讨低磷饲料中添加维生素D₃对鱼类免疫功能可能的影响, 实验利用RACE (Rapid-amplification of cDNA ends) 即cDNA末端快速扩增技术, 成功克隆出黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)主要组织相容性复合体(Major histocompatibility complex, MHC) class II基因, 全长1074 bp, 其中ORF (Open reading frame)708 bp, 编码236个氨基酸, 5′UTR (5′端非翻译区)78 bp, 3′UTR (3′端非翻译区)259 bp。进行氨基酸序列比对分析得到: 黄颡鱼MHC class II基因ORF氨基酸序列与长吻逘(Leiocassis longirostris)的氨基酸序列相似度最高为69.5%, 与锦鲤(Cyprinus carpio)的氨基酸序列相似度最低为50.4%。利用qPCR对黄颡鱼MHC class II基因进行组织表达分析, 结果表明MHC class II在小肠、肝脏、鳃中表达较高; 在肌肉、鳍条中表达较低; 而在肾、脾脏、脑、头肾中表达量极低(几乎检测不到)。在低磷饲料中添加维生素D₃显著诱导了该基因的上调表达。研究结果展示了黄颡鱼MHC class II基因的分子结构、组织表达以及维生素D₃的作用, 在降低磷排放的同时, 为今后黄颡鱼免疫抗病及分子选育等方向的深入研究及免疫型饲料的使用奠定了基础。     

NPC1L1:固醇脂质吸收的关键蛋白质

NPC1L1是最近发现的一种与NPC1同源的蛋白质。在体内的分布有物种差异性,其亚细胞定位存在很大争议。近些年发现NPC1L1在固醇类脂质代谢途径中起着重要作用,是肠道吸收固醇类脂质尤其是胆固醇的关键蛋白质,这项新发现使得人们对固醇类脂质的吸收机制有了了解。高胆固醇血症是心血管系统疾病的一个高危因子,因此,对NPC1L1的研究具有重大的实际意义,正逐渐成为研究的热点。     

Stoichiometry studies reveal functional properties of KDC1 in plant shaker potassium channels

Functional heteromeric plant Shaker potassium channels can be formed by the assembly of subunits from different tissues, as well as from diverse plant species. KDC1 (K(+) Daucus carota 1) produces inward-rectifying currents in Xenopus oocytes when coexpressed with KAT1 and other subunits appertaining to different plant Shaker subfamilies. Owing to the presence of KDC1, resulting heteromeric channels display slower activation kinetics, a shift of the activation threshold toward more negative membrane potentials and current potentiation upon the addition of external zinc. Despite available information on heteromerization of plant Shaker channels, very little is known to date on the properties of the various stoichiometric configurations formed by different subunits. To investigate the functional properties of heteromeric nKDC1/mKAT1 configurations, we realized a series of dimeric constructs combining KDC1 and KAT1 alpha-subunits. We found that homomeric channels, formed by monomeric or dimeric alpha-subunit constructs, show identical biophysical characteristics. Coinjections of diverse tandem constructs, instead, displayed significantly different currents proving that KDC1 has high affinity for KAT1 and participates in the formation of functional channels with at most two KDC1 subunits, whereas three KDC1 subunits prevented the formation of functional channels. This article brings a contribution to the understanding of the molecular mechanisms regulating plant Shaker channel functionality by association of modulatory subunits.     

Variation in salinity tolerance and shoot sodium accumulation in Arabidopsis ecotypes linked to differences in the natural expression levels of transporters involved in sodium transport

Salinity tolerance can be attributed to three different mechanisms: Na⁺ exclusion from the shoot, Na⁺ tissue tolerance and osmotic tolerance. Although several key ion channels and transporters involved in these processes are known, the variation in expression profiles and the effects of these proteins on Na⁺ transport in different accessions of the same species are unknown. Here, expression profiles of the genes AtHKT1;1, AtSOS1, AtNHX1 and AtAVP1 are determined in four ecotypes of Arabidopsis thaliana. Not only are these genes differentially regulated between ecotypes, the expression levels of the genes can be linked to the concentration of Na⁺ in the plant. An inverse relationship was found between AtSOS1 expression in the root and total plant Na⁺ accumulation, supporting a role for AtSOS1 in Na⁺ efflux from the plant. Similarly, ecotypes with high expression levels of AtHKT1;1 in the root had lower shoot Na⁺ concentrations, due to the hypothesized role of AtHKT1;1 in retrieval of Na⁺ from the transpiration stream. The inverse relationship between shoot Na⁺ concentration and salinity tolerance typical of most cereal crop plants was not demonstrated, but a positive relationship was found between salt tolerance and levels of AtAVP1 expression, which may be related to tissue tolerance.     

人骨髓间充质干细胞向神经细胞分化过程中Notch通路信号分子表达的变化

本研究探讨Noah信号通路在人骨髓间充质干细胞（human mesenchymal stem cells,hMSCs）体外增殖及向神经细胞分化过程中的作用。采集健康自愿者骨髓,体外培养获得hMSCs,取第3代hMSCs,在诱导剂（β-ME,DMSO,BHA）作用下向神经细胞分化。诱导后用免疫细胞化学鉴定神经元特异性烯醇化酶（neuron-specific enolase,NSE）和尼氏体的表达以确定诱导效果：用流式细胞术检测细胞生长周期时相的变化。在诱导前后,用免疫荧光和RT-PCR方法检测Notch通路中Notch1受体蛋白、配体Jagged1（JAG1）、调节蛋白活化相关物早老素1（presenilin 1,PS1）、靶基因hairy and enhancer of split1（HES1）信号分子表达的变化。结果显示：诱导前,处于G0/G1期的hMSCs占58．5％,S＋G2/M期的细胞占41．5％;诱导后,G0/G1期细胞比例升高,而S＋G2/M期细胞比例下降,NSE阳性细胞率达（77±0．35）％,细胞质中可见深蓝色的块状或颗粒状尼氏体。免疫荧光显示,诱导前后hMSCs内Notch1和JAG1均呈阳性表达,但RT-PCR检测发现诱导后Notch1、JAG1、PSl和HES1 mRNA表达量较诱导前明显降低（均P〈0．05）。结果表明,诱导hMSCs向神经细胞分化能抑制Notch信号分子表达,低水平的Notch信号激活可能有利于神经细胞的分化。     

Carboxamide SIRT1 inhibitors block DBC1 binding via an acetylation-independent mechanism

SIRT1 is an NAD⁺-dependent deacetylase that counteracts multiple disease states associated with aging and may underlie some of the health benefits of calorie restriction. Understanding how SIRT1 is regulated in vivo could therefore lead to new strategies to treat age-related diseases. SIRT1 forms a stable complex with DBC1, an endogenous inhibitor. Little is known regarding the biochemical nature of SIRT1-DBC1 complex formation, how it is regulated and whether or not it is possible to block this interaction pharmacologically. In this study, we show that critical residues within the catalytic core of SIRT1 mediate binding to DBC1 via its N-terminal region, and that several carboxamide SIRT1 inhibitors, including EX-527, can completely block this interaction. We identify two acetylation sites on DBC1 that regulate its ability to bind SIRT1 and suppress its activity. Furthermore, we show that DBC1 itself is a substrate for SIRT1. Surprisingly, the effect of EX-527 on SIRT1-DBC1 binding is independent of DBC1 acetylation. Together, these data show that protein acetylation serves as an endogenous regulatory mechanism for SIRT1-DBC1 binding and illuminate a new path to developing small-molecule modulators of SIRT1.     

Enhancement of hepatic microsomal drug oxidation and glucuronidation in rat by 1,1,1-trichloro-2,2-bis(p-chlorophenyl)ethane (DDT)

A single dose of 1,1,1-trichloro-2,2-bis(p-chlorophenyl)ethane (DDT) (160 mg/kg i.p.) enhanced the monooxygenase step of drug biotransformation in rat liver. The O-demethylation of p-nitroanisole was especially increased, a peak in activity approximately 5-fold compared with controls being attained in 7 days. On the other hand, there was only a 2-fold increase in aryl hydrocarbon hydroxylase activity.DDT increased the cytochrome P-450 content of the liver, this increase coincided well with that in p-nitroanisole O-demethylation activity.The UDPglucuronosyltransferase activity of liver microsomes was not enhanced by DDT administration, unless the microsomes were pretreated to reveal latent activity prior to assay. After trypsin digestion of microsomes a maximum increase in activity of approximately 3-fold was observed as a result of DDT dosage. The canonic surfactant cetylpyridinium chloride was less active in revealing the latent UDP-glucuronosyltransferase activity, and two other membrane perturbants, the detergent digitonin and phospholipase A, were unable to show enhancement in UDPglucuronosyltransferase as a result of DDT dosage.     

粘膜系统鳞状细胞癌(SCC)相关蛋白(DCUN1D1)的表达、纯化和晶体生长

目的:SCCRO/RP42/DCUN1D1是粘膜系统鳞片状细胞癌(SCC)发生时人类基因组3q区域扩增的潜在靶标之一,其蛋白作用机制尚不清楚,本文拟通过表达并大量纯化SCC相关蛋白DCUN1D1用于蛋白结晶以求获得其三维结构。方法:使用人肝脑组织RNA反转录产物为模板扩增出DCUN1D1基因cDNA片断并将其克隆至原核表达载体PGEX-6P-1中,通过IPTG诱导获得大量可溶性表达,再经过GST亲和层析和Sephadex G-200层析柱纯化。结果:获得了纯度95%以上的蛋白,采用悬滴气相扩散法筛选蛋白晶体,获得显微镜下可见的微晶。结论:初步得出DCUN1D1晶体生长条件及范围,为解析DCUN1D1的三维结构并进一步认识其生物功能奠定了基础。     

CYP1A1基因单核苷酸多态性与肺癌的相关性研究

目的:探讨代谢酶CYP1A1基因MspI位点多态性与新疆汉族人群肺癌遗传易感性之间的相关性.方法:应用聚合酶链式反应(PCR)-限制性片段长度多态性(RFLP)技术检测59例新疆汉族肺癌和84例新疆汉族健康人的CYP1A1基因MspI位点多态性分布频率,并分析了CYP1A1基因MspI位点多态性与新疆汉族人群肺癌遗传易感性和患者性别之间的相关性.结果:(1)CYP1A1基因MspI位点3种多态基因型分布频率在两组间比较差异有统计学意义(χ2=6.682,P=0.035),CC基因型在病例组的分布频率显著高于正常对照组.(2)携带突变CC基因型的个体较携带TT基因型的个体患肺癌的危险性增加(OR=3.759.95%CI=1.228-11.494,P=0.035).(3)男女肺癌患者的CYP1A1基因MspI位点基因型及等位基因频率的差异均无显著性(P>0.05).结论:(1)CC突变基因型可能是新疆汉族人群的肺癌易感因素.(2)CYP1A1基因MspI位点多态性可能与新疆汉族肺癌患者的性别无关.