对果蝇S期细胞内组蛋白基因的原位定量分析

利用微型计算机控制的荧光显微镜、荧光强度检测仪和图像记录装置并结合荧光原位杂交法对果蝇细胞核内组蛋白基因的复制时期进行了研究,从而建立了一套细胞内直接定量分析的方法。根据果蝇胚胎原代培养细胞核的DAPI染色强度确定处于S期的细胞。用杂交信号的荧光强度与细胞核荧光强度的相关关系来反映组蛋白基因的复制时期。结果表明果蝇组蛋白基因的复制是在DNA合成早期进行的。这套方法至少可直接在细胞上对每套基因组100以上拷贝数的熏复DNA序列进行有效的定量分析。     

利用CRISPR/Cas9系统检测果蝇细胞中组蛋白甲基化修饰对20E信号传导的调控

【目的】利用CRISPR/Cas9基因敲除系统在黑腹果蝇Drosophila melanogaster细胞中筛选并检测组蛋白甲基化修饰对蜕皮激素20 羟基蜕皮酮(20-hydroxyecdysone, 20E)信号传导的调控。【方法】通过Flybase网站分析并总结黑腹果蝇组蛋白甲基转移酶及其修饰位点;将5个组蛋白甲基转移酶基因［trr, Mes-4, ash1, Su(var)3-9和egg］的sgRNA插入到敲除载体pAc-sgRNA-Cas9骨架中并转染黑腹果蝇Kc细胞,利用TA克隆和测序鉴定突变位点。以Trr正调控20E初级应答基因Br-C的转录表达为阳性对照,利用qRT-PCR和Western blot检测该系统敲除靶基因的有效性;通过检测20E应答元件(20E response element, EcRE)双荧光素酶活性确定trr, Mes-4, ash1, Su(var)3-9和egg是否参与20E信号传导。【结果】果蝇组蛋白甲基化修饰主要发生在组蛋白H3的赖氨酸残基上,H3的精氨酸残基和组蛋白H4的甲基化修饰较少。trr敲除载体pAc-trr-sgRNA-Cas9转染Kc细胞后成功突变trr,降低H3K4三甲基化水平并阻断20E对其初级应答基因Br-C的转录诱导,证明该敲除系统的有效性。除trr之外,Mes-4和egg的敲除降低EcRE的双荧光素酶活性。【结论】插入靶标基因sgRNA序列的pAc-sgRNA-Cas9敲除载体在果蝇Kc细胞中可以有效快捷地突变靶基因。利用该敲除系统发现,除Trr之外,Mes-4和egg影响EcRE的活性而参与20E信号传导。本研究为昆虫细胞CRISPR/Cas9介导的基因敲除和组蛋白甲基化修饰调控20E信号传导的深入研究提供了理论依据与工作基础。     

Ras信号通路通过激活转录因子Myc促进核内复制细胞生长

【目的】果蝇Ras信号通路在细胞增殖与生长过程中发挥着重要的作用。Myc基因是bHLH转录因子家族基因,可调控细胞生长、竞争和再生增殖等生理过程。本研究旨在明确Ras信号通路与Myc的关系,探索Ras信号调控核内复制细胞生长的作用机制。【方法】生物信息学分析转基因家蚕Bombyx mori后部丝腺Myc基因的转录水平,并通过qPCR验证;在黑腹果蝇Drosophila melanogaster Kc细胞中,分别转染pAc5.1-HisB-Ras~(V12)-V5或pAc5.1-HisB-Raf-Flag过表达Ras~(V12)或Raf后,通过qPCR和Western blot技术分别检测Myc基因在mRNA和蛋白水平的相对表达量;在黑腹果蝇幼虫脂肪体和唾液腺中,结合黑腹果蝇遗传工具和分子生物学手段,验证Ras信号通路对Myc基因的调控作用。【结果】家蚕后部丝腺过表达Ras1~(CA)上调Myc转录水平。激活Ras信号使得黑腹果蝇Kc细胞内Myc在转录水平和蛋白水平上的表达量上调;黑腹果蝇幼虫唾液腺和脂肪体中,游走期Myc基因的表达量高于取食期;过表达Myc或激活Ras信号可以促进细胞核内周期进程;激活Ras信号促进Myc表达。【结论】Ras信号通路激活Myc表达,促进细胞核内周期进程,促进器官发育。     

小鼠植入前胚胎GCN5和HDAC1表达模式及体外培养对其表达的影响

为探讨小鼠植入前胚胎组蛋白乙酰化酶GCN5（general control of nucleotide synthesis,GCN5）和组蛋白去乙酰化酶1（histone deacetylasel,HDAC1）的表达模式及常规体外培养对它们表达的影响,应用荧光免疫细胞化学技术,检测了体内和体外培养的小鼠2、4、8细胞期卵裂胚胎、桑葚胚和囊胚GCN5和HDAC1的表达。结果显示,GCN5在体内组各细胞期卵裂胚胎和桑葚胚的细胞浆内均呈高表达,细胞核内未见明显表达,而囊胚细胞的细胞浆和细胞核内均无表达：HDACl在体内组小鼠2细胞期胚胎中以细胞浆内表达为主,在其他各期胚胎均以细胞核内表达为主。囊胚期内细胞团部分细胞的细胞核内未见HDAC1表达。GCN5在体外组小鼠植入前各期胚胎均不表达。而HDAC1的表达强度明显低于体内组的。提示体外培养抑制小鼠植入前胚胎GCN5和明显降低HDAC1的表达,影响胚胎基因的正确性表达。     

小鼠植入前胚胎GCN5和HDAC1表达模式及体外培养对其表达的影响

为探讨小鼠植入前胚胎组蛋白乙酰化酶GCN5(general control of nucleotide synthesis,GCN5) 和组蛋白去乙酰化酶1(histone deacetyluse1,HDAC1)的表达模式及常规体外培养对它们表达的影响,应用荧光免疫细胞化学技术,检测了体内和体外培养的小鼠2、4、8细胞期卵裂胚胎、桑葚胚和囊胚GCN5和HDAC1的表达。结果显示,GCN5在体内组各细胞期卵裂胚胎和桑葚胚的细胞浆内均呈高表达,细胞核内未见明显表达,而囊胚细胞的细胞浆和细胞核内均无表达:HDAC1在体内组小鼠2细胞期胚胎中以细胞浆内表达为主,在其他各期胚胎均以细胞核内表达为主．囊胚期内细胞团部分细胞的细胞核内未见HDAC1表达。GCN5在体外组小鼠植入前各期胚胎均不表达,而 HDAC1的表达强度明显低于体内组的。提示体外培养抑制小鼠植入前胚胎GCN5和明显降低 HDAC1的表达,影响胚胎基因的正确性表达。     

组蛋白与转录因子在hAMFR基因启动子序列上的结合及相互作用

采用从鸡红细胞中分离纯化的组蛋白Ｈ１,核心组蛋白Ｈ２Ａ＋Ｈ２Ｂ和Ｈ３＋Ｈ４,以及从ＨｅＬａ细胞中萃取的含有ＲＮＡ聚合酶Ⅱ和多种Ⅱ类基因转录因子的可溶性ＨｅＬａ细胞核抽提物,通过凝胶迟滞电泳,对组蛋白和ＨｅＬａ细胞核抽提物中的转录因子在人自泌移动因子受体（Ｈｕｍａｎａｕｔｏｃｒｉｎｅｍｏｔｉｌｉｔｙｆａｃｔｏｒ,简称ｈＡＭＦＲ）基因上游启动子序列的相互作用关系进行了初步研究,得到以下结论,组蛋白Ｈ１     

大麦细胞核及染色体肌球蛋白免疫细胞化学定位

对去除DNA、组蛋白和大部分非组蛋白的大麦(Hordeum vulgare)细胞核和染色体间接免疫荧光标记实验结果表明:抗肌球蛋白抗体的荧光标记弥散分布在整个细胞核和染色体上;进一步应用免疫胶体金技术分析肌球蛋白在细胞核和染色体的分布情况,发现在染色体中散布着大量的胶体金颗粒;间期细胞核中胶体金颗粒主要分布在核仁和染色质中。上述实验结果表明:肌球蛋白是细胞核及染色体非组蛋白组成成分。本文还对肌球蛋白在细胞核和染色体中的分布规律进行了讨论。     

植物SET蛋白

SET蛋白是一类包含保守的SET结构域、与组蛋白甲基化密切相关的蛋白质。组蛋白修饰作为调控基因表达的重要因素,在植物体基因转录调控中发挥关键的作用。有关SET蛋白的研究为深入了解组蛋白修饰的机制提供了重要信息。植物SET蛋白具有保守的结构特征及进化机制,参与众多细胞核内的反应过程,如染色体的浓缩和分离,基因的转录,以及DNA的复制和修复等,调控植物基因的表达,影响植物体的发育。     

果蝇唾液腺染色体观察实验的改进

《全日制中学生物学教学大纲》明确规定 :使学生掌握关于染色体、DNA和基因三者之间的相互关系的知识以及基因的概念。笔者在高中生物学教学中利用果蝇三龄幼虫作实验材料 ,并对该实验步骤进行了一些探索和改进 ,在指导学生理解和掌握染色体、DNA与基因的相互关系的知识方面 ,取得了较好的教学效果 ,具体作法如下 :1　实验原理染色体的数量和形态特征跟生物体的性状遗传有着密切的关系 ,而染色体的形态特征又不易观察 ,科学家们发现果蝇三龄虫的唾液腺细胞处于永久早期 ,染色体解旋呈伸展状态。在幼虫发育过程中细胞核中的DNA多次复制 ,…     

能在肝癌细胞特异表达的自主复制型肝导向基因转移系统

构建了以人甲胎蛋白基因上游调控序列控制外源基因的表达的自主复制型EB病毒复制子载体pEBAF.该载体与半乳糖基化组蛋白结合组成了一种能为肝细胞表面特异受体识别并内在化的核酸蛋白复合物,能通过肝细胞受体介导的内吞作用以非病毒感染的形式,将外源基因导入细胞内自主复制并仅在产甲胎蛋白的肝癌细胞特异表达.这种新型的基因转移系统,具有比直接使用重组病毒颗粒感染细胞更高的安全性,有应用于原发性肝癌的基因治疗的前景