《应用微生物学生物技术》：基因表达精确调控技术获进展

中国科学院天津工业生物技术研究所张学礼研究员领导的微生物代谢工程研究组通过Red重组技术,在大肠杆菌的染色体上分别构建了启动子、信使RNA稳定区和核糖体结合位点的标准化调控元件库,并精确定量了文库中每个元件的强度。该研究已经申请了一项中国专利,相关论文在线发表于Appl．Microbi01．Biotechnol．杂志。     

高表达人核糖核酸酶抑制因子的乳腺癌细胞株的建立及其鉴定

目的建立稳定高表达人核糖核酸酶抑制因子（hRI）的真核细胞系：乳腺癌细胞系,为进一步研究hRI抗肿瘤、抗氧化的作用机制奠定实验基础。方法将hRI通过逆转录病毒载体（pLNCX-hRI）经过病毒包装细胞（PA317）包装后的高滴度病毒上清,感染乳腺癌（MCF-7）细胞系,经G418筛选后,运用RT-PCR、Western blot等方法进行鉴定hRI在MCF-7中的高表达。结果hRI克隆到乳腺癌细胞（MCF-7）基因组,并随着基因组稳定高表达hRI。结论利用逆转录病毒载体感染真核细胞后获得高表达hRI的肿瘤细胞株,从而为进一步研究真核细胞内hRI的抗肿瘤作用机制提供条件。     

酵母发酵法制备核糖核酸研究进展

核糖核酸（RNA）是一种遗传物质,参与细胞蛋白质合成和免疫调节等生理活动。RNA及其降解物在药物开发、保健品和食品添加剂等领域具有良好的应用前景。利用富含RNA的酵母发酵提取RNA是生产RNA的有效途径。概述了酵母发酵法制备RNA的进展及其应用。     

Tackling the epigenome in the pluripotent stem cells

Embryonic stem cells are unique in their abilities of self-renewal and to differentiate into many, if not all, cellular lineages. Transcrip- tional regulation, epigenetic modifications and chromatin structures are the key modulators in controlling such pluripotency nature of embryonic stem cell genomes, particularly in the developmental decisions and the maintenance of cell fates. Among them, epigenetic regulation of gene expression is mediated partly by covalent modifications of core histone proteins including methylation, phosphoryla- tion and acetylation. Moreover, the chromatins in stem cell genome appear as a highly organized structure containing distinct functional domains. Recent rapid progress of new technologies enables us to take a global, unbiased and comprehensive view of the epigenetic modifications and chromatin structures that contribute to gene expression regulation and cell identity during diverse developmental stages. Here, we summarized the latest advances made by high throughput approaches in profiling epigenetic modifications and chromatin con- formations, with an emphasis on genome-wide analysis of histone modifications and their implications in pluripotency nature of embry- onic stem cells.     

Amelioration of β^654-thalassemia in mouse model with the knockdown of aberrantly spliced β-globin mRNA

Large amounts of aberrantly spliced mRNA from the β654 allele was present in erythroid cells, which might impair the erythropoiesis.A therapeutic strategy for β-thalassemia was explored by knocking down the aberrantly spliced mRNA of β-globin. Lentiviral vector with siRNA fragment targets on the specific portion of β654-globin aberrantly spliced pre-mRNA was constructed. In HeLa β654 cells, the siRNA vector could reduce approximately 60% of aberrantly spliced mRNA, which was assessed by RT-PCR and qRT-PCR. Furthermore, a disease model of β654 thalassemia mice with lentiviral-mediated siRNA was produced by subzonal injection (named Hβi-Hbbth-4/Hbb+transgenic mice). Our results showed that the hemotological parameters were improved in Hβi-Hbbth-4/Hbb+ transgenic mice. This study provides a potential way for β654-thalassemia therapy by knocking down the aberrantly spliced β-globin mRNA, whilst supporting that the aberrantly spliced β-globin mRNA may aggravate the disease.     

肺癌个体基因型免疫核糖核酸的研制

为进一步研究肿瘤的免疫治疗,探索一种型特异、体专一的肿瘤免疫核糖核酸的制备方法。取一供体肺癌患者术后切下的病变组织免疫羊,再用羊的免疫器官提制核酸,然后回注射于供体。实验中制备的型、体特异性免疫核糖核酸,各种药理指标能够达到国家同类药品标准。此法可获得有实用价值的肿瘤免疫核糖核酸,为临床应用提供了理论依据。     

microRNA的研究进展

在多细胞生物的基因组中都存在一类非编码RNA基因,能够产生长度约为22个核苷酸的小分子RNA,称为microRNA（miRNA）,具有调节其他基因表达活性的功能。miRNA的发现,为我们理解复杂的基因调节网络开辟了新的空间。本文概述了miRNA的产生过程、转录抑制机理、研究并预测miRNA的方法等。     

转染人核糖核酸酶抑制因子基因对B16黑色瘤细胞及肿瘤转移的影响(英)

人核糖核酸酶抑制因子(human ribonuclease inhibitor, RI)是一种细胞质中分子质量为50 ku的酸性糖蛋白.RI能抑制核糖核酸酶A（RNase A）的活性, RNase A与血管生成因子（angiogenin,Ang）的氨基酸有着高度保守的同源序列.Ang是RNase A超家族的一员,RI通过与RNase A和Ang的紧密结合而抑制其活性.血管生成及新血管的形成, 是肿瘤发生和转移的必要条件.所以抗血管生成将是一种很有希望的对抑制肿瘤生长和转移的有效方法.实验显示RI能有效地抑制肿瘤诱导血管的生成.RI由含有许多亮氨酸重复序列的多肽组成.含有这样重复序列的100多种蛋白质显示了广泛的功能,包括细胞周期调节,DNA修复,对细胞外基质相互作用以及抑制酶活性等.RI被认为是胚胎发育,创伤愈合及肿瘤发生中新血管形成的一种调节因子.RI定位于染色体的11p15.5,与ras基因邻近,在肿瘤病人中经常存在染色体11p15.5部位的变异和异常.RI可能与细胞的生长和分化有关, 因此,RI 可能还具有尚未知的生物学作用.为了进一步了解RI的潜在功能以及探讨RI与肿瘤浸润、转移的关系, 将人的核糖核酸酶抑制因子基因的cDNA通过逆转录包装细胞PA317,并转染到B16小鼠黑色瘤细胞中, 用转染空载体和未转染的B16细胞作为对照.通过PCR, RT-PCR, 蛋白质免疫印迹, 免疫荧光分析鉴定,获得稳定表达人核糖核酸酶抑制因子的细胞株.结果显示, 转染的RI基因在体外能显著地抑制细胞增殖和细胞迁移,增加了细胞的粘附以及改善细胞的恶性形态,B16,B16 pLNCX,B16 pLNCX-RI 3种细胞的倍增时间分别为(24.98±0.16) h, (25.62±0.28) h, (32.64±1.11) h.与对照组相比,转RI的细胞粘附率增加17.8%和19.5%而迁移降低了61.4%和60%.转RI的细胞比对照组细胞较平展,核仁和分裂相较少,胞质嗜碱性减弱,提示细胞增殖活性降低和恶性表型的改善. 将3种B16细胞静脉注射到C57BL/6小鼠中, 结果表明, 转染RI基因的实验组显著地抑制了肿瘤的转移, 与两个对照组相比,荷瘤小鼠有更长的存活时间, 少得多的转移节结, 更低的肿瘤血管密度和肺重量.结果显示,RI的表达可能与黑色瘤的转移有关, 提示RI能显著地抑制肿瘤的转移,可能由于其与抑制血管作用,增加细胞粘附,降低细胞迁移及增殖有关.     

miRNA及其功能研究

近年来,在许多真核生物中发现了一类内源性的、长度约22个核苷酸的小分子RNA-miRNA(microRNA)。miRNA的主要功能是调节内源基因表达,参与细胞周期调控及个体发育过程,同时与在RNAi中发现的siRNA具有很大的相关性,可能对基因功能研究、人类疾病防治及生物进化探索有重要意义。