RNA结合蛋白Sam68及其功能

细胞通过基因表达调控来应对外界刺激,其中影响mRNA稳定性及翻译效率的转录后调控发挥重要作用。RNA结合蛋白(RNA binding proteins, RBPs)是介导转录后调控的重要分子,Sam68（SRC associated in mitosis of 68 kD）是集信号转导特性与RNA激活功能于一身的RNA结合蛋白,参与转录、可变剪接及核输出等mRNA 的代谢过程,且Sam68可通过信号通路参与细胞应答、细胞周期调控和疾病发生等。最新研究表明,Sam68可通过非编码RNAs(noncoding RNA, ncRNAs)参与表观遗传、转录与转录后调控。本文在介绍Sam68结构和转录后修饰的基础上,着重讨论Sam68在信号转导、可变剪接、ncRNAs代谢、疾病发生等方面的最新研究进展。     

Pre-mRNA选择性剪接的调控及选择性剪接数据库

Pre-mRNA选择性剪接是真核生物转录组和蛋白质组多样性的主要来源,也是细胞分化、发育等过程中重要的基因表达调控方式。约95%的人类多外显子基因存在RNA选择性剪接|很多人类基因疾病的发生与RNA剪接错误相关。随着共转录现象的发现,RNA选择性剪接调控机制研究也取得了很大进展。本文分别从序列层面和核小体定位、组蛋白修饰、DNA甲基化及非编码RNA等表观遗传层面,系统地阐述了RNA选择性剪接的调控机制。为便于搜索,本文介绍了近10年来RNA选择性剪接相关的数据库。     

盐离子作用下组蛋白变体H2A.Z增强核小体结构的稳定性

真核生物染色质的基本结构组成单元是核小体,基因组DNA被压缩在染色质中,核小体的存在通常会抑制转录、复制、修复和重组等发生在DNA模板上的生物学过程。组蛋白变体H2A.Z可以调控染色质结构进而影响基因的转录过程,但其详细的调控机制仍未研究清楚。为了比较含有组蛋白变体H2A.Z的核小体和常规核小体在盐离子作用下的稳定性差异,本文采用Förster共振能量转移的方法检测氯化钠、氯化钾、氯化锰、氯化钙、氯化镁等离子对核小体的解聚影响。实验对Widom 601 DNA序列进行双荧光Cy3和Cy5标记,通过荧光信号值的变化来反映核小体的解聚变化。Förster共振能量转移检测结果显示:在氯化钠、氯化钾、氯化锰、氯化钙和氯化镁作用下,含有组蛋白变体H2A.Z的核小体解聚速度相比于常规核小体要慢,且氯化钙、氯化锰和氯化镁的影响更明显。电泳分析结果表明,在75℃条件下含有组蛋白变体H2A.Z的核小体的解聚速率明显低于常规核小体。采用荧光热漂移检测(fluorescence thermal shift analysis , FTS)进一步分析含有组蛋白变体H2A.Z核小体的稳定性,发现两类核小体的荧光信号均呈现2个明显的增长期,含有组蛋白变体H2A.Z核小体的第1个荧光信号增速期所对应的温度明显高于常规核小体,表明核小体中H2A.Z/H2B二聚体的解聚变性温度要高于常规的H2A/H2B二聚体,含有组蛋白变体H2A.Z核小体的热稳定性高。研究结果均表明,含有组蛋白变体H2A.Z的核小体的结构比常规核小体的结构稳定。     

NF1微基因及突变体微基因的克隆与鉴定

Ⅰ型神经纤维瘤病(Neurofibromatosis typeⅠ,NF1)是一种常染色体的显性遗传病,其致病性是由NF1基因突变引起。NF1基因m RNA前体受可变剪接的影响,NF1微基因是研究其可变剪接机制的重要工具。本研究从人类外周血中提取基因组DNA,并设计出克隆NF1及突变目的片段的两对引物,利用PCR方法扩增目的片段并导入p EGFP质粒载体,从而构建了分别包含NF1微基因及突变体微基因的载体p EGFP-NF1和p EGFP-NF1m。分别用Bam HⅠ和HindⅢ对NF1微基因及突变体微基因进行双酶切鉴定,均得到预期片段,测序结果正确,表明成功构建了NF1微基因及突变体微基因载体。用转染试剂将NF1微基因和突变体微基因的质粒转染到Hela细胞中,荧光检测说明真核表达载体NF1微基因与突变体微基因成功转染到细胞中。本研究为后续NF1的m RNA前体可变剪接以及调控NF1剪接因子的研究提供了参考。     

内蒙古鄂尔多斯高原沙区碱湖的螺旋藻

螺旋藻是一种低等的原核生物,因营养丰富且均衡而被联合国粮农组织(FAO)誉之为“明日最理想的保健食品”。对鄂尔多斯高原碱湖发现的4种螺旋藻的形态特征、生理特性、碱湖分布及产业化进展情况进行了阐述。     

离散增量结合二次判别分析预测人类DNA甲基化位点

DNA甲基化作为直接作用于DNA序列的一种表观遗传修饰,能够在不改变DNA分子一级结构的情况下影响基因表达,在生命活动中扮演着重要的角色.在哺乳动物中,DNA甲基化主要发生在C_pG二核苷酸的胞嘧啶上,并且在基因组中呈现不均匀分布.准确预测DNA甲基化位点有助于阐明DNA甲基化对基因表达的调控作用,并为肿瘤的早期诊断及治疗提供新的依据.本文应用离散增量结合二次判别分析的方法,对人类的C_pG二核苷酸甲基化状态进行了识别.5折交叉检验的整体准确率超过了80%,受试者操作特性曲线面积也达到了0.86.与现有方法相比,预测成功率显著提高.这说明离散增量结合二次判别分析方法适用于甲基化位点的预测;基因组序列中甲基化位点具有序列依赖性.     

化学药物对与人遗传病相关的DNA重复序列不稳定性的影响

DNA重复序列异常扩增或删除会引起多种人类遗传疾病,目前其不稳定性机制还不清楚。为了探索化学药物对重复序列的作用,采用甲基磺酸乙酯和丝裂霉素C连续多次处理含重复序列质粒的菌体,通过检测重复序列长度的变化,发现两种化学药物在不同程度上可以促使含(GAA)42和(ATTCT)43质粒发生删除,而含(GCCT)18质粒的长度没有发生变化。     

化学药物导致的与Friedreich共济失调相关的GAA重复序列不稳定性的研究

Friedreich共济失调是由位于FRDA基因上的GAA重复序列动态突变扩增所引起的,目前其不稳定性机制还不清楚。为了探索化学药物对GAA重复序列的作用,本实验构建了含有(GAA)42的重组质粒,转入大肠杆菌中,分别经过丝裂霉素C和甲基磺酸乙酯连续多次处理后,检测其长度变化发现,两种化学药物在不同程度上都可以促使(GAA)42发生删除,且删除后长度多数处于体内的正常范围。试验结果表明,化学药物可以促进与Friedreich共济失调相关的GAA重复序列发生删除。本工作为研究Friedreich共济失调的致病机理及治疗方案奠定了一定的基础。     

生物工程专业发酵课程群建设探索

针对生物工程专业的培养方案和就业方向,提出了以课程群建设推动专业发展的教学改革思路。以"生物工艺学"和"生物反应工程"为主干课,还包括"生物工程设备"、"代谢控制与发酵"、"生物过程检测与控制"等相关课程,同时结合"发酵工艺实验"、"生产实习"和"毕业设计"等实践教学环节,构建了发酵课程群。介绍了发酵课程群对教学内容的整合,分析了课堂教学与实践环节有机结合的教学模式。实践证实,发酵课程群的建设对学生的就业以及后续工作能力的提升起到了显著的促进作用。     

拟南芥不同组织基因表达及可变剪接差异分析

可变剪接是转录后重要的基因表达调控方式,也是转录组和蛋白质组多样性的重要来源. 近年来随着拟南芥、水稻、玉米等植物转录组测序的完成,研究人员发现植物pre-mRNA可变剪接的发生与组织分化、发育等生物学过程密切相关. 本工作基于GEO数据库的RNA-seq数据,使用高通量测序数据分析常用的Trimmomatic、Salmon、DESeq2、SUPPA2等工具,识别了拟南芥的种子、根、叶、花、花梗、节间、长角果共7种组织的表达基因和可变剪接事件,以及7种组织间的差异表达基因和差异可变剪接事件,并以叶和花为例展示了相应的生物学功能分析. 该工作系统地研究了拟南芥基因表达和可变剪接发生的组织特异性,有助于进一步阐明植物基因组的基因表达调控机制.