绵羊Myostatin基因启动子的功能分析

相比于Myostatin基因的作用机制而言, 对Myostatin基因转录和表达的调控机制了解很少. 为了更好地了解Myostatin基因5’调控区的结构和功能, 深入研究Myostatin基因的转录调控机制, 在最近的研究中克隆了绵羊Myostatin基因的启动子(Pro)序列(GenBank 登录号为AY918121). 进一步以EGFP为报告基因, 构建了各种长度的野生型MSTNPro^W-EGFP载体和E-box元件突变型MSTNPro^EM-EGFP载体, 通过转染C2C12小鼠骨骼肌成肌细胞系或绵羊成纤维细胞后, 对各种情况下EGFP的瞬时或稳定表达进行荧光定量分析而比较不同条件下绵羊Myostatin基因启动子的转录调控活性. 结果表明, 0.3~1.2 kb的绵羊Myostatin基因启动子都能不同程度地驱动EGFP在C2C12细胞中的转录和表达, 其中1.2 kb片段的转录调控活性最高. 然 而, 将绵羊1.2 kb MSTNPro^W-EGFP载体转染绵羊成纤维细胞后并未观察到EGFP的表达, 说明Myostatin基因表达的肌肉特异性源于启动子的转录特异性. 对稳定转染绵羊1.2 kb MSTNPro^W-EGFP载体的C2C12细胞进行荧光分析, 结果表明细胞生长密度的增加可以反馈性抑制Myostatin基因的转录和表达. 在C2C12分化状态下, 1.2 kb野生型绵羊Myostatin基因启动子的活性比成肌状态时显著升高, 而1.2 kb E(3+5+7)突变型Myostatin基因启动子的活性在C2C12分化前后并未表现出差别. 这一结果暗示肌肉调控因子MyoD可能是通过与E-box结合而引起Myostatin基因在C2C12分化和生长状态时转录和表达差异的一个原因.     

NF-κB决定小鼠胎肝激酶-1基因启动子的基本活性

为克隆小鼠胎肝激酶-1（fetal liver kinase-1,FLK-1）基因上游启动子序列,并观察其不同截短片段在小鼠血管内皮细胞中的启动子活性,以小鼠全基因组为模板,通过PCR扩增方法获得-258～+299 bp、-96～+299 bp、-71～+299 bp、-36～+299 bp大小的FLK-1启动子片段,将其定向克隆入pGL3 Basic,构建荧光素酶报告基因载体,并制备NF -κB结合位点的突变或缺失体.在阳离子脂质体介导下,报告基因载体瞬时转染小鼠血管内皮细胞株SVEC 4-10.结果发现,在小鼠血管内皮细胞中,各FLK-1启动子片段均有活性;－71～－36 bp区存在FLK-1启动子的核心调控元件.针对该区域NF-κB结合位点进行突变或缺失,能导致启动子活性显著降低;凝胶电泳迁移率实验表明该区段能结合转录因子NF-κB.结果提示,成功克隆了在血管内皮细胞中具有活性的FLK-1上游启动子序列,NF-κB是决定其基本活性的重要转录因子,为进一步研究FLK-1基因的转录调控机制奠定了基础.     

人NFBD1启动子的鉴定与初步分析

NFBD1,也称MDC1,是一个参与细胞内DNA损伤后细胞应答反应的重要分子.为了进一步深入研究其转录调控机制,本研究克隆鉴定了NFBD1的启动子.首先应用5′ RACE技术鉴定了NFBD1的转录起始位点,首次发现NFBD1至少存在3种丰度和转录起始位点不同的转录变异体.然后,通过PCR定向克隆和酶切亚克隆策略,构建了覆盖NFBD1基因5′侧翼区起始密码子ATG上游5 kb区域的一系列NFBD1启动子荧光素酶报告基因重组体.启动子活性分析表明,NFBD1启动子区域定位于主要转录起始位点区域附近1.5 kb的区域内.采用转录因子结合位点预测分析软件分析表明,NFBD1启动子缺乏TATA盒,但含有典型的CCAAT盒和GC盒以及其它潜在的转录因子结合位点,提示Sp1和NF-Y等转录因子可能参与NFBD1的转录调控     

麦芽糖诱导梯度强度启动子的定向进化改造

不同灵敏度与响应强度的启动子在基因表达调控与代谢工程改造中应用广泛。为筛选不同诱导表达强度的启动子元件,本研究以麦芽糖诱导启动子Pglvc为对象,通过易错PCR方法对麦芽糖诱导型启动子进行突变获得启动子突变体库,然后基于四环素筛选的细胞生长偶联方法对突变体进行高效筛选,获得了不同响应范围和强度的启动子突变体,最终得到的诱导型启动子突变体(MT2、MT3、MT4、MT6)对麦芽糖诱导剂的响应范围从0–3 g/L扩展至0–15 g/L,其中最高诱导表达强度菌株(MT8)较原始启动子菌株的绿色荧光蛋白表达水平提高约3.15倍,有利于进一步拓展梯度强度启动子在枯草芽孢杆菌代谢工程和合成生物学中的应用。     

纤枝短月藓BeLEA2基因的克隆及表达分析

为探究纤枝短月藓LEA2基因的结构和表达特征,该研究以纤枝短月藓为材料,首次利用PCR克隆技术得到纤枝短月藓BeLEA2基因序列,并对该基因进行分析。结果表明:(1)该基因序列中含有2个外显子和1个内含子,其开放阅读框(ORF)为456 bp,编码151个氨基酸,预测其相对分子质量为16515.96 Da。(2)将纤枝短月藓与其他植物LEA2基因氨基酸序列进行比对,构建系统进化树,结果显示纤枝短月藓与小立碗藓的亲缘关系最近。(3)利用HiTail-PCR技术克隆获得1072 bp的BeLEA2启动子序列,用PlantCARE在线工具对该启动子的顺式作用元件进行预测,结果表明该启动子除了含有核心启动子元件TATA-box和CAAT-box外,还含有ABRE、MYB、MYC、MYB结合位点(MBS)等其他顺式元件。(4)实时荧光定量PCR分析表明,BeLEA2基因在纤枝短月藓不同发育时期和不同组织中都有表达,且对脱水胁迫有响应。以上结果为进一步探究LEA2基因在苔藓植物中的功能及作用机制奠定了基础。     

探讨穿心莲内酯对HIV-1感染辅助受体CXCR4启动子作用机制的研究

穿心莲内酯具有明显的抗病毒作用,对HIV-1(Human immunodeficiency virus type 1)具有明显的抑制作用,本研究探讨了穿心莲内酯影响CXCR4启动子活性的作用机制。首先构建双荧光素酶报告基因载体pFireRlucCXCR4(C-X-C chemokine receptor 4),并转染入人HEK293T细胞;利用CCK8法检测穿心莲内酯对人HEK293T细胞细胞毒性作用;双荧光素酶报告基因技术检测穿心莲内酯对CXCR4启动子活性的影响;MTT法检测穿心莲内酯对人T淋巴细胞Jurkat细胞活性影响;实时荧光定量PCR检测穿心莲内酯对人T淋巴细胞Jurkat细胞表面CXCR4 mRNA和蛋白表达的影响。PCR分别扩增了CXCR4启动子（777 bp）和Rluc(1 997 bp)表达单元,通过测序和酶切鉴定双荧光素酶报告基因载体插入正确;穿心莲内酯作用于转染pFireRluc-CXCR4HEK293T细胞,双荧光素酶结果显示：穿心莲内酯能够下调CXCR4启动子活性,差异具有显著性（P<0.05）。穿心莲内酯作用于人T淋巴细胞Jurkat细胞后,qPCR...     

胡杨PeNAC121基因启动子的分离鉴定和胁迫应答模式分析

为了探究NAC转录因子家族成员在胡杨（Populus euphratica）逆境胁迫中的响应和调控机制,利用PCR技术从胡杨中克隆了PeNAC121基因的启动子序列,并采用生物信息学工具对该启动子的结构特征进行了分析,最后利用该启动子驱动GUS报告基因在三倍体毛白杨（Populus tomentosa）中表达,并对获得的转基因植株采用不同胁迫处理后进行了GUS染色和酶活性定量分析。结果表明,克隆获得的PeNAC121基因的启动子长度为1 997 bp（起始密码子ATG上游）,启动序列中除了含有大量的光响应元件,还含有多个与非生物逆境胁迫和激素响应相关的元件,如低温响应元件LTR、干旱响应元件MBS、防卫和胁迫响应元件TC-rich repeats、脱落酸（ABA）响应元件、以及赤霉素（GA）响应元件等。基因的组织表达模式检测结果显示,PeNAC121基因主要在茎中表达,在根和叶中的表达较少。GUS组织化学染色和酶活性检测结果表明,胡杨PeNAC121启动子显著受到NaCl、甘露醇、ABA和4 ℃低温的诱导表达。由上述结果推测PeNAC121基因与胡杨的逆境胁迫应答密切相关,表明该基因的启动子是一个能够应答多种逆境胁迫的诱导型启动子。本研究为阐明PeNAC121基因在胡杨逆境响应和调控中的作用机制提供理论参考。     

DACT2基因启动子甲基化与宫颈癌细胞化疗敏感性的相关性研究

摘要 目的：探讨与研究DACT2基因启动子甲基化与宫颈癌细胞化疗敏感性的相关性。方法：人宫颈癌顺铂耐药细胞系SIHA/DDP根据实验目的分为三组-对照组、DACT 1组与DACT 2组,组分别加入含0.0 μmol/L、1.0 μmol/L、10.0 μmol/L DACT2基因启动子甲基化抑制剂-5-aza-dC进行治疗,采用MTT法检测细胞增殖指数,流失细胞法检测细胞凋亡指数,PCR法检测甲基化水平,流式细胞仪检测胞周期,Western Blot检测Wnt蛋白与TGF-β1蛋白表达情况。结果：治疗后24 h、36 h的DACT 1组与DACT 2组DACT2基因启动子甲基化相对水平低于对照组(P<0.05),DACT 2组低于DACT 1组(P<0.05)。治疗后24 h、36 h的DACT 1组与DACT 2组细胞增殖指数低于对照组(P<0.05),细胞凋亡指数高于对照组(P<0.05),DACT 2组与DACT 1组对比差异都有统计学意义(P<0.05)。治疗后24 h、36 h的DACT 1组与DACT 2组G2/M期细胞比例高于对照组(P<0.05),G0/G1期细胞比例低于对照组(P<0.05),DACT 1组与DACT 2组对比差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后24 h、36 h的DACT 1组与DACT 2组的Wnt蛋白与TGF-β1蛋白相对表达水平低于对照组(P<0.05),DACT 2组低于DACT 1组(P<0.05)。结论：抑制DACT2基因启动子甲基化能抑制宫颈癌细胞的Wnt/TGF-β1信号通路的激活,能调节宫颈癌细胞周期平衡,能抑制顺铂耐药性宫颈癌细胞增殖,促进细胞凋亡,并增强化疗敏感性,且在本研究设置范围内,作用剂量越高,效果越显著。     

通过优化表达元件及培养基组分提高地衣芽胞杆菌中碱性丝氨酸蛋白酶产量

【背景】碱性丝氨酸蛋白酶(Subtilisin)是一种具有广泛用途的工业酶制剂。【目的】旨在通过优化启动子、信号肽及培养基组分来提高地衣芽胞杆菌中碱性丝氨酸蛋白酶产量。【方法】以地衣芽胞杆菌BL10为出发菌株,构建了含有4种不同类型启动子(PbacA、P43、PaprE和PsrfA)及4种不同类型信号肽(SPVpr、SPSacB、SPSacC和SPAprE)的碱性丝氨酸蛋白酶表达菌株,并在获得高产菌株的基础上进行培养基优化。【结果】4种启动子的表达水平为PbacAPaprEP43PsrfA,4种信号肽的分泌效率为SPAprESPSacCSPSacBSPVpr。其中,菌株BL10/pPbacA-aprE产生最高的碱性丝氨酸蛋白酶酶活(275.21 U/mL),相比于出发菌株BL10/pHY-aprE (167.98 U/mL)提高了64%。随后,通过对发酵培养基成分进行优化并结合正交优化,获得了一种高产碱性丝氨酸蛋白酶的培养基(g/L):玉米淀粉40.0,豆粕50.0,(NH4)2SO4 4.0,K2HPO4 3.0,CaCO3 1.0。最后,碱性丝氨酸蛋白酶酶活提高到747.37 U/mL,是初始酶活的4.45倍。【结论】为工业化高产碱性丝氨酸蛋白酶提供了一种有效策略。     

Nisin生物合成相关基因分析

Nisin是乳酸乳球菌某些菌株产生的一种对细菌芽孢和多种革兰氏阳性菌有较好杀伤作用的小肽,广泛用于食品加工、医疗保健等诸多领域。合成Nisin的基因位于染色体上-可接合型蔗糖转座子,由三个启动nisA、nisR、nisF控制的nisA/ZBTCIPRKFEG构成,其中nisA因具有更强的启动强度,且表达诱导物和宿主菌均为食品级,方便、经济、安全,应用最为广泛。其他基因分别在Nisin合成、调控过程中起不同作用：自身保护性基因ninI、nisF、nisE、nisG的表达,使菌体获得对Nisin较好的耐受性;NisB和NisC与翻译后修饰有关;NisT可促进乳链菌肽前体转移至胞外;NisP则与nisin前体信号肽的切除有关。