酵母tRNA~(Ala)3'端第四个核苷酸在tRNA-氨酰基tRNA合成酶识别中的作用

用逐步高碘酸氧化法除去酵母tRNA~(Ala) 3'端的pACCA;最终产物用tRNA_O~(Ala)表示;用T_4 RNA连接酶使tRNA_C~(Ala)接上pAp、pGp、pCp、pCCCA和pUCCA;经磷酸单酯酶处理、聚丙烯酰胺凝胶电泳分离后,测得tRNA_(CA)~(Ala)、tRNA_(CG)~(Ala)、tRNA_(CC)~(Ala)、tRNA_(CCCCA)~(Ala)和tRNA_(CUCCA)~(Ala)接受丙氨酸的活力,分别是80%、36%、12%、6%和8.8%(以tRNA~(Ala)的活力为100%计)。tRNA_(CA)~(Ala)、tRNA_(CG)~(Ala)和tRNA_(CC)~(Ala)首先被混合氨酰基tRNA合成酶制剂中的转核苷酸酶,在CTP和ATP存在的情况下,加上了CCA末端。实验证明,酵母tRNA~(Ala)3'端第四个核苷酸对于合成酶-tRNA的识别是重要的,但又非绝对必需的。     

酵母tRNA~(Ala)3’端第四个核苷酸在tRNA-氨酰基tRNA合成酶识别中的作用

用逐步高碘酸氧化法除去酵母tRNA~(Ala)3′端的pACCA;最终产物用tRNA_O~(Ala)表示;用T_4RNA连接酶使tRNA_O~(Ala)接上pAp、pGp、pCp、pCCCA和pUCCA;经磷酸单酯酶处理、聚丙烯酰胺凝胶电泳分离后,测得tRNA_(OA)~(Ala)、tRNA_(CG)~(Ala)、tRNA_(CO)~(Ala)、tRNA_(CCCCA)~(Ala)和tRNA_(CUCCA)~(Ala)接受丙氨酸的活力,分别是80%、36%、12%、6%和8.8%(以tRNA~(Ala)的活力为100%计)。tRNA_(CA)~(Ala)、tRNA_(CG)~(Ala)和tRNA_(CC)~(Ala)首先被混合氨酸基tRNA合成酰制剂中的转核苷酸酶,在CTP和ATP存在的情况下,加上了CCA末端。实验证明,酵母tRNA~(Ala)3′端第四个核苷酸对于合成酶-tRNA的识别是重要的,但又非绝对必需的。     

寡聚脱氧核苷酸的结构与抗降解特性的研究

合成了４段具有不同高级结构或不同修饰的寡聚脱氧核苷酸,检查它们在２０％血清中的稳定性．发现：（１）寡核苷酸主要被血清中的３′外切核酸酶降解,未经修饰的线性寡核苷酸降解严重;（２）末端部分硫代修饰的寡核苷酸稳定性明显提高;（３）自身互补形成的配对结构可有效保护３′末端．具有４个以上（含４个）ＧＣ对的３′端发夹结构寡核苷酸,其抗核酸酶的能力几乎与硫代修饰的寡核苷酸相当．     

miRNA 的生物合成过程

MicroRNA (miRNA) 是一类真核生物内源性的小分子单链 RNA ,通常为 18 ～ 25 nt 长,能够通过与靶 mRNA 特异性的碱基配对引起靶 mRNA 的降解或者抑制其翻译,从而对基因进行转录后的表达调控 . 近几年来,在动物细胞和植物组织中,上百种 miRNA 被陆续发现 . 这些小分子调控 RNA 是从 60 ～ 200 nt 的具有发夹状结构的前体中被切割出来而成熟的,在动物细胞中, miRNA 基因的转录初产物 (pri-miRMA) 很快被一种核糖核酸酶Ⅲ Drosha 加工成为 miRNA 前体 (pre-miRNA) ,然后由细胞核转运至细胞质中,经另一种核糖核酸酶Ⅲ Dicer 识别剪切为成熟 miRNA. 对这一过程进行了简要的综述,并且对植物 miRNA 的成熟过程也进行了探讨 . 对 miRNA 的生物合成过程的深入了解,将有助于研究这一类起重要调控作用的 RNA 是如何行使功能的,从而进一步研究其在生长发育及各种疾病中所起的重要作用 .     

抗TGFβ1核酶以及嵌合型核酶的细胞外和肝星状细胞内活性鉴定

大量研究表明转化生长因子β1参与细胞的多种生理和病理过程. 为了研究TGFβ1在这些过程中的详细发病机制, 设计了针对TGFβ1的非嵌合型锤头状核酶和U1小核RNA嵌合型核酶. 鉴定非嵌合型锤头状核酶和U1小核RNA嵌合型核酶的胞外以及活化型肝星状细胞内的活性. 核酶的胞外切割反应结果证实, 非嵌合型核酶的胞外活性优于U1小核RNA嵌合型核酶. 进一步研究发现, U1小核RNA嵌合型核酶在转染的肝星状细胞内可以高效下调TGFβ1的表达, 且其胞内活性明显强于非嵌合型核酶. 这些结果表明, 抗TGFβ1的U1小核RNA嵌合型核酶不仅为TGFβ1在细胞的生理和病理过程中具体作用机制的研究提供一种有效的工具, 而且有望为TGFβ1相关性疾病的治疗提供一个有效手段.     

tRNA介导蛋白质工程

在遗传信息从DNA到蛋白质流动的过程中,tRNA携带特异的氨基酸参与蛋白质合成,对于维持蛋白质翻译的忠实性起着非常重要的作用,生物体内共有20种氨酰tRNA合成酶,每一种均对尖于一种氨基酸和一个tRNA类型,但是这种翻译过程仅仅限于20种天然氨基酸,因此在进行传统的蛋白质工程研究时常常受到限制,事实上,在蛋白质工程中借助于校正 tRNA定点掺入非天然氨基酸可以提供蛋白质的结构信息,改进蛋白质检测与分离的方法,甚至赋予蛋白质某些新的特性,随着生物技术的发展和完善,tRNA介导蛋白质工程将不仅在蛋白质工程中发挥潜能,而且在研制新型生物材料和疾病诊断及药物治疗方面起到推动作用。     

3′-半分子5′-末端双链结构阻止tRNA连接酶酶促反应

用定点突变技术将不同核苷酸引入酵母苯丙氨酸tRNA反密码子环32,37和38位.体外转录制备tRNA前体,其32,37和38位的核苷酸与野生型tRNA前体相应位点的核苷酸不同.用纯化的酵母tRNA内切酶和tRNA连接酶对这些tR-NA前体进行剪接加工.结果说明,这些位点的核苷酸不仅影响tRNA内切酶对tR-NA前体的酶切效率,而且3’-半分子5’-末端双链结构阻止tRNA连接酶将相应的tRNA半分子连接成整分子tRNA.     

Activity identification of chimeric anti-caspase-3 mRNA hammerhead ribozyme in vitro and in vivo

To study the expression activity of various vectors containing anti-caspase-3 ribozyme cassettesin vivo, and to further study the role of caspas-3 in the apoptotic pathway, we constructed anti-caspase-3 hammerhead ribozyme embedded into the human snRNA U6, and detected the activity of the ribozymein vitro andin vivo. Meanwhile we compared it with the self-cleaving hammerhead ribozymes that we previously studied, and with the general ribozyme, cloned into RNA polymerase II expression systems. The results showed that the three ribozymes, p1.5RZ107, pRZ107 and pU6RZ107 had the correct structure, and that they could cleave caspase-3 mRNA exactly to produce two fragments: 143nt/553nt. p1.5RZ107 has the highest cleavage efficiencyin vitro, almost 80%. However, the U6 chimeric ribozyme, pU6RZ107, has the highest cleavage activityin vivo, almost to 65%, though it has lower cleavage activityin vitro. The cleavage results demonstrated that the pU6RZ107, the U6 chimeric ribozyme, could more efficiently express and downregulate the level of caspase-3in vivo, and the ribozyme could provide an alternative approach to the research into the mechanism of apoptosis and human gene therapy also.     

特异亲和活性蓝染料的小分子RNA的SELIEX筛选

化学合成含有２０个核苷酸随机序列,长度为７３个核苷酸的单链ＤＮＡ随机 ;ＰＣＲ扩增和双链化后,Ｔ７ ＲＮＡ聚合酶体外转录得到单链ＲＮＡ随机库,以活性蓝染料凝胶柱为筛选介质,体外进化方法筛选特异亲和活性蓝染料的ＲＮＡ分子。经８轮循环筛选,ＲＮＡ群体亲和染料的比例从小于０．０３％上升至２２．４％。     

特异亲和活性蓝染料的小分子RNA的SELEX筛选

化学合成含有２０ 个核苷酸随机序列, 长度为７３ 个核苷酸的单链 Ｄ Ｎ Ａ 随机库; Ｐ Ｃ Ｒ 扩增和双链化后, Ｔ７ Ｒ Ｎ Ａ 聚合酶体外转录得到单链 Ｒ Ｎ Ａ 随机库。以活性蓝染料凝胶柱为筛选介质, 体外进化方法筛选特异亲和活性蓝染料的 Ｒ Ｎ Ａ 分子。经８ 轮循环筛选, Ｒ Ｎ Ａ 群体亲和染料的比例从小于０ ．０３ ％ 上升至２２ ．４ ％ 。克隆筛选出 Ｒ Ｎ Ａ 序列后, 测定了３０ 个克隆的序列, 得到三类 Ｒ Ｎ Ａ 分子。经二级结构分析和活性蓝染料特异亲和能力测试,发现 Ｒ Ｎ Ａ 特异亲和活性蓝染料的主要结构因素是 Ｒ Ｎ Ａ 形成的双链结构