利用CRISPR/Cas9技术建立敲除JAK2基因K562细胞系

目的:利用CRISPR/Cas9技术对K562细胞系JAK2基因进行编辑,构建JAK2基因敲除的K562细胞系。方法:使用CRISPR在线设计工具,针对JAK2基因设计sgRNA,构建Cas9-sgRNA共表达质粒。使用第二代慢病毒包装系统包装慢病毒并感染K562细胞,提取细胞基因组DNA,Sanger测序和TA克隆检测基因编辑活性。无限稀释法将编辑阳性的细胞接种于96孔板并扩培得到单克隆细胞株,提取基因组DNA,Sanger测序和TA克隆分析敲除JAK2单克隆细胞的基因型。结果:成功构建靶向敲除JAK2基因的lentiCRISPRv2-sgRNA3-1质粒。优化方案得到低细胞毒性高转染效率的感染K562细胞慢病毒量。CRISPR/Cas9系统成功在JAK2基因sgRNA3-1识别位点发挥基因组编辑活性,获得纯合敲除JAK2基因细胞株K562-JAK2~(-/-)(两个等位分别发生移码突变,预期编码没有功能的JAK2蛋白)。结论:CRIAPR/Cas9系统通过慢病毒感染方式获得JAK2基因纯合敲除的K562细胞株,该细胞模型可用于研究在慢性髓系白血病中JAK2基因的作用,为构建K562敲除其他基因细胞系提供实验依据,为探究造血分化机制的研究奠定实验基础。     

苦参碱引起C6胶质瘤细胞凋亡及其对TRADD表达的影响

目的:应用一系列分子生物学检测技术采检测苦参碱对胶质瘤细胞中TRADD表达的影响,以进一步推测其诱导胶质瘤细胞凋亡的作用机制.方法:采用MTT法测定不同浓度苦参碱作用于C6胶质瘤细胞后的吸光值以计算其抑制率:采用Annexin/FITC染色进行流式细胞术检测来测定不同浓度苦参碱诱导C6胶质瘤细胞的凋亡率;采用ICC(免疫细胞化学)、Westem-blotting及Real-timePCR array(实时定量PCR芯片)方法来检测苦参碱对胶质瘤细胞TRADD表达的影响.结果:MTT结果显示细胞抑制率随着药物剂量的增加而增加;Annexin/FITC染色进行流式细胞术的检测结果显示胶质瘤细胞的凋亡率随着药物剂量的增加而增加;ICC、Western-blotting及Real-time PCR array结果显示苦参碱可诱导胶质瘤细胞TRADD基因及蛋白表达的上调.结论:苦参碱可以诱导胶质瘤细胞凋亡,其诱导胶质瘤细胞凋亡可能是通过上调TRADD的表达,以死亡受体途径来实现的.     

水稻内颖畸形或缺失基因OsAPP1的图位克隆及表达分析

在育种基地材料中发现一株内颖畸形或缺失(abnormal or absent palea)突变体,将其命名为app1。该突变体在营养生长时期发育正常,但抽穗后突变体表现出内颖畸形(比外稃短导致颖壳不闭合,或者出现两个内稃)或缺失,其花粉育性为55.52%,结实率为6.48%,千粒重为10.811 g,种子发芽率为55.21%。以突变体app1与日本晴杂交构建了F1和F2群体,F1颖壳表型正常,F2群体出现内颖畸形和正常表型分离,内颖正常和突变表型分离比例为3∶1,表明app1内颖突变表型由单隐性核基因控制。以F2为分离群体,将app1精细定位于第3染色体上,位于分子标记ID4231和ID4246之间,遗传距离1.3 cM,对应物理距离为13.2 kb。该区段内完全包含1个开放阅读框,包含两个部分开放阅读框,经过测序分析发现候选基因LOC_Os03g11614启动子区发生点突变和245 bp缺失,qRT-PCR分析证实LOC_Os03g11614为OsAPP1基因。已有报道LOC_Os03g11614编码OsMADS1,是调控水稻花器官发育的重要明星基因,其不同位置的突变可以导致叶状颖壳和不育、以及控制籽粒大小。与3000份水稻种子资源SNP/Indel变异类型对比分析发现,突变体app1启动子的突变完全不同于现已OsMADS1研究报道突变类型,且与数据库中的自然突变类型多数不同。因此,本研究发现的app1突变体,是以往报道中从未出现的OsMADS1启动子发生突变的新型突变,且该类突变导致了其降低表达量,并产生了不同于前人研究的新表型,这为深入研究OsMADS1基因在水稻花器官发育中的功能提供了新的种质资源和思路。     

人类线粒体肌酸激酶uMtCK的底物结合位点分析

研究人类线粒体肌酸激酶u Mt CK的结合位点,将其与底物肌酸和ATP结合有关的关键氨基酸进行突变,并对突变体进行酶动力学和圆二色谱数据分析,探讨这些关键氨基酸在底物识别和催化过程中的作用。结果显示,与野生酶相比,突变体Q313A和R336A的K_m~(Cr)分别提高了2.6和2.9倍,k_(cat)下降了19%和55%;同样地,与ATP结合相关的突变体R125A和R287A分别使得K_m~(ATP)升高了3.2和4.2,k_(cat)下降了72%和38%。以上结果表明突变体R125A、R287A、Q313A和R336A影响对底物的结合,同时也降低了酶促反应的速度。利用圆二色谱比较野生酶与不同突变体的二级结构并无明显变化,但进一步的结构模拟表明底物结合位点氨基酸在与底物之间的氢键对底物的识别和酶催化过程中发挥着重要作用。     

野生雌性黄山短尾猴产后摄食胎盘新发现

摄食胎盘行为是哺乳动物分娩过程的组成部分之一,具有重要的生态学和生物学意义。野生哺乳动物的分娩大多发生在夜间,受光线和视线等观察条件的限制,很难直接观察到野生动物的分娩行为。2015年4月9日8点59分,我们在安徽黄山观察野生短尾猴 (Macaca thibetana) 鱼鳞坑A1群时,发现初次生产的雌性个体“头华玉 (THY)”分娩后摄食胎盘的行为,随即采用目标动物取样法记录了该个体摄食胎盘的行为过程。THY摄食胎盘包括舔舐、撕成片状、刮食和吞咽等过程,历时2小时29分钟,其中摄食胎盘有效时间长于63min,进程缓慢。与其他相关研究比较,初次生产的雌性短尾猴头华玉 (THY) 摄食胎盘具有花费时间长、社会交往多、警惕性高的特点。本研究是本课题组在安徽黄山研究短尾猴30年首次直接观察到产后摄食胎盘行为,为了解短尾猴的繁殖行为和非人灵长类的繁殖特性提供了难得基础资料。