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.     

基金委项目评审中函评意见的启发

结合往年基金委项目函评意见,探讨申请书撰写要注意的问题。     

水稻25S核糖体RNA2′—O—核糖甲基化位点的测定

核糖 2′ O 甲基化修饰是真核生物核糖体RNA上的一种极为普遍的修饰方式。为了测定水稻 2 5S核糖体RNA上发生甲基化修饰的具体位点 ,设计并纯化了一系列与水稻 2 5S和酵母 2 8S核糖体RNA均配对的引物 ,在测定水稻核糖体RNA甲基化位点的同时 ,将酵母核糖体RNA甲基化位点的测定作为对照 ,在同一条件下 ,分别以水稻及酵母总RNA为模板进行dNTP浓度依赖的引物延伸反应。在测得的水稻甲基化位点中 ,有 3 1个位点是与酵母共有的 ,占酵母 2 8S核糖体RNA的甲基化位点总数的 80 %以上。另外 ,通过与已经测定的拟南芥 2 5S核糖体RNA上的甲基化位点进行比较 ,在水稻中又确定了与拟南芥相同的 5 4个甲基化位点。最终在水稻 2 5S核糖体RNA中 ,初步确定了 85个甲基化位点 ,并绘制了水稻 2 5S核糖体RNA的甲基化位点分布图。这些结果表明在不同的真核生物中 ,核糖体RNA上大部分位点核糖的甲基化修饰是保守的 ,而且亲缘关系越近 ,其保守性越强。结果还表明 ,高等植物核糖体RNA上有大量的核糖甲基化修饰位点 ,并且其中相邻的位点均被甲基化修饰的数量明显高于其他生物。所测得的甲基化位点将为进一步寻找植物中新的C/D框小分子核仁RNA(sonRNA)提供重要的依据     

水稻snoRNA47基因簇的初步鉴定

通过生物信息学分析 ,在水稻染色体中发现一个新的C/D框snoRNA基因簇。此基因簇含有 3个C/D框snoRNA基因 ,它们都具有典型的C框和D框保守元件 ;末端能形成茎环结构 ;含有一段相同的 1 2nt“引导”序列 ,此序列能与水稻 1 8SrRNA中第 6 2 1位到 6 32位的序列互补配对。通过实验证明 ,这 3种snoRNA的确存在于水稻细胞核内 ,并确定出它们各自 5′端的位置。进一步对此snoRNA基因簇的表达进行研究发现 ,此基因簇中的 3个snoRNA基因共同转录成为一个多顺反子的前体。将这 3种新发现的水稻snoRNA分别命名为OSsnR4 7.1 ,OSsnR4 7.2和OSsnR4 7.3。编码它们的基因已被GenBank收录 ,其登录号分别为 :AF4 5 35 0 4 ,AF4 5 35 0 3和AF4 5 35 0 2     

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 cassettes in 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 ribozyme in vitro and in 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 cas-pase-3 mRNA exactly to produce two fragments: 143nt/553nt. p1.5RZ107 has the highest cleavage efficiency in vitro, almost 80%. However, the U6 chimeric ribozyme, pU6RZ107, has the highest cleavage activity in vivo, almost to 65%, though it has lower cleavage activity in vitro. The cleavage results demonstrated that the pU6RZ107, the U6 chimeric ribozyme, could more efficiently expre     

RNA干扰

RNA干扰（RNA interference,RNAi）现象是指,当与内源性mRNA编码区某段序列同源的双链RNA(dsRNA)导入细胞后,该mRNA发生特异性的降解,而导致该基因表达的沉寂。这可能反映了生物防范病毒或转座子诱导DNA突变的一种防御机制。RNA干扰已经成为一种重要的研究基因功能的有力工具,并且有希望在对疾病的防御及治疗中发挥重要的作用。     

U6嵌合型抗caspase-3核酶的体外及体内活性鉴定

为探讨caspase-3基因在细胞凋亡中的作用,及不同表达核酶的载体在体内的表达效果,本研究对比了3种表达核酶的真核质粒,包括RNA聚合酶Ⅱ启动的p1.5RZ107(自我剪切)和pRZ107及RNA聚合酶Ⅲ启动的嵌合于U6中的pU6RZ107在体外和在肝细胞BRL-3A内的活性,以期获得细胞内切割活性较高的的核酶载体方面的信息.结果显示,具有自我剪切功能的质粒p1.5RZ107在体外切割靶RNA的效率最高,几达80%;而体内caspase-3在RNA,蛋白水平及蛋白功能活性上均显著下降,证明核酶在体内均可有效地表达并切割底物,以pU6RZ107切割效率最高,约达65%,pRZ107次之,p1.5RZ107最低.结果表明,U6嵌合型核酶pU6RZ107体内可有效地表达核酶及下调靶RNA水平,这不仅为探讨caspase-3在凋亡途径中的作用,也可为今后的基因治疗提供研究基础.     

枯草杆菌色氨酰tRNA合成酶的同源模建

色氨酰tRNA合成酶（TrpRS）在蛋白质合成系统中具有非常重要的地位。通过蛋白质同源模建得到了枯草杆菌（Bacillus subtilis）色氨酰tRNA合成酶的三维结构。研究表明合成酶的二级结构含有16个α螺旋和5个β折叠,唯一的色氨酸Trp^92位于两个亚基的界面上。模建结果对配基结合位点和活性位点以及可能与tRNA^Trp结合的方式也给出了预测。     

微RNA--Science杂志2002年十大科技突破第一名

两年来,在许多真核生物中发现了一类内源性的长度约为22个核苷酸长度的小分子RNA——microRNA,研究发现其在生物体的发育时序调控中发挥着重要的作用。MicroRNA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。