小鼠大脑皮质脊髓投射神经元核糖体蛋白质相关基因表达的研究

该研究采用激光显微切割技术从小鼠大脑第五皮层捕获少量皮质脊髓投射神经元,并分析其分子生物学特征。首先,提取神经元微量RNA,再借助WT-ovation试剂盒扩增RNA,随后利用合成的cDNA进行荧光定量PCR实验,分析投射神经元核糖体蛋白相关基因的表达情况。结果发现,与大脑皮层其它皮层组织相比,第五皮层投射神经元内部分核糖体蛋白相关基因的表达相对较高。这表明第五皮层投射神经元可能具有活跃的蛋白质合成功能,是核糖体蛋白质的能量场所,借此维持第五皮层脊髓投射神经元长轴突和大胞体的能量需要。     

siRNA介导的PRR11表达抑制导致肺癌细胞系基因表达谱变化的分析

Proline rich 11(PRR11)是本课题组鉴定的一个新的肿瘤相关基因。为研究PRR11介导肺癌发生发展相关的分子机制,本研究分析了PRR11表达被抑制后人肺癌细胞系H1299的全基因组基因表达谱的变化。首先,采用siRNA抑制H1299细胞中PRR11的表达,提取总RNA,采用基因芯片分析全基因组基因表达谱的变化。然后,对呈现差异表达的基因进行GO和Pathway富集分析,并对部分重要的候选基因进行定量RT-PCR验证。基因芯片结果表明,采用siRNA有效抑制H1299细胞中PRR11表达后,共有550个基因的mRNA水平出现明显变化,其中139个基因表达上调,411个基因表达下调。生物信息学分析结果表明,上述差异表达的基因显著富集于细胞周期和MAPK通路。定量RT-PCR验证分析结果表明,PRR11表达抑制后确实可导致多个与细胞周期和肿瘤发生发展密切相关的基因(包括DHRS2、EPB41L3、CCNA1、MAP4K4、RRM1、NFIB)呈现显著的表达变化。这些结果提示,PRR11可能通过上述通路和/或基因的表达变化参与肺癌的发生发展过程。     

利用外源RNA作为内参结合qPCR准确检测SF2蛋白RIP富集RNA的效率

利用实时荧光定量PCR技术(Real-time Quantitative polymerase chain reaction,q PCR)检测0.1%甲醛交联RNA免疫共沉淀(RNA Immunoprecipitation,RIP)富集SF2蛋白相互作用的RNA效率,为研究可变剪接因子SF2相互作用RNA的富集效率提供准确的质检方案。采用RIP技术获取He La细胞中SF2蛋白相互作用的RNA,等比例加入外源酿酒酵母(BY4741)RNA,并以其β-actin作为内参基因,利用q PCR检测RIP富集SF2蛋白相互作用RNA的效率。结果显示,0.1%甲醛交联RIP技术特异性捕获得到SF2蛋白-RNA复合物;q PCR技术检测阳性基因PABP、Srsf1在SF2抗体捕获的产物和Ig G抗体的产物中相应RNA的浓度差异均在60倍以上。利用q PCR技术,以外源酿酒酵母(BY4741)RNA作为内参,能快速、准确定量检测RNA的富集效率。     

应用微阵列技术筛选PS1TP1基因转染细胞差异表达基因

阐明乙型肝炎病毒(HBV)前-S1蛋白反式激活蛋白1(PS1TP1)的表达对于肝细胞的基因表达谱的影响.应用基因芯片技术对于pcDNA3.1(-)和pcDNA3.1(-)-PS1TP1分别转染的HepG2细胞的基因表达谱进行分析.以肝癌细胞系HepG2基因作为模板,应用聚合酶链反应(PCR)技术扩增PS1TP1基因片段,以常规的分子生物学技术构建表达载体pcDNA3.1(-)-PS1TP1.以脂质体技术转染肝母细胞瘤细胞系HepG2,提取总RNA,逆转录为cDNA,与转染空白表达载体pcDNA3.1(-)的HepG2细胞进行DNA芯片分析并比较.在4096个基因表达谱的筛选中,发现有8个基因表达水平显著上调,14个基因表达水平显著下调.PS1TP1基因的表达对于肝细胞基因表达谱有显著影响.DNA芯片技术是分析反式调节靶基因的有效技术途径.     

基因芯片分析技术(二)

(续 2 0 0 0年第 7期第 7页 )3　基因芯片的使用基因芯片块制作好后 ,关键就是用它来完成特殊的实验。其基本原理就是将研究的细胞或组织 RNA加以标记 ,与基因芯片块上所点印的基因片段进行杂交 ,从而探测特定基因的表达。3 .1　准备探针　与传统的 Northern Blot正好相反 ,这里我们将所有表达的 RNA作为探针来源。所以探针的准备工作要包括 RNA的提取和标记。3 .1 .1　 RNA的提取　提取 RNA的方法很多。现在市场上有很多提取 RNA的试剂盒 ,用起来十分方便。不管用什么方法 ,提取 RNA的质量和产量是问题的关键。对于研究基因表达…     

利用表达谱芯片数据筛选不同表达丰度的内参基因

目的基于表达谱芯片的检测结果,筛选多个内参基因,用于小家鼠肝脏组织中具有不同表达丰度基因的定量检测。方法应用表达谱芯片技术,完成小鼠肝脏组织的表达谱检测;依据基因表达丰度将基因分为3组,并进一步通过变异系数(coefficient of variation,CV)组内筛选候选内参基因;采用实时荧光定量PCR技术(realtime quantitative polymerase chain reaction,q PCR)和ge Norm软件确定内参基因。结果表达谱芯片成功采集超过60000个小鼠肝脏组织中转录本的表达量数据,并将之分为低、中、高3个组合。最终筛选了低表达Casp2和Lrrc14、中表达Nrd1和Trpc4ap、高表达Atp5a1和Clu,共6个内参基因。结论基于表达谱芯片数据筛选的6个内参基因,可适用于q PCR技术准确定量小家鼠肝组织转录组中不同表达丰度基因的表达量。     

应用微阵列技术筛选PS1TP1基因转染细胞差异表达基因

阐明乙型肝炎病毒(HBV)前S1蛋白反式激活蛋白1(PS1TP1)的表达对于肝细胞的基因表达谱的影响。应用基因芯片技术对于pcDNA3.1()和pcDNA3.1()PS1TP1分别转染的HepG2细胞的基因表达谱进行分析。以肝癌细胞系HepG2基因作为模板,应用聚合酶链反应(PCR)技术扩增PS1TP1基因片段,以常规的分子生物学技术构建表达载体pcDNA3.1()PS1TP1。以脂质体技术转染肝母细胞瘤细胞系HepG2,提取总RNA,逆转录为cDNA,与转染空白表达载体pcDNA3.1()的HepG2细胞进行DNA芯片分析并比较。在4096个基因表达谱的筛选中,发现有8个基因表达水平显著上调,14个基因表达水平显著下调。PS1TP1基因的表达对于肝细胞基因表达谱有显著影响。DNA芯片技术是分析反式调节靶基因的有效技术途径。     

RNA质量对内参基因选择和qRT-PCR结果评价的影响

目的:研究RNA质量对内参基因选择和实时定量PCR(qRT-PCR)分析肿瘤坏死因子α(TNFα)诱导基因表达结果评价的影响。方法:用TNFα刺激体外培养的小鼠血管内皮细胞,采用qRT-PCR技术,以2种常用的管家基因β-actin和GAPDH为内参,检测细胞间黏附分子1(ICAM-1)基因的表达,探讨RNA纯度对TNFα下游基因表达检测结果的影响。结果:当提取的总RNA纯度很高(D260nm/D230nm2.0)时,以β-actin和GAPDH为内参基因检测ICAM-1基因表达的结果相近;当总RNA可能被盐及小分子污染(D260nm/D230nm2.0)时,以β-actin为内参基因检测的ICAM-1基因相对表达量显著高于以GAPDH为内参所得结果。结论:RNA质量显著影响荧光定量PCR对基因表达的检测结果,因此在RNA质量较低时应选择2个或以上内参基因进行校正,以减少实验结果误差,得到准确结果。     

Cx43基因敲除鼠胚心脏近端流出道组织中Galpha13信号通路基因的差异表达

目的研究Cx43基因剔除(Cx43KO)小鼠胚胎心脏近端流出道组织中基因表达谱的改变,筛选可能导致Cx43KO小鼠流出道梗阻的相关基因。方法以胎龄(embryonic day,ED)14.5天的Cx43KO和野生型(Cx43WT)鼠胚心脏近端流出道部分为研究对象,分别提取总RNA,逆转录成cDNA;并在体外转录为cRNA,同时进行生物素标记及片段化;再与Affymetrix-4302.0基因芯片进行杂交。杂交信号经扫描后,应用相关生物信息软件分析基因表达情况。结果与Cx43WT组相比,Cx43KO组中表达上调2倍以上的基因共有287个,表达下调2倍以上的基因有199个。其中表达差异的基因参与转录调控、细胞周期等主要生理过程。进一步筛查表达差异1.5倍以上的基因发现,Galpha13信号通路上的多个基因在Cx43KO组有明显变化。结论利用基因芯片技术初步筛选出与Cx43KO鼠胚心脏近端流出道发育有关的多个基因,其中Galpha13信号通路上的相关基因可能与Cx43KO小鼠流出道梗阻的发生有关。     

MAPK信号通路基因在小鼠肝再生中的表达谱变化

为了分析丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-Activated Protein Kinases,MAPK)信号通路基因在肝再生中的表达图谱,以及探讨MAPK信号通路在肝再生中的作用,文章利用四氯化碳(Carbon Tetrachloride,CCl4)诱导的小鼠肝损伤再生模型对MAPK信号通路基因的表达进行检测.首先,采用CCl4腹腔注射的方法建立小鼠肝损伤再生模型,通过肝脏切片HE染色和测定血清中谷丙转氨酶活性确认模型的质量,然后,在注射CCl4后的第0、0.5、1.5、4.5、7 d分别采集小鼠肝脏样本,应用Affymetrix公司的小鼠基因表达芯片,检测MAPK信号通路中93个基因的差异表达图谱,并用荧光实时定量PCR法验证芯片检测的结果.结果表明,在芯片检测到的93个MAPK信号通路基因中,有31个在肝再生中有不同程度差异表达,且经荧光实时定量RT-PCR检测的结果与基因芯片的结果相符合.基因表达谱芯片技术可以筛选出肝再生中差异表达的基因,在小鼠肝再生中的第0.5和1.5 d,MAPK信号通路中表达水平上调的基因增多,而在第4.5和7 d,则表达水平下调的基因明显增多.这一结果表明MAPK信号通路对肝再生不同阶段的双重调控作用.     

弥漫大B细胞淋巴瘤1号染色体的基因表达分析

目的:探讨弥漫大B细胞淋巴瘤(Diffuse Large B-Cell Lymphoma,DLBCL)中1号染色体基因表达情况。方法:采用激光显微切割技术分离临床DLBCL病人淋巴结标本中的淋巴细胞,提取淋巴细胞的mRNA并与表达谱芯片杂交,通过信号扫描、处理后获得表达基因杂交信号强度。每基因设11-20对探针。杂交信号与错配探针对比,扣除背景值后,使用Wilcoxon符号秩和检验选取与错配杂交信号有显著差异的基因作为分析结果(P=0.05)。然后随机选取四个检测到的基因,使用PCR方法检验基因芯片结果的可靠性。结果:成功地从快速冷冻保存的DLBCL标本中提取RNA。使用表达谱芯片进行研究,发现了共316条1号染色体编码的基因在DLBCL细胞中表达。根据胞内定位,基因功能和基因所属的代谢通路三种分类方法对所得基因进行分类分析。基因表达密度分析显示DLBCL中1号染色体上的基因表达情况与编码基因分布情况存在统计学差异。结论:使用表达谱芯片研究了DLBCL中1号染色体上的基因表达情况。     

地高辛标记Ucp2基因RNA探针的制备和应用

目的:制备用于检测小鼠胚胎早期Ucp2基因表达的地高辛标记的特异性RNA探针。方法:提取小鼠胚胎脑组织总RNA,设计引物,通过RT-PCR方法获取Ucp2基因片段,将其克隆到pGEM-T载体。分别利用Sp6、T7和Ucp2特异性引物,PCR扩增获得转录模板,通过Sp6及T7 RNA聚合酶,获得地高辛标记的正义、反义Ucp2 RNA原位杂交探针。检测标记探针的效价后,通过全胚胎原位杂交分析制备探针的特异性和杂交效果。结果:成功获得Ucp2基因正义、反义探针,反义探针能高效灵敏检测到Ucp2基因在小鼠胚胎Ed9.5、Ed10.5神经系统呈现高表达,而正义探针未能检测到表达信号。结论:成功制备了特异高效的地高辛标记Ucp2 RNA原位杂交探针,为进一步研究Ucp2基因在小鼠胚胎组织中的表达,尤其在神经组织的定位奠定基础。     

小鼠脑微血管内皮细胞与新生隐球菌GXM作用后基因表达谱分析

目的探索新生隐球菌GXM能否影响脑微血管内皮细胞基因的表达,为进一步研究隐球菌嗜中枢性的分子机制提供线索。方法使用Roche Nimble Gen 12×135K小鼠基因表达谱芯片,筛选小鼠脑微血管内皮细胞系b End.3与不同浓度新生隐球菌GXM作用后差异表达的基因;结合基因本体论(Gene Ontology),使用top GO进行差异基因GO分析,结合GO语义挖掘与隐球菌侵袭中枢神经系统能力相关的差异表达基因的信息;采用荧光实时定量PCR对重要基因PIK3C2G和ADAMDEC1的表达水平变化加以验证。结果 b End.3细胞与新生隐球菌GXM作用前后基因表达对比发现,实验组GXM(90μg/m)组总共有402个基因表达上调,296个基因表达下调,GXM(180μg/m)组总共有421个基因表达上调,564个基因表达下调,细胞膜、细胞骨架、磷酸肌醇-3-激酶活化、1-磷酸肌醇-3-激酶活化、细胞紧密连接等生物过程差异表达基因较为富集;对PIK3C2G基因和ADAMDEC1基因表达水平变化进行荧光定量PCR验证,结果与芯片结果一致,基因表达水平不同程度上升,且与GXM浓度正相关。结论新生隐球菌GXM能够影响脑微血管内皮细胞基因表达,PIK3C2G基因、ADAMDEC1基因表达上调可能和隐球菌穿越血脑屏障有关。     

新型脂肽类辐射防护剂H6101对小鼠骨髓细胞基因表达谱的影响

目的：脂肽类化合物具有抗辐射活性,通过研究脂肽类辐射防护剂H6101给药后小鼠骨髓细胞基因表达谱的变化,揭示其可能的辐射防护机制。方法：6只ICR雄性小鼠随机分为PBS对照组和H6101给药组,每组3只,给药后1h分离骨髓细胞提取总RNA,经反转录和荧光标记后与小鼠基因表达谱芯片杂交,杂交信号经扫描仪捕获后用Genenomestudio软件进行统计分析。结果：在测定的26766个基因中,给药组与对照组之间的2倍差异表达基因为1738个,其中1041个基因表达上调,697个基因表达下调;TLR信号通路相关基因,炎性细胞因子、造血因子和细胞凋亡相关基因等的转录水平发生明显变化。结论：用基因表达谱芯片筛选出许多不同种类的与H6101辐射防护作用有关的重要基因,这为揭示脂肽分子辐射防护机制提供了研究方向。     

利用表达谱基因芯片筛选溃疡性结肠炎差异表达基因

目的:利用人类全基因组表达谱芯片技术,分析溃疡性结肠炎患者和健康者基因表达谱差异,筛选出溃疡性结肠炎相关基因。方法:采用Trizol法提取8例溃疡性结肠炎患者和8例健康对照者结肠粘膜组织总RNA并纯化,逆转录合成c DNA,利用荧光染料Cy3标记aa UTP,转录合成标记的c RNA,并与Agilent人类全基因组表达谱芯片杂交,扫描荧光信号图像,对芯片原始数据进行归一化处理,利用倍数差异和t检验计算筛选出相关差异表达基因,采用DAVID在线分析系统进行基因的功能注释和关联分析,明确差异基因的生物学功能,并对部分差异表达基因进行实时荧光定量PCR验证。结果:筛查出溃疡性结肠炎结肠粘膜组织差异表达基因4132个,其中上调基因2004个,下调基因2128个。选取6条差异表达基因进行PCR验证,结果有3条基因表达上调,3条基因表达下调,表达趋势与芯片结果一致。结论:溃疡性结肠炎患者与健康对照者基因表达存在明显差异,分析这些差异表达基因有助于我们探索溃疡性结肠炎的发病机制,为疾病的治疗提供理论依据。     

Adiponectin 基因剔除LacZ基因敲入小鼠模型的建立

adiponectin是脂肪细胞特异分泌的一种活性蛋白质,具有增加胰岛素敏感性、抗炎及抗动脉硬化等活性.建立adiponectin基因剔除β-半乳糖苷酶基因(LacZ)敲入小鼠模型,可为整体动物水平研究adiponectin基因功能及其表达调控机制等提供理想工具.根据生物信息学方法获得adiponectin基因组序列,设计基因剔除及敲入策略,在adiponectin基因第2和第3号外显子剔除的同时,在其ATG和信号肽序列后顺接LacZ基因完整编码序列,构建完成了Adipo-LacZ-XpPNT基因剔除质粒.通过电穿孔将打靶质粒转入ES细胞,以G418和ganciclovir进行药物筛选,获得药物抗性的ES细胞克隆,PCR和DNA印迹鉴定出正确同源重组克隆.将同源重组的ES细胞克隆注入小鼠囊胚得到嵌合体小鼠,嵌合体小鼠与C57BL/6J小鼠交配产生杂合子小鼠,杂合子间交配获得adiponectin基因剔除LacZ基因敲入纯合子小鼠.经RT-PCR、RNA印迹和ELISA检测证实纯合子小鼠脂肪和血清中adiponectin基因表达呈阴性.RT-PCR、RNA印迹及蛋白质印迹检测发现,LacZ基因在突变小鼠脂肪组织中有特异性表达,其表达谱与内源性adiponectin基因的表达谱一致.但在脂肪组织及外周血中未能检测到LacZ活性,且血清中LacZ蛋白亦呈阴性.由此成功建立了adiponectin基因完全灭活及LacZ基因以内源性adiponectin基因表达谱表达的小鼠模型,为进一步研究该基因功能及其表达调控创造了有利条件.     

弥漫大B 淋巴瘤12 号染色体基因表达的研究

目的:研究弥漫大B淋巴瘤(Diffuse Large B-Cell Lymphoma,DLBCL)12号染色体基因表达情况。方法:收取临床DLBCL病人淋巴结标本液氮速冻,快速冷冻切片,采用激光显微切割技术分离单纯淋巴瘤细胞,提取淋巴瘤细胞中的mRNA与表达谱芯片杂交,通过信号扫描、处理后获得表达基因杂交信号强度。每基因设11-20对探针。杂交信号与错配探针对比,扣除背景值后,使用Wilcoxon符号秩和检验选取与错配杂交信号有显著差异的基因作为分析结果(P=0.05)。随机选取两个检测到的基因,使用PCR方法检验基因芯片结果的可靠性。结果:成功地从快速冷冻保存的DLBCL标本中提取了RNA。使用表达谱芯片进行研究,发现了共164条12号染色体编码的基因在淋巴瘤细胞中表达。并根据胞内定位,基因功能和基因所属的代谢通路三种分类方法对所得基因进行分类分析。基因表达密度分析显示12号染色体上的基因表达情况与编码基因分布情况比较一致。结论:使用表达谱芯片研究了12号染色体上的基因表达情况,为研究DLBCL提供了依据。     

小鼠脑微血管内皮细胞与隐球菌作用前后基因表达谱分析

目的 比较小鼠脑微血管内皮细胞系bEnd.3细胞与隐球菌作用前后基因表达谱的变化,为隐球菌的嗜中枢性研究提供新的线索.方法 采用基因芯片法比较bEnd.3细胞与不同血清型隐球菌作用前后基因表达谱的变化,并进一步通过荧光定量PCR的方法对某些重要基因的变化加以验证.结果 我们对bEnd.3与隐球菌作用前后基因表达进行了对比,共获得差异基因383条,其中263条基因表达下降,120条基因表达上升,并根据比较结果选取了黏附分子CDH 10及硒转运蛋白SELENBP 1两个基因进行荧光定量PCR验证,结果与芯片结果一致.发现bEnd.3与隐球菌作用后CDH 10表达明显下降,而SELENBP1表达明显上升.结论 隐球菌能引起脑血管内皮细胞黏附分子CDH 10表达下降及硒结合蛋白selenbp1表达上升,这可能与其侵袭血脑屏障有关.而SELENBP1的表达上升可能与神经系统症状有关.     

小鼠不同脑区星形胶质细胞小分子诱导转分化和基因表达差异的研究

该文旨在比较小分子化合物诱导小鼠不同脑区星形胶质细胞向神经元转分化的特性,并利用转录组测序技术分析小鼠不同脑区星形胶质细胞的基因表达差异。以新生小鼠皮层和海马的星形胶质细胞作为起始细胞,通过小分子化合物VCR诱导其向神经元转分化,利用免疫荧光染色检测转分化过程中细胞形态的变化以及神经元的比例,通过转录组测序比较两种星形胶质细胞的基因表达差异,并对差异基因进行荧光定量PCR验证及GO富集分析。结果表明,皮层星形胶质细胞经VCR诱导转分化为神经元的能力要显著优于海马星形胶质细胞;转录组测序发现,两种星形胶质细胞有12 658个基因存在差异表达,GO分析结果表明,在皮层星形胶质细胞中高表达的基因更多地参与细胞分裂的过程,推测差异显著基因GAD2、EYA2、GSX2、INSM1以及GNG3是与转分化相关的基因。该研究对星形胶质细胞向神经元转分化的机制研究具有借鉴意义。     

总RNA和mRNA来源的探针与cDNA芯片杂交的差异研究

提取BEP2D细胞的总RNA并按两种方式进行cDNA芯片探针的标记,一种是将100μg BEP2D细胞的总RNA利用逆转录法直接标记成荧光探针,另一种是先从100μg BEP2D细胞的总RNA中分离出mRNA,然后再标记成荧光探针。将两份标记好的探针同时与含有230个基因的cDNA芯片杂交。杂交后的芯片经Axon4100B扫描仪扫描,发现两种方式标记探针的一致性为93．04％,并且mRNA来源探针杂交后的荧光信号值较总RNA的弱。探讨了这两种方法标记探针在基因芯片表达谱研究中的差异性,目的是为利用这两种方法标记探针进行基因表达谱研究提供一些依据。