影响RNA剪接的基因变异

发现和正确解读疾病相关突变是遗传病分子诊断和临床指导的关键。尽管二代测序技术的应用显著改善了突变检测效率,但解读突变的生物学效应仍然存在挑战。目前对基因检测结果的解读更多地关注突变对蛋白质结构和功能的影响,而忽视了基因变异对RNA剪接的影响。越来越多的证据显示引起RNA剪接异常的基因变异在疾病发生中发挥重要作用。本文对影响RNA剪接的主要突变类型和确认方法进行介绍,以期为准确判断突变的遗传效应提供参考。     

RNA可变剪接与肺癌的发生发展

在人类的基因组中,超过90％的基因都会经历RNA可变剪接,可变剪接贯穿生命活动的始终.RNA剪接异常与人类的疾病密切相关,其中包括癌症.作为第二大致死因素,癌症对公共健康造成了严重的危害.在每年癌症新增及死亡病例中,肺癌均位于首位.研究发现,肺癌中存在大量剪接事件异常,可变剪接参与调控肺癌的发生和发展.在肺癌中,剪接因...     

RNA在RNA剪接中的功能：从催化到调控

对非编码RNA功能的认识是后基因组时代的一个研究焦点,本文主要介绍非编码RNA在RNA剪接中的催化和调控功能。在RNA加工过程中,三大类内含子的剪接都是由RNA成员主导。其中Ⅰ型和Ⅱ型内含子能催化自身的切除和外显子连接反应;而核mRNA内含子的剪接则由剪接体里的小核RNA主导。Ⅰ型和Ⅱ型内含子存在于细菌、低等真核细胞和植物的细胞器内;而真核细胞的核编码蛋白质基因内全部是核mRNA内含子,并且其数目随生物体的复杂性而显著升高。一个多内含子前体mRNA通过选择性剪接产生多种,甚至上万种不同的mRNA和蛋白质,对蛋白质组的复杂度和时空表达调控至关重要。选择性剪接调控由剪接调控蛋白特异识别和结合前体mRNA里所富含的顺式RNA调控元件完成的;系统认识这两者之间的对应关系是揭示基因组表达调控网络的一把钥匙。     

RNA的生物合成与剪接（二）

真核细胞的转录 1.真核细胞与原核细胞的基因表达有如下的主要区别:真核生物的基因表达要比原核生物的基因表达复杂得多。真核生物的转录在有核膜包裹着的细胞核中进行而转译则在核外发生;在原核生物中,这二者是偶联的,细菌mRNA的转译作用在转录本仍在合成时便开始了。转录和转译在时间和空间上的分离使真核生物更精细地调节基因表达,促使细胞的形     

一种新的非翻译区剪接位点识别方法

为提高非翻译区剪接位点识别的精度,提出一种统计概率与支持向量机相结合的识别方法 .该方法主要分为两个阶段,第一阶段应用统计学方法对非翻译区(UTR)序列进行描述,将序列中各碱基之间的相关性、位置特异性、保守性等特征用概率形式描述,以概率参数作为第二阶段支持向量机的输入向量,第二阶段应用带有多项式核函数的支持向量机(SVM)对剪接位点进行识别.通过对人类5′UTR剪接位点数据集进行测试,结果表明:该方法对非翻译区剪接位点的识别取得了很好的效果.     

RNA剪接因子结构与功能研究进展

RNA剪接是一个多步骤、形成多种中间状态复合物的复杂过程.尽管在已经发现的一百多种pre-mRNA剪接相关因子中,仅研究了约8%相关蛋白质的空间结构,已充分显示对剪接相关因子三维晶体结构以及溶液结构的测定与研究,在理解RNA剪接的复杂机理以及生物学特性中具有不可替代的重要意义.     

选择剪接：一种基因表达的调控方式

选择剪接是一种在转录后水平直接调节基因表达的调控方式,既可以直接在ＲＮＡ水平上调节基因的表达过程,也可以改变基因的表达产物,对蛋白质的功能和活性进行调节。选择剪接在生物体发育过程中也起着重要的调控作用。     

SR蛋白家族在RNA剪接中的调控作用

SR蛋白家族成员都具有一个富含丝氨酸/精氨酸(S/R)重复序列的RS结构域,在RNA剪接体的组装和选择性剪接的调控过程中具有重要的作用。绝大多数SR蛋白是生存的必需因子,通过其RS结构域和特有的其他结构域,实现与前体mRNA的特异性序列或其他剪接因子的相互作用,协同完成剪接位点的正确选择或促进剪接体的形成。深入研究SR蛋白家族在RNA选择性剪接中的调控机制,可以促进以疾病治疗或害虫防治为目的的应用研究。该文总结了SR蛋白家族在基础研究和应用方面的进展。     

一种改良的RNA超离心制备方法

RNA制备是分子生物学中常用的实 验技术之一。RNA的常用制备方法包括蛋白酶K/SDS法、异硫氰酸胍或盐酸肌超离心法以及热酚法等。我们在制备非洲爪赡(XenopusLaevis)早期胚胎RNA的过程中,通过对不同实验方法的比较,摸索出一种RNA制备方法(改良法),提高了起离心的效率,简要介绍如下。     

PTB蛋白:一种调控肿瘤代谢的RNA可变剪接调节因子

多聚嘧啶区结合蛋白(polypyrimidine tract binding protein,PTB或hnRNP I)是一种在细胞内部参与mRNA代谢过程的蛋白质。PTB蛋白可结合于核酸分子上富含嘧啶碱基的序列,对mRNA前体的剪接进行调控。如在部分肿瘤细胞中,PTB的表达量升高可对肿瘤代谢过程中关键的丙酮酸激酶M(pyruvate kinase M,PKM)基因的表达进行调控,通过抑制PKM基因的可变剪接的方式上调PKM2(pyruvate kinase M2,PKM2)的表达,进而强化肿瘤细胞的有氧糖酵解过程并促进肿瘤的发展。本文结合PTB蛋白的结构及其在PKM可变剪接过程中的调节机制,简要综述了PTB蛋白对肿瘤代谢的调控作用。     

二种简便迅速分离 RNA 的方法

RNA是基因表达的第一产物,但有些病毒中(如RNA病毒、反转录病毒)的遗传物质就是RNA。近年来的研究表明,某些RNA还有酶的功能,因此RNA在基因表达过程中和在生命起源的研究方面均占有重要地位。随着对RNA研究工作的迅速开展,分离RNA的方法也不断改进和完善。     

RNA的错误剪接影响转基因的表达

利用PCR扩增方法获得1.5 kb人粒细胞集落刺激因子(G-CSF)基因组基因,将其受控于2.6 kb的鼠乳清酸蛋白(WAP)基因的启动子下,构建成乳腺表达载体.通过显微注射方法建立转基因鼠,PCR及DNA印迹鉴定证实获得两只转基因阳性鼠.在其乳腺表达出极低的G-CSF.为探讨低表达的原因,采用RT-PCR方法,从转基因鼠乳腺获得G-CSF cDNA,序列分析表明,其RNA剪接出现错误,将其第四外显子识别为内含子,由此导致其低水平表达.     

核小体定位与RNA剪接

根据核小体定位序列和缺失序列的碱基分布特征,应用多样性增量二次判别方法(IDQD)构建模型对这两类序列进行了区分,受试者操作特性曲线下的面积达到了0.958．应用这一模型研究了核小体在人类基因组剪接位点(GT/AG)邻近序列中的分布方式,发现外显子所对应的DNA序列通常倾向参与核小体的形成,并且由它所转录的RNA统计上具有较强的刚性,而剪接位点及其邻近的内含子对应的DNA序列则避免参与核小体的形成,所转录的RNA统计上具有较强的柔性．进一步还发现,DNA序列的核小体定位/缺失和RNA的刚性/柔性具有统计相关性,为从机制上解释为何前体RNA剪接事件与DNA序列中的核小体定位信息有关提供了依据．     

选择性剪接的理论预测

可变剪接作为真核生物转录后加工机制普遍存在于不同组织、不同发育时期或不同病理状态下的基因表达调控过程中。对同一基因不同剪接变体的研究可使我们更深入的了解发育、进化、疾病发生机理等基本的生物学问题。讨论了一些基于序列比对而建立的可变剪接的理论预测方法,尚存不足之处,有待于进一步完善。     

表观遗传因素在RNA剪接过程中的作用

RNA剪接是真核生物基因表达过程中的重要环节,增加了蛋白质的多样性和基因表达的可调节性. 日益增多的研究表明,RNA剪接并不是独立的生物过程.RNA Ⅱ型聚合酶(RNA polymerase-Ⅱ, RNA Pol Ⅱ)、核小体定位和组蛋白修饰等因素都与RNA剪接过程密切相关.阐明RNA Pol Ⅱ、核小体定位和组蛋白修饰等因素在RNA剪接过程中的作用,将为剪接位点的准确识别和剪接调控机制的研究提供新思路.本文综述了RNA Pol Ⅱ、核小体定位和组蛋白修饰等因素对RNA剪接的影响以及它们在RNA剪接过程中的调控作用.     

寻找mRNA的选择性剪接

在真核生物的基因中,mRNA选择性剪接现象十分普遍。mRNA选择性剪接导致一个基因多转录本的产生,被认为是高等生物增加蛋白质多样性的主要机制,且已发现与许多人类疾病密切相关。发现这些转录本的选择性剪接位点、新的外显子和外显子组合,乃至获得这些剪接变异体的完整克隆,对于基因功能的深入研究十分必要。简要介绍了几种在mRNA水平探索选择性剪接的方法。     

利用RNA干扰抑制具有多种剪接形式的RNA结合蛋白基因的表达

目的:构建具有多种剪接形式的RNA结合蛋白(RBPMS)基因siRNA的真核表达载体,观察其对RBPMS表达的影响。方法:利用RNA干扰(RNAi)技术,设计并合成了2条针对RBPMS基因的siRNA,将其克隆到siRNA表达载体pSliencer2.1-U6neo上。将重组质粒和带FLAG标签的RBPMS共转染293T人胚肾细胞,通过Western印迹检验RNAi效应。结果:测序证明成功构建了RBPMSsiRNA真核表达载体;Western印迹表明构建的siRNA能有效地抑制RBPMS基因的表达。结论:构建了RBPMSsiRNA的真核表达载体,该siRNA能有效地抑制RBPMS基因的表达。