儿童孤独症相关基因NRXN1β启动子功能分析

Neurexins是神经特异性突触蛋白,Neurexin1β结构的异常与孤独症密切相关。为分析孤独症相关基因NRXN1β最小启动子和调节基因转录的功能元件,本文构建了含NRXN1β基因上游调控区不同区域的荧光素酶报告基因质粒,转染HEK293细胞后,利用检测双荧光素酶报告基因的转录活性以确定NRXN1β基因最小启动子区,进而筛选出相应的显著增强或抑制报告基因活性的功能区;同时,为鉴定顺式作用元件,利用基因定点突变技术对基因功能区内和临近DNA序列进行连续的碱基突变;最后,采用转录因子预测工具对启动子功能区内的转录调控元件进行分析。结果首次发现NRXN1β最小启动子区位于-88~+156 bp,-88~-73 bp和+156~+149 bp可增强启动子活性,+229~+419 bp可抑制启动子活性,且-84~-63 bp为能够显著性增强启动子活性的顺式作用元件,该区域可能存在DBP(Albumin D-site-binding protein,DBP)和ABF1(Autonomously replicating sequence-binding factor 1,ABF1)两个转录因子结合位点。     

水稻Xa1基因启动子的克隆及功能分析

Xa1是一个能对日本白叶枯病优势小种(小种1号)产生专化性抗性的R基因,虽已有该基因克隆、表达和功能方面的研究,但对其表达调控分子机制还不很清楚。本研究利用Xa1启动子与GUS报告基因的转基因T1株系,研究了Xa1启动子的时空表达及对不同外源激素的应答特征。结果表明,Xa1启动子驱动的GUS基因在水稻根中的表达量明显高于茎和叶,且在根部的中柱区GUS的表达量明显高于周围组织;在外源MeJA作用下GUS的表达显著增强,在SA和ABA处理下也有一定程度的增强,这些结果暗示Xa1的抗病作用与其在根系中柱的组织特异性表达存在一定的相关性,MeJA对Xa1启动子的活性起重要的调控作用。     

LCRG1基因启动子关键顺式调节元件的鉴定

LCRG1基因(laryngeal carcinoma related genel,LCRG1)是一个新的喉癌候选抑瘤基因,其转录调控机制一直未被阐明.通过限制性内切酶酶切介导对LCRG1基因(-169～+127)区域进行剪切体分析,将LCRG1基因最小启动子定位于-169～-57.应用连接体扫描突变体分析,将关键顺式作用元件确定在-137～-122.生物信息学提示该区存在SP1、E2F1/DP1、EKLF和ZF9转录因子结合位点.利用已知反式作用因子与报告基因质粒进行共转染,提示Sp1为有效的反式作用因子,且能上调LCRG1基因的表达.凝胶迁移阻滞实验确定LCRG1基因关键的顺式作用元件区域具有Sp1结合位点.LCRG1基因启动子-137～-122片段在该基因表达过程中可能起重要作用,为LCRG1基因功能研究提供了新的证据.     

ZNF268基因启动子区的克隆及功能分析

锌指基因家族是人体中最大的基因家族,它参与细胞分化、胚胎发育,并与许多疾病的发生相关。人类ZNF268基因是一个在人胚肝中特异性表达的C2H2型锌指基因,并可能在人的早期肝脏发育中起重要作用。为了研究ZNF268基因表达调控的分子机制,以正常人总基因组为模板PCR扩增了ZNF268基因的5′调控区2533bp片段,并将此片段插入启动子缺失的EGFP(增强型绿色荧光蛋白)载体构建了重组质粒pZNF268—EGFP。用脂质体介导的方法将pZNF268—EGFP转染NIH／3T3、COS7、K562、HeLa4个细胞系。在激光共聚焦显微镜下观察绿色荧光的表达,发现在每个细胞系中,转染了重组质粒pZNF268—EGFP的细胞均有荧光表达,但其起始表达时间均晚于转染了阳性对照质粒pEGFP—C1的细胞且荧光较弱。这表明ZNF268基因的5′调控区2．5kb片段是一个有功能的启动子,但该启动子与CMV启动子相比活性较弱。选择易培养的HeLa细胞系用于缺失研究。将一系列5′端—2456bp至—20bp缺失、3′端均为 77bp的缺失片段插入启动子缺失的CAT(氯酶素酰胺转移酶)载体构建了一系列重组质粒。将这些重组质粒转染HeLa细胞系进行缺失分析,并通过共转染pCMV—Sport—βgal质粒校正转染效率。结果表明,ZNF268启动子—2456～—1639bp区域可能含有正调控元件,—1244～—1013bp和—525～—156bp区域可能含有负调控元件,ZNF268启动子激活转录的一个重要区域位于—156～—20bp。     

胡萝卜ABF转录因子基因DcABF1的克隆与非生物胁迫应答分析

ABF转录因子是一种碱性亮氨酸拉链类蛋白,与植物的生长发育和逆境调控密切相关。该研究以胡萝卜‘君川红’为材料,克隆出编码ABF转录因子的基因DcABF1,分析其编码氨基酸的序列组成、进化关系和蛋白质理化性质等;采用实时荧光定量PCR方法检测DcABF1基因在不同非生物胁迫下的应答模式。结果显示:DcABF1基因含有一个长1 293 bp开放阅读框,编码430个氨基酸,其蛋白质分子量为104.96 kD,理论等电点为4.85。对DcABF1蛋白与其他植物的ABF家族成员进行同源性比对与进化树分析表明,DcABF1与榴莲中的ABF亲缘关系最近。蛋白质功能域预测发现,DcABF1蛋白中有28.84%的α螺旋和56.05%的无规则卷曲。DcABF1基因启动子区域含有多个顺式调控元件。实时荧光定量PCR分析表明,DcABF1基因对高温、低温、盐胁迫均有响应,其表达水平在盐处理下均高于对照,且于处理后4 h达到峰值,呈先上升后下降的趋势,但干旱处理下DcABF1基因的表达水平与对照相比均下降。     

细胞动粒蛋白Hec1启动子的结构及功能分析

细胞的分裂是一个严格调控,高度有序的过程.为了将复制后的染色体均匀、准确地传递给两个子细胞,细胞在分裂中后期受到纺锤体检验点的严格监控.Hec1定位于动粒,是纺锤体检验点调控的关键蛋白之一,它通过螺旋 螺旋结构域与其他动粒蛋白相互作用调节姐妹染色体的精确分离.为研究Hec1转录水平的调控机理,采用BLAST工具,从GenBank 中搜索到了人Hec1基因上游的序列,并利用在线工具http://mbs.cbrc.jp/research/db/TFSEARCH.html提供的转录因子结合位点搜索引擎,对其5′启动子调节区段进行了分析.分析结果表明：在Hec1基因上游-200～-1序列内,存在E2F、ATF4和cAMP应答元件结合蛋白（CREB）等转录因子调控元件.在结构分析的基础上,提取HeLa细胞基因组DNA,用PCR方法克隆了Hec1基因启动子,并构建了多个含启动子不同区段的pGL3荧光素酶报告基因表达质粒.瞬时转染HeLa细胞后的结果表明,-70～－63以及－155～－144之间的启动子区对维持荧光素酶活性最为关键.凝胶迁移实验证明,这两个区段分别能够和转录因子CREB以及ATF4结合.随后,采用野生型的以及含有133位磷酸化位点突变的CREB转染HeLa细胞,通过荧光定量PCR实验发现,Hec1的表达水平分别出现明显上升和下降.该结果表明,Hec1表达的调控是通过CREB的活化来完成的.     

人β1整合素启动子核心启动序列初步分析

目的:分析人β1整合素在HaCat细胞中核心启动片段.方法:以本室构建的含整合素β1全长启动子1745 bp基因序列(-1745bp～+11 bp)的重组栽体pGL3-1756为模板,用含有酶切位点的特异性引物扩增出整合素β1启动子-845 bp～304bp间基因序列,克隆至荧光素酶表达载体pGL3 basic,构建含正确目的基因重组载体pGL3-542.用pGL3-1756、和pGL3-542质粒转染人表皮细胞株HaCat进行活性分析.结果:酶切及序列测定表明,克隆后插入pGL3 basic中的启动子片段与GenBank DNA序列数据库对比分析序列一致,且插入方向正确.在人永生化表皮细胞株(HaCat细胞)中构建的pGL3-542载体具有很强的启动活性.结论:成功构建了整合素Bl远端启动子542 bp片段载体,在HaCat细胞中具有非常强的启动活性.人整合素β1整合素启动子核心启动序列可能位于-845 bp～-304 bp.     

小鼠EDNRB基因启动子生物信息学分析

EDNRB/EDN3/ECE-1信号传导通路在胚胎发育期神经嵴细胞分化、迁移、发育为神经节细胞的过程中起到关键作用。采用进化足迹法,利用生物信息学在线软件分析先天性巨结肠相关EDNRB基因启动子序列,结果显示:小鼠EDNRB基因定位于14号染色体,编码442个氨基酸,分子量为:49430Da,转录起始点300bp左右可能为启动子区域,启动子区域包含长度为1473bp的CpG岛,存在两段保守序列,人类和小鼠保守区域内含有33个共同的转录因子结合位点。     

空间飞行水稻pi-hit-1基因启动子功能分析

pi-hit-1基因是本实验室通过空间诱变找到的一个水稻新基因。为了对pi-hit-1基因启动子结构和功能进行研究,首先使用植物启动子分析数据库(PlantProm DB-TSSP,TFSEARCH,PLACE及PlantCARE)对该基因转录调控区序列进行预测分析,结果显示该基因上游调控区存在多个顺式元件,主要集中在翻译起始位点前300bp的区域,转录起始位点位于翻译起始位点前100bp,在转录起始位点前132bp存在TATA box元件。凝胶电泳迁移率实验(EMSA)发现翻译起始位点上游约300bp存在转录因子特异结合位点,为该基因的核心启动子,这与预测结果一致。采用系统生物学的方法研究水稻新基因pi-hit-1启动子结构,发现了该基因的核心启动子元件,为研究空间环境如何影响基因的转录调控提供了重要依据。     

桃PpMADS1基因启动子的克隆及功能分析

PpMADS1基因属于一类MADS box 基因,在植物的花发育调控中起着重要的作用。通过Genome Walking的方法从桃基因组中分离了长度为1 814bp的PpMADS1基因启动子片段,序列分析表明,在此启动子上不仅含有TATA box 和CAAT box基本元件,而且含有大量的与光调节有关的调控元件,如GT-1,Sp1和as-2-box,另外存在两个CArG-box元件、一个G-box元件和一个TGA-element,说明该启动子可能受光周期和激素的调控。将该启动子通过5′端缺失,分区段与GUS报告基因连接构建表达载体,并转化拟南芥。GUS组织化学染色分析结果表明,在-197到-454bp有促使GUS在花原基中表达的花原基特异性元件,在-454到-678bp之间存在促使GUS在萼片和花瓣表达的特异性元件,在-678到-978bp存在负调控作用元件,阻遏了GUS基因在花药中的表达。     

魔芋AaHSFB1基因及其启动子的克隆与功能分析

为了初步探究魔芋热激转录因子HSFB1基因及其启动子的功能,以白魔芋Amorphophallus albus为试材,利用同源克隆方法获得长度为1365 bp的AaHSFB1基因序列.qRT-PCR结果表明:AaHSFB1基因对热胁迫较敏感,在根中的表达量表现出先升后降的趋势,并在热处理1h时表达丰度最高;在热处理12h...     

Ⅰ型胶原基因启动子研究进展

Ⅰ型胶原由α1（Ⅰ）链（COL1A1）与α2（Ⅰ）链（COL1A2）组成,人COL1A1与COL1A2基因的启动子都已鉴定并克隆。调节转录的核因子有Sp1、NE－1、AP－1、CBF、NF－κB、C－myb、c-Krox、BFCOL1、Zf9、Sp3、Smads、TGP、Egr-1、TWIST与NP／NMP4等。在COL1A1和／或COL1A2基因启动子上已鉴定出TGFβ、糖皮质激素、TNFα、IFNγ与视黄酸等的应答元件。     

MAL1基因启动子区的克隆及其在大肠杆菌中的启动功能分析

目的：MAL1基因启动子区在原核生物大肠杆菌中是否有双向启动外源基因的功能。方法：利用PCR扩增MAL1基因启动子区,将不同方向的MAL1基因启动子区后接上Zeocin基因,构建成重组报告质粒,转化大肠杆菌DH5α,验证该启动子区是否双向都具有启动外源基因的功能。结果：将含不同方向启动子区的重组质粒PUCMZ1和PUCMZ2,转化大肠杆菌,转化子均有Zeoein抗性。结论：证明了MAL1结构基因上游启动子区在原核生物大肠杆菌中具有双向启动的功能,且3′-5′方向的启动能力强于5′-3′方向。     

小鼠PD-1基因启动子克隆鉴定及转录调控分析

PD-1分子是一种重要的免疫调控因子,目前对其自身表达调控尚未有系统的研究.对PD-1启动子区域进行分析,克隆构建了含PD-1基因上游约2kb范围内含4种不同长度调控序列的双荧光素酶表达载体.通过FACS检测发现,小鼠T淋巴瘤EL4细胞稳定表达PD-1,而骨髓瘤Sp2/0-Ag细胞则在佛波酯(phorbol 12-myristate 13-acetate,PMA)和离子霉素(ionomycin,IO)诱导后才表达PD-1.4种双荧光素酶报告系统在上述两种细胞中检测PD-1启动子各区段活性显示,-227～+49bp区域含有PD-1核心启动子,上游-1127～-716bp含有较强正性调节元件,而在-1685～-1128bp、-715～-228bp两个区域含有负性调节元件,这种正负调控区交错的启动子活性现象说明了PD-1基因表达调控的复杂性,这些结果为PD-1基因的表达调控提供了结构基础和依据.     

人Boule基因启动子区结合蛋白的生物信息学分析

目的：对精子发生RNA结合蛋白Boule基因启动子区结合蛋白进行生物信息学分析。方法：从基因参考序列数据库获取Boule基因启动子区序列,使用TFSEARCH程序对启动子序列中的转录因子结合位点进行预测。结果：成功获得长度为2kb的人Boule基因启动子区序列。该启动子区Thresholdscore〉90的共有60个转录因子结合位点,涉及sox家族、GATA结合蛋白家族、热休克因子家族、锌指蛋白Kruppel家族、POU家族、runt家族、同源异型框基因家族、TALE类同源结构蛋白家族、转录因子螺旋环螺旋家族、IKAROS家族、FOX家族11个家族的转录因子和3个TATAbox。结论：Boule基因表达的调控是在一定时间或空间上、一种或多种调节蛋白作用的复杂过程。调控Boule基因表达的转录因子绝大部分与胚胎发育、性别决定、个体生长密切相关。     

肿瘤细胞中端粒酶催化亚基hTERT基因启动子结合因子的检测

为了研究端粒酶催化亚基ｈＴＥＲＴ基因在癌变细胞中组成型表达的调控机制,采用凝胶阻滞电泳（ＥＭＳＡ）实验方法检测人粒系白血病细胞ＨＬ－６０、人红系白血病细胞Ｋ５６２、人肺癌细胞Ａ５４９、人肝癌细胞ＨｅｐＧ２及正常人肺成纤维细胞２ＢＳ等体外传代的肿瘤和正常二倍体细胞核提取物中与ｈＴＥＲＴ启动子核心序列结合的核因子活性。结果在４种实验肿瘤细胞中均可检测出与ｈＴＥＲＴ基因启动子结合的核因子活性,而正常二倍     

高羊茅FaChit1基因启动子的功能分析

用含有不同长度FaChitl基因启动子区域与GUS基因融合构建植物表达载体pFaChitlP—I、pFaChitlP-Ⅱ以及pFaChitlP-Ⅲ并分别对烟草进行转化,经真菌激发子、干旱、机械损伤以及乙烯等多种胁迫处理后测定GUS活性。启动子缺失分析实验结果显示,真菌激发子对FaChitl基因启动子所介导的GUS诱导表达效果最强,而机械损伤只能微弱地诱导GL靥基因表达;FaChitl基因启动子-651bp以内的序列均能介导GUS基因的诱导表达,同时-935bp与-233bp之间的区域是该启动子响应真菌激发子、乙烯以及机械损伤胁迫所必需的。表明FaChitl启动子是一个多胁迫诱导型启动子。     

拟南芥ats1A基因启动子的克隆和功能分析

通过PCR扩增,从拟南芥中克隆出ats1A基因启动子(包括叶绿体转运肽),将此启动子与GUS基因相连构建植物瞬时表达载体,用基因枪法将之导入烟草进行瞬时表达。GUS基因检测分析表明,ats1A基因启动子能特异的启动GUS基因在烟草叶片中高效表达。