荷斯坦奶牛红毛性状的基因检测及红毛形成机制的探讨

荷斯坦奶牛黑素皮质素受体1(MC1R)基因310G缺失突变产生e等位基因,导致红白花毛色。实验利用PCR-RFLP和DNA测序技术建立了荷斯坦奶牛红毛性状的基因检测方法,并在4个荷斯坦奶牛全同胞家系中得到了证实,可见其可用于鉴定携带e等位基因的种公牛,以指导奶牛育种。通过分析黑素皮质素(MC)受体蛋白家族序列,找到了MC1R蛋白结构与功能的区域(TM3、TM6、TM7和EL3)。利用VHMPT软件预测MC1R突变蛋白的结构,结果显示其丢失了TM3、TM6、TM7和EL3区,也失去了与α-促黑素(α-MSH)结合的区域,最终导致红毛的产生。     

黑素皮质素受体对动物采食量和能量稳态的调控

黑素皮质素受体是G-蛋白耦联受体超家族成员。5个黑素皮质素受体基因已经被克隆和鉴定,并有不同的组织分布和生物学功能。本文综述了黑素皮质素受体3和受体4基因调控采食量和能量稳态的研究进展。 Abstract:The melanocortin receptors are members of the super-family of G-protein coupled receptors.To date,five melanocortin receptor genes (MC1R-MC5R) have been cloned and characterized.These receptorsdiffer in their tissue distributions and physiological roles.This review focuses on the roles of MC3R and MC4R in regulation of food intake and energy homeostasis.     

大菱鲆MC1R基因克隆与序列分析

黑素皮质素受体1(melanocortin-1-receptor,MC1R)是黑色素形成调控中的一个关键因子.MC1R通过调节色素产生的数量和类型,决定皮肤表型.本研究根据鱼类的MC1R基因保守区的核苷酸序列设计引物,利用PCR技术扩增出大菱鲆MC1R基因部分片段,纯化后进行克隆测序.经生物软件拼接后,得到大菱鲆MC1R基因编码区951 bp片段.序列分析表明:此片段与GenBank上公布的部分鱼类的MC1R基因序列同源性较高(97%～86%).本试验结果为进一步研究该基因的结构与生物学功能奠定了基础.     

黑素皮质素受体-2与Ⅰ型家族性糖皮质激素缺乏症

 黑素皮质素受体-2（MC2R）具有7个跨膜区（Ⅰ～Ⅶ）、3个胞外环和3个胞内环,人MC2R基因定位于18p11.2;编码区长894 bp,无内含子,在种间和种内具有较高保守性;人MC2R有297个氨基酸残基,推测分子量为33 kD.MC2R主要分布于肾上腺皮质区网状带和束状带,在功能上与腺苷酸环化酶偶联,通过激活依赖环腺苷酸的信号途径来催化类固醇合成;MC2R合成受到各种因子调节,包括其自身配体ACTH、顺式作用元件和反式作用因子等.MC2R基因突变可导致Ⅰ型家族性糖皮质激素缺乏症;迄今为止,在FGD患者中共发现37个MC2R基因编码区突变,突变单独或复合存在降低MC2R活性     

敲减MC4R表达对牛胎儿成纤维细胞CMS系统关键因子的影响

为获得敲减黑素皮质素4受体（melanocortin 4 receptor,MC4R）基因的牛胎儿成纤维细胞,并探讨其在能量平衡神经调节系统中的作用,将构建成功并已鉴定为有效序列的短发夹状RNA (short hairpin RNA, shRNA)真核表达载体pGSH1 GFP MC4R,利用阳离子脂质体转染牛胎儿成纤维细胞并使用G418筛选稳定转染细胞株.利用实时荧光定量和Western印迹检测MC4R及中枢黑素皮质素系统(central melanocortin system, CMS)关键因子的表达水平变化.结果表明,在稳定转染的牛胎儿成纤维细胞系中, MC4R表达显著抑制,瘦蛋白(leptin)和阿黑色素原(POMC)表达下调,黑素皮质素拮抗物agouti相关蛋白(AGRP)和MC3R表达上调,而神经肽Y (NPY)表达无明显改变.综上所述,本研究成功获得了敲减MC4R基因表达的牛胎儿成纤维细胞.相关基因表达水平检测结果提示, MC4R的表达水平对CMS系统中的各关键基因的表达有不同的抑制或促进影响.     

黑素皮质素受体1——哺乳动物黑色素形成中的关键基因MC1R——the Key Gene in Mammalian Melanin Synthesis

黑色素的形成与产生在动物的生长发育过程中受到许多基因的调控。本文综述了近年来被广泛研究的哺乳动物黑色素形成调控中的一个关键基因——黑素皮质素受体1（melanocortin-1-receptor, MC1R）基因的作用机制、DNA序列变异与黑色素性状之间的关系,并且对另一重要的脊椎动物类群——鸟类中MC1R基因的确定与突变情况作以概述,此外对乌骨鸡富含黑色素的原因和鸟类的黑色素形成机制也进行了探讨。Abstract: The study of the molecular regulation mechanism of melanin synthesis during animal development has become a new focus recently .The synthesis and production of melanin during animal development are regulated by many genes. This paper summarized the molecular function mechanism of melanocortin-1-receptor (MC1R) gene and the relationship between the consequences of polymorphic variation of the gene and melanin traits, in addition to summarized the identification and mutation of MC1R gene in birds. Furthermore, the reason of abundant melanin in silkies and melanin synthesis mechanism in birds are all also discussed here.     

《糖尿病》：研究发现亮氨酸缺乏时中枢神经调节新机制

中科院上海生科院营养所郭非凡研究组在最新研究中,首次发现了下丘脑核糖体S6K蛋白激酶（p70 S6K1）通过抑制黑素皮质素受体4（MC4R）的表达,进而下调促肾上腺皮质激素释放激素水平,参与机体能量代谢稳态调控,揭示了亮氨酸缺乏时中枢神经系统调节外周脂质和能量代谢的新机制。相关研究成果近日在线发表在国际学术期刊《糖尿病》（Diabetes）上。     

miRNA-338-3p通过靶向抑制MC1R基因表达抑制羊驼黑色素细胞黑色素的生成

黑色素皮质素1受体MC1R）是在黑色素细胞内表达的G蛋白耦合受体（G protein coupled receptor, GPCR）家族成员,参与黑色素细胞中黑色素的生成。微RNAs（miRNAs）是一类非编码RNA,通过与靶基因3′-UTR结合抑制基因表达。已有研究证明,miR-338-3p 在多种人类肿瘤细胞中（过）表达,可通过下调靶基因表达抑制肿瘤细胞的侵袭迁移能力。然而,有关miR-338-3p对羊驼皮肤黑色素细胞的黑色素合成影响却罕见报道。本研究证明,miRNA-338-3p通过靶向抑制MC1R基因表达,抑制羊驼黑色素细胞黑色素的生成。采用生物信息学预测MC1R基因是miRNA-338-3p的靶基因,其基因表达抑制羊驼黑色素细胞黑色素合成。随后构建miR-338-3p真核表达载体。其基因转染结合qPT-PCR和Western印迹结果揭示,与对照细胞比较,过表达miRNA-338-3p的羊驼黑色素细胞的MC1R基因,及其下游与黑色素生成相关的小眼相关性转录因子（MITF)、酪氨酸酶(TYR)、酪氨酸酶相关蛋白1（TYRP1）、酪氨酸酶相关蛋白2（TYRP2）编码基因mRNA及蛋白质表达水平明显下调。酶联免疫吸附分析显示,过表达miRNA-338-3p的羊驼皮肤黑色素细胞的黑色素产量,较对照细胞显著下降（P＜0.01）。综上结果,miR-338-3p可通过抑制靶基因MC1R表达,下调其下游基因MITF、TYR、TYRP1和TYRP2基因的表达,从而抑制羊驼皮肤黑色素细胞黑色素的合成。miRNA-338-3p在羊驼生长发育过程中,是否参与调控体内皮肤黑色素细胞的黑色素生成尚待进一步研究。     

黑皮质素受体-4调节通路的研究进展

黑皮质素系统来自阿片-促黑素细胞皮质素原,在中枢摄食行为和能量平衡代谢中起到重要作用,此系统生理功能的发挥主要通过与下丘脑神经元细胞上特定膜受体（黑皮质素受体）结合完成。黑皮质素受体（MCR）有五种亚型（MC1R-MC5R）,其中参与体重调节的受体主要是黑皮质素受体3（MC3R）和黑皮质素受体4（MC4R）。MC4R属于G蛋白耦联受体,具有七次跨膜结构。作为一种膜受体,MC4R发挥体重调节作用,一方面受外界激动剂或拮抗剂的调节;另一方面,此受体活化后会影响到细胞内的信号调节通路。研究MC4R的功能首先要了解受体的结构,本文对G蛋白耦联受体的结构进行了较详细的叙述,MC4R经信号调节通路,激活腺苷酸环化酶,增加cAMP的浓度,最终通过影响细胞内基因的转录和翻译,来调节体重和能量的消耗。     

乙型肝炎病毒X基因真核表达载体的构建及表达

目的:构建含有天然完整的乙型肝炎病毒(HBV)X基因序列的真核表达载体,观察其在肝癌细胞株中的表达。方法:设计并合成HBV X基因的引物,用PCR方法从含完整HBV全基因的HepG2细胞中扩增X基因序列,并将其连接到真核表达载体pVAX-1上,酶切、PCR鉴定;用Triton X-114去除质粒内毒素后,采用电穿孔法将重组质粒pVAX-HBV X和空质粒pVAX-1分别转染SMMC-7721细胞,RT-PCR法检测HBV X基因mRNA的表达,Western印迹鉴定HBV X蛋白(HBx)的表达。结果:酶切和PCR鉴定证实pVAX-HBV X载体中包含完整的HBVX基因片段,该重组质粒转染的SMMC-7721细胞中HBV X基因mRNA及HBx蛋白的表达稳定。结论:构建了HBV X基因的真核表达载体,为X基因及其编码蛋白的生物学功能的研究提供了可靠的基因材料。     

流体动力学法表达乙肝病毒X蛋白小鼠模型的建立

目的建立表达乙肝病毒X蛋白的小鼠模型。方法实验动物分成模型组和对照组,模型组利用已构建的含有HBX基因的真核表达质粒pcDNA3.1（＋）-HBX,对照组以等量生理盐水代替,采用流体动力学法将质粒经尾静脉高压注入小鼠体内,24h后取小鼠肝组织,行免疫荧光、RT-PCR和Western blot法从不同水平检测HBX在小鼠肝组织内的表达情况。结果模型组小鼠RT-PCR显示肝组织内有HBX mRNA的存在,免疫荧光和Western blot检测均有HBX蛋白的表达;对照组小鼠则无HBX表达。结论成功建立了表达乙肝病毒X蛋白小鼠模型,为进一步探讨HBX蛋白在动物体内的生物学作用提供实验基础。     

澳洲坚果MiMYB2基因克隆及结构与功能分析

为研究R2R3-MYB转录因子家族成员在澳洲坚果生长发育和产量形成中的作用机制，利用PCR技术从澳洲坚果品种“桂热一号”叶片中克隆MiMYB2基因并采用生物信息学对其结构及功能进行分析。结果表明，克隆获得的MiMYB2（NCBI登录号：MN254976）基因cDNA序列全长1 210 bp，开放阅读框（ORF）1 002 bp，编码333个氨基酸。MiMYB2编码一个无跨膜结构、无信号肽且定位于细胞核的不稳定亲水蛋白，含两个SANT保守结构域，属于R2R3-MYB家族。BLAST分析发现MiMYB2与荷花NnMYB3-like氨基酸序列同源性最高。系统进化分析将MiMYB2与AtMYB17、AtMYB106和AtMYB16聚类为S9亚族。通过转录组数据分析MiMYB2基因在“桂热一号”和“695”品种澳洲坚果枝条、花和叶片中的表达模式，表明MiMYB2在“桂热一号”品种花中的表达量最低，“695”品种花中的表达量最高。推测MiMYB2与澳洲坚果花生长发育密切相关。本研究为阐明MiMYB2基因在澳洲坚果生长发育和产量形成中的作用机制提供理论参考。     

2类多巴胺受体对心肌缺血后处理保护作用的影响及机制

目的：观察2类多巴胺受体（DR2）在心肌缺血后处理保护中的作用,并探讨其机制。方法：复制原代培养乳鼠心肌细胞缺血后处理模型,细胞随机分为正常组（Control）、缺血/再灌注组（I/R）、缺血后处理组（PC）、缺血后处理＋DR2激动剂组（PC＋Bro）、缺血后处理＋DR2抑制剂组（PC＋Hal）、缺血后处理＋DR2抑制剂＋激动剂组（PC＋Hal＋Bro）。比色法检测细胞培养液乳酸脱氢酶（LDH）、超氧化物歧化酶（SOD）活性和丙二醛（MDA）含量;透射电镜观察细胞超微结构改变;流式细胞仪检测细胞凋亡变化;Western blot方法检测DR2蛋白表达、p-p38和p-JNK的活性。结果：与正常组相比,I/R能够增加DR2蛋白的表达,升高LDH活性和MDA含量,降低SOD活性,加重细胞损伤和细胞凋亡,上调p-p38和p-JNK的活性;与I/R组比较,PC进一步增加DR2蛋白的表达,降低LDH活性和MDA含量,增加SOD活性,减轻细胞损伤和细胞凋亡,下调p-p38和p-JNK的活性,Bro增强了PC的心肌保护作用,Hal则可取消Bro的这种作用。结论：DR2激活通过下调p-p38和p-JNK的活性参与缺血后处理对心肌缺血/再灌注损伤的保护作用。     

siRNA沉默过度内质网应激下DⅨ基因在缺血／再灌注肺损伤中的作用

目的：探讨siRNA沉默过度内质网应激（ERS）下C．Jun氨基末端激酶（州K）通路在缺血／再灌注肺凋亡中的作用。方法：采用C57BIM6J小鼠左侧肺原位缺血／再灌注（IVR）损伤模型。实验随机分为7组（／7,=10）,包括假手术组（Sham组）,缺．tk／再灌注组（I／R组）,PBS＋Lipofectamine2000TM转染试剂组（VR＋PBS＋Lipo组）,阴性对照组（VR＋SCR组）,JNK-siRNA~g（VR＋siRNAJNl（1组、I／R＋siRNAJ眦组、I／R＋si时忱JNl。组）。各组实验结束后处死小鼠,留取左肺,分别检测肺湿干重比（W／D）和总肺水含量（TLW）;光镜观察肺组织形态结构变化,并进行肺组织损伤评估（IQA）;RT-PCR、检测JNK和葡萄糖调节蛋白78（GRP78）的基因表达;Westernblot检测磷酸化JNK（p-JNK）和GRP78的蛋白表达;原位缺口末端标记法（TUNEL法）检测肺细胞凋亡指数（AU。结果：与Sham组相比,I／R＋PBS＋Lipo组和SCR组各组W／D、’ILw、IQA、JNK与GRP78mRNA和p-JNK、GRP78蛋白质表达量及AJ均明显升高（P〈0．01）,光镜显示肺组织结构出现明显损伤性变化,且各组两两比较,上述各指标均无统计学差异;与I／R＋PBS＋Lipo组和SCR组相比,JNK-siRNA各组GRP78表达水平无明显变化,余各指标均降低（P〈0．05,P〈0．01）且肺组织损伤减轻。结论：I／R引起肺组织细胞发生过度的ERS,并通过JNK通路引起细胞凋亡,损伤肺组织。