人类β珠蛋白基因簇表达的转录调控

人类β珠蛋白基因簇的表达具有明显对空调控特征,即具有严格的红系组织特异性和不同发育阶段特异性,同时尚需精确调控,以使α／β珠蛋白链合成比趋向平衡并定量聚合成功能蛋白Ｋ血红蛋白,因此,它是研究真核基因表达调控及基因表达与细胞分化关系的理想模型,本文拟综述在转录水平人类β珠蛋白基因表达调控研究的进展,产对该领域的发展方向进行预测,以期逐步深入研究并最终阐明其表达调控机制,并籍此文报道近年来我们在此领域     

影响β-地中海贫血表型的遗传修饰作用

β-地中海贫血(β-地贫)是一种可致死、致残的遗传性血液病,临床上具有较宽泛的表型变异谱,在致病基因型相同或类似的情况下,患者的临床表型严重程度有很大的差异。探索影响β-地贫表型的遗传修饰因素是当前血液病及遗传病领域的研究热点和重点。本文从α-珠蛋白基因型和胎儿血红蛋白(Hb F)数量性状位点两个方面阐述了可加重或缓解β-地贫表型的遗传修饰因素,并着重介绍了调控?-珠蛋白基因重激活的转录因子变异,以及β-珠蛋白基因簇顺式元件变异。最后,本文举例介绍了β-地贫遗传修饰的临床应用以及未来发展前景。     

西藏温泉蛇血红蛋白高原低氧适应性分子机制研究

本文结合基因组学、分子进化以及计算生物学等分析方法,对西藏温泉蛇(Thermophis baileyi)血红蛋白(hemoglobin,Hb)基因家族成员、基因簇结构和蛋白质结构等进行研究,探索西藏温泉蛇对高原低氧环境适应的分子机制。结果显示,西藏温泉蛇基因组中包含2个α珠蛋白基因和2个β珠蛋白基因,其中β珠蛋白基因簇高度保守,α^A珠蛋白基因在有鳞目祖先分化及形成蛇类和蜥蜴类的过程中发生了基因转座事件,转座后在蛇类中的排列模式为(5′-RREB1,SSR1,α^A,RIOK1,DSP-3′)。西藏温泉蛇α^D和β²基因分别有2个和4个潜在的正选择位点,其中α^D亚基p.Arg9Lys和p.Val36Thr突变使得该亚基血红素口袋体积增大和亲水性升高,这有利于提高O₂的运输效率。β²亚基p.Ser53Asn突变导致血红素口袋的亲水性升高,p.Ile112Leu、 p.Thr135Cys和p.Ala139Ser突变使得β²...     

人δ珠蛋白基因表达调控研究进展

人δ珠蛋白基因是次要成年功能性β类珠蛋白基因,位于１１号染色体短壁β珠蛋白基因簇中,γ珠蛋白基因之后,β珠蛋白基因之前。,     

氯化高铁血红素诱导K562细胞中β-珠蛋白基因表达的研究

以绿色荧光蛋白（EGFP）基因为报道基因,构建了在β－珠蛋白启动子驱动及HS2元件调控下的重组表达载体HG,用脂质体转染法将其转染到K562细胞中,并用RT－PCR方法及流式细胞仪检测氯化高铁血红素（Hm)对K562细胞中β－珠蛋白基因表达及重组载体HG在K562细胞中瞬时表达的影响。结果显示：用30μmol/L Hm诱导K562细胞24、48及72h后,不仅其γ－珠蛋白mRNA水平升高,其β－珠蛋白mRNA水平也明显上升,而且这种诱导作用在诱导24、48h后比较明显;Hm还可增强重组表达载体HG在K562细胞中的瞬时表达。提示Hm诱导红系分化的机理可能与γ→β珠蛋白基因的转换机制相关。     

红系NFE2反式作用因子

ＮＦＥ２是碱性亮氨酸拉链家族成员之一,由一个广泛表达的１８ｋＤ亚基和一个组织限制表达的４５ｋＤ亚基组成。ＮＦＥ２是生血组织特异的反式作用因子。它通过α和β珠蛋白基因簇的位点控制区吝节珠蛋白基因转录。而且对正常血小板的生成是必须的。     

人α—珠蛋白基因表达调控研究进展

人α－类珠蛋白基因簇位于１６号染色体的短臂近端粒区,由４个功能基因和３个假基因组成,其中,ζ－珠蛋白基因在胚胎期表达,α２、α１和θ珠蛋白基因在胎儿和成人期表达。α－类珠蛋白基因的主要调控序列位于ζ－珠蛋白基因上游４０ｋｂ的位置,称为ＨＳ－４０,另外还存在其它的ＨＳ－位点。在ＨＳ－４０和各种珠蛋白基因启动子上有多种红系和通用反式作用因子的结合位点,它们间的协同作用保证了α－类珠蛋白基因表达的组织和     

猪脂肪组织发育过程中Wnt/β-catenin信号通路相关基因及脂肪转录因子的时序表达

为研究Wnt/b-catenin信号通路对猪脂肪组织发育的影响, 并探讨其可能的作用机制, 以1~120日龄长白猪脂肪组织为试验材料, 采用SQ RT-PCR法检测Wnt信号通路中相关基因β-catenin、GSK3β、Fz1及主要的脂肪转录因子PPARγ、C/EBPα 和分化早期标志基因LPL mRNA的表达变化; 石蜡切片免疫组化方法定性检测β-catenin在脂肪组织发育中的时序表达变化。SQ RT-PCR结果显示, β-catenin mRNA在猪出生第1天有高水平表达, 随着个体日龄的增长, 其表达量逐渐降低, 60日龄后维持在一个较低水平。GSK3β和Fz1 mRNA的表达量也伴随脂肪组织的发育而逐渐降低。而LPL、PPARγ和C/EBPα的 mRNA表达量随着个体日龄的增长而逐渐升高, 60日龄后仍保持高水平的表达。石蜡切片免疫组化结果显示, 随着脂肪组织的发育, β-catenin蛋白的表达也随之降低, 并且β-catenin蛋白的表达部位逐渐由细胞核和细胞质共表达变为只在细胞质中表达。上述基因表达的时序变化规律提示, β-catenin在维持前体脂肪细胞的未分化状态, 抑制脂肪组织发育中具有重要作用, 其作用机制可能是通过对脂肪细胞转录因子PPARγ、C/EBPα及分化早期标志基因LPL mRNA的调控来进行的。     

γ-珠蛋白基因表达调控机制与临床应用

成人体内的血红蛋白是由2个 α-珠蛋白和2个β-珠蛋白组成的四聚体,负责氧气的运输。珠蛋白基因在基因组中成簇分布,其表达受到多种顺式作用元件和反式作用因子的共同调控,具有高度的组织特异性和发育时序性。β-地中海贫血和镰刀型细胞贫血是两种最常见的由于β-珠蛋白基因突变引起的常染色体隐性遗传病。γ-珠蛋白是一种主要在胎儿时期表达的类β-珠蛋白,同样具有载氧功能,但编码该蛋白的基因在上述贫血患者中却保持完好。因此,临床上优选的治疗方案之一是重新激活患者体内沉默的γ-珠蛋白基因的表达来弥补缺损的β-珠蛋白,从而缓解临床症状。目前已有多种能提高γ-珠蛋白基因表达的药物,在临床上用于治疗β-地中海贫血和镰刀型细胞贫血。随着基因组编辑技术的发展,针对这两种贫血的精准基因治疗研究也在进行中。本文着重介绍了参与γ-珠蛋白基因调控的转录因子和表观遗传修饰分子,以及目前相关的β-地中海贫血和镰刀型细胞贫血的临床治疗药物和手段,以期为深入阐明γ-珠蛋白基因的转录表达分子调控机制提供参考。     

猪脂肪组织发育过程中Wnt/β-catenin信号通路相关基因及脂肪转录因子的时序表达

为研究Wnt/b-catenin信号通路对猪脂肪组织发育的影响, 并探讨其可能的作用机制, 以1~120日龄长白猪脂肪组织为试验材料, 采用SQ RT-PCR法检测Wnt信号通路中相关基因β-catenin、GSK3β、Fz1及主要的脂肪转录因子PPARγ、C/EBPα 和分化早期标志基因LPL mRNA的表达变化; 石蜡切片免疫组化方法定性检测β-catenin在脂肪组织发育中的时序表达变化。SQ RT-PCR结果显示, β-catenin mRNA在猪出生第1天有高水平表达, 随着个体日龄的增长, 其表达量逐渐降低, 60日龄后维持在一个较低水平。GSK3β和Fz1 mRNA的表达量也伴随脂肪组织的发育而逐渐降低。而LPL、PPARγ和C/EBPα的 mRNA表达量随着个体日龄的增长而逐渐升高, 60日龄后仍保持高水平的表达。石蜡切片免疫组化结果显示, 随着脂肪组织的发育, β-catenin蛋白的表达也随之降低, 并且β-catenin蛋白的表达部位逐渐由细胞核和细胞质共表达变为只在细胞质中表达。上述基因表达的时序变化规律提示, β-catenin在维持前体脂肪细胞的未分化状态, 抑制脂肪组织发育中具有重要作用, 其作用机制可能是通过对脂肪细胞转录因子PPARγ、C/EBPα及分化早期标志基因LPL mRNA的调控来进行的。     

人胎儿γ-珠蛋白基因的再活化及在β血红蛋白病治疗中的

在个体发育过程中,人β类珠蛋白基因的表达存在从胎儿（γ）到成人（β）珠蛋白基因的表达转换（或称开关）.β-地中海贫血和镰刀型贫血症是两种最为常见的严重危害人类健康的单基因遗传病,通过诱导胎儿期血红蛋白（HbF,α2γ2）在成人期表达对该病的治疗是一种有效的策略.一些活化γ珠蛋白基因表达的转录因子和辅助因子已经被鉴定,一些可以增加胎儿血红蛋白在成人红细胞中表达的药物也已被鉴别和实验,它们的作用机制被部分揭示,这些研究为发展通过活化γ-珠蛋白基因治疗镰刀形细胞贫血和重型β-地中海贫血的方法提供了重要线索和实验依据.     

苏云金芽胞杆菌BkdR和CcpA对bkd基因簇的转录调控

【目的】通过分析苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)转录调控因子BkdR和多效调控因子CcpA对亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸代谢基因簇bkd的转录调控,明确bkd基因簇的转录调控机制。【方法】通过β-半乳糖苷酶活性测定分析bkd基因簇启动子的诱导转录活性,采用同源重组技术敲除Bt HD73菌株的ccpA基因,通过融合His标签的方法在大肠杆菌中表达纯化BkdR和CcpA蛋白,通过凝胶阻滞实验明确BkdR和CcpA蛋白与bkd基因簇启动子的结合作用。【结果】亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸可诱导bkd基因簇启动子Pptb的转录活性。Pptb的诱导活性在bkdR突变体中明显降低,而在ccpA突变体中明显上升。BkdR和CcpA蛋白与Pptb均有结合作用。【结论】bkd基因簇的转录活性受BkdR正调控,而受CcpA负调控。     

β—珠蛋白基因簇表达调控的反式作用因子

β－珠蛋白基因簇是研究真核基因表达调控的良好模型,其基因表达具有红系组织特异性和不同发育阶段特异性,这些特异性的产生依赖于组织特异性表达和发育阶段特异性表达的反式作用因子与顺式作用元件间的相互作用。     

人珠蛋白信使核糖核酸的制备及其体外翻译

本文以新生儿ABO血型不配溶血换得的血网织红细胞为材料,用酚-氯仿提取及Oligo(dT)纤维素亲和层析制备了人珠蛋白mRNA。并在变性条件下经琼脂糖凝胶电泳鉴定,证明它是9～10S的RNA。人珠蛋白mRNA在兔网织红细胞溶解物与麦胚体外翻译体系中的翻译活性与其浓度均有依赖关系。用SDS-聚丙烯酰胺凝胶不连续电泳及萤光显影鉴定了无细胞体系的翻译产物为人珠蛋白;并以醋酸纤维膜电泳分析了体外合成的人珠蛋白肽链组成,结果表明新生儿血中珠蛋白mRNA合成的α、β、γ珠蛋白肽链之比为3:1:2。     

人珠蛋白信使核糖核酸的制备及其体外翻译

本文以新生儿ABO血型不配溶血换得的血网织红细胞为材料,用酚-氯仿提取及Oligo(dT)纤维素亲和层析制备了人珠蛋白mRNA。并在变性条件下经琼脂糖凝胶电泳鉴定,证明它是9～10S的RNA。人珠蛋白mRNA在兔网织红细胞溶解物与麦胚体外翻译体系中的翻译活性与其浓度均有依赖关系。用SDS-聚丙烯酰胺凝胶不连续电泳及萤光显影鉴定了无细胞体系的翻译产物为人珠蛋白;并以醋酸纤维膜电泳分析了体外合成的人珠蛋白肽链组成,结果表明新生儿血中珠蛋白mRNA合成的α、β、γ珠蛋白肽链之比为3:1:2。     

毛木耳Auricularia polytricha多糖APPIIA对巨噬细胞细胞因子和iNOS基因表达的影响

从毛木耳Auricularia polytricha子实体中分离得到了具有抗肿瘤作用的单一多糖组分APPIIA,采用SYBR Green I指示的Real-time RT-PCR技术研究了它对小鼠巨噬细胞RAW 264.7中IL-1β,IL-6,TNF-α和一氧化氮(NO)合成关键酶iNOS基因在mRNA转录水平上的作用。采用Western-Blot技术,研究了APPIIA对RAW 264.7细胞生成iNOS蛋白的能力。研究发现,APPIIA能增强IL-1β,IL-6,TNF-α和NO合成关键酶iNOS基因的转录水平,并能增加iNOS蛋白的生成。推测APPIIA可能通过上调相关基因的表达,增加IL-1β,IL-6,TNF-α分泌和NO生成,从而实现其抗肿瘤的重要作用。     

与人体β-珠蛋白基因5'旁侧正调控区(PCR)相结合的调控因子(简报)

β-珠蛋白基因簇是研究真核基因表达时空秩序性的理想模型,在它的5个结构基因(ε,~Aγ,~Gγ,δ和β)中,成年型的β-珠蛋白基因主要在出生后人的骨髓中表达。过去的研究表明,在β-珠蛋白基因的5′旁侧序列内至少存在三个调控元件,即两个负调控区     

以点杂交方法对人β型血珠蛋白基因的染色质结构与功能进行的研究

我采用点杂交的方法,对人β型血珠蛋白基因簇的染色质结构与基因转录活性之间的关系进行了研究。以对DNase Ⅰ消化的敏感性作为染色质的结构参数,我将β型血珠蛋白基因簇中11个区域之间以及其与不表达基因区(乳糖白蛋白和免疫球蛋白不变区λ轻链基因)的染色结构进行比较。实验的细胞系统为K 562红白血病细胞与人胚皮肤细胞株(HES)。所获得的结果提示,在细胞核内,表达基因的染色质结构疏松,对DNase Ⅰ消化的敏感性远较不表达基因区的为高。此外,本文还对有关点杂交的方法学问题进行了较为详尽的讨论。     

急性粒细胞白血病珠蛋白基因表达失衡的研究

应用竞争性逆转录聚合酶链式反应（ＲＴ－ＰＣＲ）测定了１０例急性粒细胞白血病Ｍ＿２型（ＡＭＬ）患者外周血网织红细胞中α／β珠蛋白ｍＲＮＡ的相对含量,其中８例表现不同程度增高,２例正常,均值为１．５１３±０．１８２（±ｓ）,与正常对照组（１．２４±０．０８３）进行ｔ检验比较,有非常显著差异（Ｐ＜０．０１）．此外,ＰＣＲ－ＳＳＣＰ分析显示ＡＭＬ患者β珠蛋白基因启动子区序列（５＇端－１３５至＋１２２位核苷酸）无明显异常。说明ＡＭＬ患者珠蛋白基因表达失衡系由于转录异常,很可能系ＡＭＬ的发生对α／β珠蛋白基因的平衡表达产生了某种影响,从而表现为获得性β地中海贫血特征。实验结果为进一步探讨白血病的发病机理及其α／β珠蛋白基因表达失衡的机制奠定了基础。     

羟基脲对人红白血病细胞株中珠蛋白基因表达和细胞分化的影响

人红白血病细胞株(HEL细胞)中珠蛋白基因表达具有自己的特点。即只表达胚胎型的γ-珠蛋白基因而不表达成人型的β-珠蛋白基因。羟基脲(Hydroxyurea)是一种抑制DNA合成的小分子有机化合物。它在临床上被用来治疗地中海贫血和镰刀型贫血。我们的实验结果表明:随羟基脲浓度增加HEL细胞的增殖速度减慢。用常规RT-PCR方法和定量PCR分析证明;用羟基脲诱导HEL细胞后,β-珠蛋白基因表达增加,α-珠蛋白基因表达减少,而γ-珠蛋白基因表达变化不明显。对参与珠蛋白表达的转录因子GATA-1和NF-E2的定量PCR分析发现:这两种转录因子的表达均增加3倍以上。因此,羟基脲可能通过某些信号传递途径促进β-珠蛋白基因表达,从而使HEL细胞趋向终末分化。