编程性细胞死亡的研究现状及展望

编程性细胞死亡（ＰＣＤ）是多细胞生物体内广泛存在的一种生理过程,对维持机体的正常发育和内环境稳定起重要作用。但是,这种有益的生理过程也可产生病理作用。本文较详细地叙述了ＰＣＤ的细胞形态学改变、基因调控、ＰＣＤ与疾病等方面的研究现状,并对ＰＣＤ今后研究的重点进行了展望。     

MicroRNA对缺血性脑卒中自噬调控作用的研究进展

脑卒中可造成严重的脑部损伤,是人类第二大死亡原因。患者中,缺血性脑卒中更为常见,其发病机制复杂,近年的研究提示细胞自噬参与其中。自噬是一种通过自身降解异常蛋白和受损细胞器维持细胞内环境稳态的分解代谢途径,该过程受基因调控,可抵抗缺血性脑卒中造成的缺血缺氧环境,维持存活状态,但过度的自噬也可直接导致细胞死亡。MicroRNA是一种非编码RNA,可通过与mRNA反向结合,从基因水平上调控多种细胞活动。microRNA可通过对自噬过程的调节而参与缺血性脑卒中多种病理过程的调节。但microRNA在缺血性脑卒中自噬过程中的作用还未完全明晰。本文汇总近年来此领域的最新研究进展,旨在为缺血性脑卒中的基础研究与临床应用奠定理论基础。     

血钙浓度是怎样影响神经兴奋性和肌肉收缩的

全国统编高中《生物》课本关于无机盐在细胞内的作用中谈到“血液中必须含有一定量的钙盐,如果钙盐的含量太低或太高,都会使动物和人出现病态。哺乳动物的血液中,钙盐的含量太低时,这种动物就会出现抽搐。”钙盐的这一生理作用,很多书中都提到过,但这种作用的生理机制,都没有明确解释。本文仅这一问题进行浅析,供学习时参考。 (一)可兴奋细胞兴奋性的维持可兴奋细胞是指神经细胞、肌细胞、腺细胞,它们对极微弱的刺激能够产生兴奋或反应,并把受刺激局部所发生的反应传布到整个细胞。     

生精细胞凋亡相关基因

细胞凋亡(apoptosis)是一种基因控制的细胞生理性自杀行为,用以维持细胞数量的相对恒定,可由某种刺激或抑制剂的移除而激活。在哺乳动物精子发生过程中,各级生精细胞都会发生相应的凋亡,通过严格调控以确保成熟精子生成的数量和质量。生精细胞的凋亡是一个许多基因参与的复杂的不可逆过程,其中Bcl-2/Bax基因族、p53基因、Fas-Fasl基因、C-myc基因、CREM基因、HSP基因族、c-Kit/SCF基因、Insl3基因、iNOS基因、BMP8B基因、TR基因和存活蛋白(survivin)基因等发挥了重要作用。研究哺乳动物睾丸生精细胞凋亡相关基因,有利于了解生精细胞凋亡机制,为进一步阐明精子发生的调控机制,预防和治疗精子发生相关疾病提供重要的理论依据。     

天然提取物诱导人HepG2 细胞凋亡的研究进展

细胞凋亡是机体维持内环境稳定,更好的适应生存环境采取的一种死亡过程。细胞凋亡异常与肿瘤的发生、发展存在密切的关系。细胞凋亡的信号途径主要有死亡受体介导的外源性通路、线粒体介导内源性通路、内质网信号通路及MAPK信号通路。通过作用于凋亡信号通路上一些关键基因,诱导肿瘤细胞凋亡被认为是临床抗肿瘤治疗最有成效的治疗方法之一。研究已证实多种天然提取物作用于凋亡信号途径中一些重要因子可诱导细胞凋亡,并取得较好的抑制肿瘤增殖的效果。本文是关于细胞凋亡机制及各种天然提取物作用于凋亡通路上主要基因进行抗肿瘤治疗研究进展的综述。     

细胞凋亡与疾病的相关性

细胞凋亡是一种由基因控制的细胞自主性死亡过程。细胞凋亡在维持机体内环境的稳定方面起着重要作用。在细胞代谢过程中,一旦出现细胞凋亡失衡,将会导致许多疾病的发生。简单介绍细胞凋亡的基本情况及与疾病的关系。     

RNA干涉的最新研究进展

RNA干涉 (RNAi)是将双链RNA(dsRNA)导入细胞引起特异基因mRNA降解的一种细胞反应过程 .它是转录后基因沉默 (PTGS)的一种 .RNAi在生物界中广泛存在 .RNAi发生过程主要分为 3个阶段 :起始阶段 ,扩增阶段 ,效应阶段 .RNAi在维持基因组稳定、保护基因组免受外源核酸侵入、基因表达调控等方面发挥重要生物学作用 .RNAi作为基因沉默的一个工具 ,已被广泛用于基因功能研究、基因治疗和新药研究与开发等方面 .     

与程序性细胞死亡有关的基因

程序性细胞死亡是在基因控制下细胞的主动死亡,存在主动合成蛋白质的过程。研究发现许多与程序性细胞死亡有关的基因,可分为对程序性细胞死亡有促进作用的基因,抑制程序性细胞死亡的基因和协助程序性细胞死亡完成的基因。     

小麦RAN1在酵母系统中影响微管的完整性和核质运输过程

真核生物的小G蛋白 Ran在进化过程中比较保守,它可直接参与细胞周期调控过程,它的缺失突变可以影响很多细胞生理进程。我们已经从小麦(Triticum aestivum L. cv. Jingdong No. 1) cDNA文库中克隆到一个新的RanGTPase的同源基因TaRAN1。在此基础上利用裂殖酵母模式系统研究了该基因的功能。研究结果表明,TaRAN1基因超表达可产生缺陷的纺锤体微管,这可能是导致我们以前观察到的异常染色体分离现象的原因。反义TaRAN1基因表达的酵母细胞,微管系统受到破坏。我们推测TaRAN1蛋白在细胞有丝分裂的纺锤体组装和维持微管系统的完整与稳定过程中起着重要作用。透射电镜观察实验结果显示, 超表达TaRAN1的酵母细胞具有异常的核膜结构,反义表达TaRAN1的酵母细胞有异常的液泡结构和紊乱的膜结构,由此推测, TaRAN1在整个核质运输事件中可能是必须的。     

细胞凋亡的研究进展

细胞凋亡是存在于所有哺乳动物细胞中的保守途径,它在胚胎发育阶段的组织形成和维持细胞动态平衡中有十分重要的作用。细胞凋亡的途径主要为两种,即死亡受体信号途径和线粒体途径,它们的激活会产生不同的上游事件,但下游事件是一致的。细胞凋亡是受多基因严格控制的过程。随着分子生物学技术的发展,对多种细胞凋亡的过程有了相当的认识,但凋亡过程的确切机制尚不完全清楚。简要阐述了与细胞凋亡相关的信号转导途径,以及参与其中的多种调节因子的作用机理。     

利用基因诱捕识别哺乳动物发育调控基因

ES细胞是一种来源于胚胎的多潜能细胞,它可在体外培养并进行基因操作,而且通过囊胚注射制作嵌合体的途径,能将外源基因掺入小鼠的基因库中,因此利用ES细胞可筛选出发生基因突变的小概率事件并获得其遗传突变体．利用基因诱捕载体与ES细胞,研究与哺乳动物发育调控有关的未知基因,这一新技术将成为阐明胚胎发育过程中基因表达的时空格式的有效手段．     

自噬分子机制的研究进展

自噬是广泛存在于真核细胞中的生命现象,是生物在其发育、老化过程中都存在的一个净化自身多余或受损细胞器的共同机制.生命体借此维持蛋白代谢平衡及细胞环境稳定,这一过程在细胞清除废物、结构重建、生长发育中起重要作用.本文主要对自噬体的发生过程、分子机制和信号调控等方面进行概述,以期较为全面地了解细胞自噬作用和最新研究动态的相关资料.     

小麦RAN1在酵母系统中影响微管的完整性和核质运输过程

真核生物的小G蛋白Ran在进化过程中比较保守,它可直接参与细胞周期调控过程,它的缺失突变可以影响很多细胞生理进程.我们已经从小麦(Triticum aestivum L.cv.Jingdong No.1)cDNA文库中克隆到一个新的RanGTPase的同源基因TaRAN1.在此基础上利用裂殖酵母模式系统研究了该基因的功能.研究结果表明,TaRAN1基因超表达可产生缺陷的纺锤体微管,这可能是导致我们以前观察到的异常染色体分离现象的原因.反义TaRAN1基因表达的酵母细胞,微管系统受到破坏.我们推测TaRAN1蛋白在细胞有丝分裂的纺锤体组装和维持微管系统的完整与稳定过程中起着重要作用.透射电镜观察实验结果显示,超表达TaRAN1的酵母细胞具有异常的核膜结构,反义表达TaRAN1的酵母细胞有异常的液泡结构和紊乱的膜结构,由此推测,TaRAN1在整个核质运输事件中可能是必须的.     

人端粒保护蛋白hPot1的一种新选择性剪接体的克隆及鉴定

hPot1是端粒单链结合蛋白,在维持染色体末端的稳定性中发挥着重要作用。从前列腺癌细胞C4-2中提取总RNA,以反转录得到的cDNA为模板,扩增全长的hPot1 cDNA,发现hPot1基因的一种新的剪接形式。这种新的剪接形式缺失了野生型hPot1基因的第2个外显子,并且造成了读码框架的改变,使翻译提前终止,表达出一段有45个氨基酸残基的短肽。进一步检测表明,这一hPot1 mRNA新剪接体广泛存在于多种组织来源的细胞中,提示这一剪接形式可能是细胞调控hPot1功能的一种调节机制。     

生殖细胞及早期胚胎基因组印记的表观调控

基因组印记是一种区别父母等位基因的表观遗传过程,可导致父源和母源基因特异性表达。印记是在配子发生过程中全基因组表观重编程时获得的,且在早期胚胎发育过程中得以维持。因此,在全基因组重编程过程中,对印记的识别和维持十分重要。本文概述了原始生殖细胞的印记清除、双亲原始生殖细胞的印记获得以及早期胚胎发育过程中印记维持的相关过程,并对在印记区域内保护印记基因免受全基因组DNA去甲基化的表观遗传因子的相关作用机制进行了讨论。     

印记基因DLK1的研究进展

在哺乳动物中,有一部分特别的基因,它们由于受到印迹而只表达单一亲本的基因,这种表观遗传的修饰现象就是基因组印记,这有别于经典的孟德尔遗传学定律。DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰,主要的修饰部位发生在DNA的CpG岛。它参与了细胞分化,基因组稳定性、基因印记等多种细胞生物学过程,基因印迹的建立和维持是胚胎正常发育的基础,这一过程的实现有赖于各种DNA甲基化转移酶的精确表达和密切的配合。已发现在哺乳动物的基因组中存在着许多的印记基因,DLK1基因为父系表达母源沉默的印记基因,它的表达同样受到DNA甲基化的调节,它首先在神经母细胞瘤发现并克隆,定位于人类染色体14q32,属于表皮生长因子样超家族的成员之一,约有6个外显子。研究表明,DLK1基因在胚胎肝、早期肌肉组织以及造血干细胞等组织中均有表达,人DLK1基因全长1557bp,编码序列含有1152核苷酸,编码383个氨基酸残基,在人、小鼠、绵羊都存在保守序列,它参与多种细胞的增殖、分化并且与相关肿瘤的发生发展有着密切的关系,印迹基因的印迹异常与肿瘤的易感性及发生发展有重要的关系,本文就国内外DLK1基因的研究进展做一综述。     

印记基因DLK1的研究进展

在哺乳动物中,有一部分特别的基因,它们由于受到印迹而只表达单一亲本的基因,这种表观遗传的修饰现象就是基因组印记,这有别于经典的孟德尔遗传学定律。DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰,主要的修饰部位发生在DNA的CpG岛,它参与了细胞分化,基因组稳定性、基因印记等多种细胞生物学过程,基因印迹的建立和维持是胚胎正常发育的基础,这一过程的实现有赖于各种DNA甲基化转移酶的精确表达和密切的配合。已发现在哺乳动物的基因组中存在着许多的印记基因,DLK1基因为父系表达母源沉默的印记基因,它的表达同样受到DNA甲基化的调节,它首先在神经母细胞瘤发现并克隆,定位于人类染色体14q32,属于表皮生长因子样超家族的成员之一,约有6个外显子。研究表明,DLK1基因在胚胎肝、早期肌肉组织以及造血干细胞等组织中均有表达,人DLK1基因全长1557bp,编码序列含有1152核苷酸,编码383个氨基酸残基,在人、小鼠、绵羊都存在保守序列,它参与多种细胞的增殖、分化并且与相关肿瘤的发生发展有着密切的关系,印迹基因的印迹异常与肿瘤的易感性及发生发展有重要的关系,本文就国内外DLK1基因的研究进展做一综述。     

FRIL蛋白体外维持脐血造血干/祖细胞的作用及细胞周期调控基因的表达

为探讨新的豆类凝集素(Flt3 receptor-interacting lectin,FRIL)体外维持脐血CD34^ 细胞的作用以及维持过程中细胞周期调控基因HTm4及HTm4S mRNA的表达及意义,我们利用FRIL维持培养脐血CD34^ 细胞,对其增殖曲线、细胞周期及集落形成能力进行常规分析,并用半定量RT—PCR法分别测定FRIL体外维持不同时间后脐血CD34^ 细胞中周期调控基因HTm4及HTm4S mRNA的表达变化。结果显示,FRIL培养的CD34^ 造血干／祖细胞的增殖趋势平缓,整个培养期间细胞增殖倍数不超过起始的3倍：14d之前,FRIL培养细胞的高增殖潜能集落形成细胞(HPP—CFC)形成集落数与FL组无差别,其后则维持高于FL的情况。细胞周期分析则显示,在28d的培养过程内,利用FRIL培养的细胞始终有80％以上维持在G0期;而周期调控基因HTm4及HTm4S在刚分离的脐血CD34^ 细胞中的表达水平较高;但培养1d后,几乎检测不到HTm4基因的表达;培养3～14d,该基因的表达回升并持续维持在高水平。而HTm4S基因的表达在第7d达最高水平,其余时间基本呈稳定表达。转染HTm4和HTm4S,亚细胞定位结果显示HTm4主要定位于核周围,而HTm4S则定位于整个胞浆,由此可能导致它们功能的区别。以上结果提示,长期培养体现出FRIL在维持造血干／祖细胞多能性上的优势;细胞周期调控基因HTm4及其新剪接子参与了FRIL体外长期维持脐血造血干／祖细胞处于静息状态的过程。     

植物干细胞功能的分子调控研究进展

植物干细胞是植物体内具有自我更新和多向分化潜能的细胞群体,主要位于植物体茎尖分生组织、根尖分生组织和维管形成层中.它们既可以通过细胞分裂维持自身细胞群体的大小,也可以分化成为各种不同的组织器官.维持干细胞的分裂与分化之间的平衡,是植物通过纵向伸长生长和径向增粗生长不断积累生物量的基础,这一过程受基因、microRNAs(miRNAs)及植物激素等因子共同调控.本文概述了近年来植物干细胞调控植物生长发育的研究进展,并对今后的研究方向进行了展望.     

牛早期胚胎发育中AID基因的表达及其调节区DNA甲基化的动态变化

以具有DNA主动去甲基化作用的活化诱导胞苷脱氨酶(Activation-induced cytidine deaminase,AID,亦称为AICDA)基因为研究对象,检测其在牛卵母细胞及体外受精胚胎发育不同阶段的表达变化及其调节方式,揭示细胞重编程分子机制。应用Real-time PCR、BSP(Bisulfite Sequencing PCR)和免疫荧光化学等方法分析DNA甲基化对牛早期胚胎发育中AID基因表达的影响。结果显示,AID基因在牛早期胚胎发育中受DNA甲基化的调控,AID基因的T-DMR(tissue-dependent and differentially methylated region)位于其转录起始位点-88 bp--431 bp。在牛卵母细胞成熟过程中,T-DMR第2和第3号Cp G位点的DNA甲基化明显去除,而其他位点都未发生变化。卵母细胞在成熟过程中AID基因的积累与DNA甲基化状态变化相关。在牛体外受精胚发育早期的各阶段,尽管AID基因的表达不同,但AID基因T-DMR除第2和第3号CpG位点一直都维持去甲基化状态外,其他位点始终维持甲基化状态。推测其表达的变化可能是胚胎基因组激活有关。以上研究表明,AID基因T-DMR的低甲基化与其表达存在一定的相关性。通过免疫荧光检测发现,从卵母细胞成熟期到桑椹胚期,AID蛋白都是均匀分布于细胞核和细胞质中。而囊胚时期大量AID蛋白集中于内细胞团,这可能对于内细胞团多能性的维持起重要作用。综上所述,牛卵母细胞成熟中积累的AID作用于受精过程,其启动子区的DNA去甲基化与AID基因的表达有关,胚胎基因组激活后AID基因的表达可能与胚胎发育有关。