RNA结合蛋白与巨噬细胞炎症因子表达

RNA结合蛋白(RNA-binding proteins, RBPs)是转录后基因表达的关键调控因子,参与剪接、出核、翻译和稳定性等RNA代谢调控。RBPs表达或功能异常可导致炎症性疾病、代谢性疾病以及神经系统疾病等多种疾病的发生发展。炎症是机体对外界刺激及损伤的防御性免疫反应。巨噬细胞作为机体重要的免疫细胞,通过快速响应刺激并且释放大量炎症因子,进而调控炎症反应。巨噬细胞中炎症因子的表达受到转录以及转录后水平的调控。其中,RBPs参与大量RNA的转录后调控过程。研究发现,一方面,RBPs直接结合炎症因子mRNA中的顺式作用元件,参与其mRNA稳定性和翻译等过程,例如TTP(tristetraprolin);另一方面,某些RBPs通过参与炎症信号通路中一些关键基因mRNA的稳定性、翻译或选择性剪接调控,进而间接影响炎症因子表达及分泌。例如,剪接因子3A亚基1(splicing factor 3A subunit 1, SF3A1)。本文主要总结RBPs在mRNA稳定性、翻译和选择性剪接不同转录后水平调控巨噬细胞炎症因子表达的作用机制。这些RBPs从不同的层面直接或者间接参与调控炎症因子...     

植物叶绿体基因组基因表达调控的研究

叶绿体基因的表达在许多方面与原核基因表达相似,所以最早的理论认为叶绿体基因的表达与原核相似,是在转录起始水平上的调控,进一步的研究认为叶绿体基因表达调控是在不同水平上进行的如：转录水平的调节、转录后调节与修饰、翻译和翻译后修饰等。     

组蛋白去甲基化酶在发育和再生医学的研究

表观遗传学调控在器官发育以及再生医学中是重要的研究内容,而组蛋白的甲基化修饰属于表观遗传学调控机制之一并且成为近年来研究的热点内容。处于不同甲基化状态下的组蛋白,能影响多种分子对其的识别和结合,在转录起始、转录效率和转录后加工等多个层面调控相关基因的表达。而哺乳动物的器官发育与细胞重编程都与基因选择性表达密切相关,因此组蛋白甲基化状态在基因选择性表达中扮演着重要角色。本文概述了组蛋白去甲基化酶的分类以及组蛋白不同甲基化状态下对于基因的表达的调控,同时总结了组蛋白去甲基化酶在维持胚胎干细胞的多分化潜能和IPS细胞重编程效率方面的作用以及组蛋白去甲基化酶基因的缺失与相关器官发育的影响。最后探讨了组蛋白甲基化修饰酶在推动发育生物学与再生医学研究进展方面的潜能。     

MnSOD基因表达调控的研究进展

MnSOD是生物体内重要的氧自由基清除剂, 具有抗氧化和抗肿瘤作用。MnSOD基因的表达调控是一个复杂的过程, 多种转录因子、细胞信号分子和细胞信号通路参与其中。MnSOD基因的表达调控包括转录调控、转录后调控和翻译调控3个方面。转录调控是MnSOD基因表达调控的第一个层次, 在MnSOD基因表达的过程中起重要作用。它主要是通过调节与MnSOD基因转录相关的转录因子活性来实现的, 例如特异蛋白-1 (SP-1)、激活蛋白-2(AP-2)、激活蛋白-1(AP-1)、核因子-卡巴B(NF-κB)等。药物和金属离子就是通过改变这些转录因子的活性来调控MnSOD基因表达的, 另外某些基因的突变和缺失也能改变这些转录因子的活性。转录后调控主要体现在改变mRNA的稳定性或mRNA的翻译上。翻译调控则是对MnSOD多肽的编辑、修饰并与相应的金属离子结合及定位的调控。近年来发现了一种线粒体MnSOD的锰转运因子, 它对MnSOD活性的调控起重要作用。文章综述了这一研究领域的一些进展, 着重讨论了MnSOD基因的转录调控和翻译调控, 并展望了MnSOD基因表达调控的研究方向。     

阿片受体基因表达调控的最新进展

20世纪90年代早期,科研人员成功克隆了μ、δ和κ3种经典的阿片受体基因,近两三年来又克隆出了孤儿(orphan)受体。目前的研究证实,这些阿片受体基因的调控主要分为转录调节和转录后调节。在转录水平上,最近的研究揭示了众多的转录因子、维生素A酸以及胞质分裂在阿片受体基因表达调控上的作用。转录后调控包括了对基因转录副本的选择性拼接,mRNA稳定性的改变以及翻译效率的影响。     

生物钟在粗糙脉孢菌中的运行机制

尽管真菌和哺乳动物进化上相差很远,但在分子水平上,它们的生物钟作用机理却保守相似,由正调控元件和负调控元件组成的负反馈环路驱动着节律基因的表达。粗糙脉孢菌生物钟的正调控元件WC-1和WC-2激活中心振荡器frq基因的表达,而负调控元件FRQ和FRH抑制正调控元件的转录活性。负反馈环路涉及转录、转录后、翻译和翻译后等不同水平的调节,多种蛋白激酶和磷酸酶参与这一过程,蛋白泛素化和蛋白酶体也是不可缺少的环节。     

PPARγ的翻译后修饰

过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptor gamma,PPARγ)是一种配体依赖性核转录因子,它具有调控细胞分化、脂肪代谢、糖代谢及炎症等多种生物学功能.机体对PPARγ转录活性的调控方式是多种多样的,包括蛋白表达水平、配体以及转录辅助因子等不同层次上的调控.近年来众多证据揭示,蛋白翻译后修饰(posttranslational modifications,PTMs)是机体调节PPARγ转录活性的另一重要方式.目前,已报道的PPARγ翻译后修饰包括磷酸化、泛素化、SUMO化和亚硝基化等,它们能够改变蛋白构象、调控蛋白相互作用、改变受体与配体间的亲和力,从而调控PPARγ下游基因的转录.重要的是,PPARγ的翻译后修饰与一些疾病如糖尿病、动脉粥样硬化、肿瘤等密切相关.本文将主要围绕PPARγ的各种翻译后修饰及其在疾病的发生、发展和治疗中的意义作一综述.     

深度解读“基因的选择性表达”

基因的选择性表达是生物学的研究热点,也是中学生物学的核心概念和重要考点。从基因选择性表达的类型、原理、应用等方面进行详细阐述和解读。     

E.coli中mRNA翻译起始区构效关系的研究进展

在翻译水平调控基因的表达是一种较为普遍的形式,尤其在原核生物中,细菌和噬菌体的基因组结构的基本形式为操纵元(operon),位于同一转录单位的基因在转录水平的调节是相同的,因此,它们的表达差异主要与翻译水平调控相关。近年来,随着外源基因在E.coli系统中表达的广泛应用,促进了对该系统有关转录和翻译调控元件及其规律的研究。然而,在实践中,一个目的基因能否在E.coli中得到有效表达常常     

MicroRNA的结构、生物合成及功能

MicroRNA是真核生物中一类长度约为22个核苷酸的参与基因转录后水平调控的非编码小分子RNA。成熟的microRNA是由较长的可折叠形成发夹结构的前体转录物经过Dicer酶或类似Dicer酶的内切核酸酶加工而来。MicroRNA基因存在于基因组的基因间隔区或者内含子当中。这些小分子RNA通过碱基配对与靶mRNA序列的3′非翻译区或编码区结合以调控基因的表达。它们呈现出组织特异性或发育阶段特异性表达特征。MicroRNA具有调节细胞增殖、死亡、神经细胞分化、个体发育等生物学功能。     

辐射相关microRNA研究进展

microRNA(miRNA)是一类由内源基因编码的长度约22核苷酸的非编码单链RNA分子,主要以碱基互补方式与靶基因mRNA的3'非翻译区特异性结合,通过降解mRNA或抑制蛋白翻译合成而实现对靶基因的转录后调控。研究发现,miRNA在电离辐射诱导的生物学反应中发挥重要作用。我们从以下层面概述辐射相关miRNA的研究进展,即辐射调节miRNA表达、miRNA对辐射后DNA损伤的调节、miRNA参与的辐射生物学效应。     

同义密码子通过精微翻译选择机制实现对基因的表达调控

自然界中,同义密码子的存在使得众多氨基酸能够同时被多种密码子编码合成。随着研究的深入,同义密码子使用偏嗜性发挥出的生物学功能已经渗透到了基因复制、转录、翻译以及化学修饰等生命活动过程中。基于同义密码子使用偏嗜性的生物学特性,陆续发现密码子对(codon pair)和密码子共现(codon co-occurrence)同样在使用模式上存在明显的偏嗜性。在基因表达的过程中,针对编码序列的密码子优化能够显著提升基因的表达水平,这在生物工程领域对于蛋白表达有着重要的生物学意义。此外,同义密码子使用模式在调控基因转录、化学修饰以及翻译过程中间接控制着细胞内生命活动的有序性。而这些与同义密码子使用模式有着千丝万缕联系的生命过程主要是受精微翻译选择压力来调控运行的。本文中,我们结合当前同义密码子使用模式介导的精微翻译选择压力,简述密码子使用模式如何从转录、化学修饰以及翻译等方面来影响基因表达及蛋白产物生物学功能。这将为今后生物工程学领域如何优化蛋白高效表达以及深入研究重要生物学活动中基因表达调控提供可参考的思路与理念。     

P-body及其与mRNA的转录后调节之间的关系

mRNA在真核生物基因表达的转录后调控中发挥着重要作用.然而最新研究发现,一种被命名为P-body胞浆复合体是mRNA转录后调控过程中的一个重要场所,在基因表达过程中起到了至关重要的调控作用.该复合体富含多种功能的蛋白,同时还有细胞因子与RNA等成分组成,其功能特征为参与mRNA降解、翻译抑制、mRNA监视以及RNA介导基因沉默等重要生命活动过程.研究发现,P-body是特化的细胞成分.本文详细阐述P-body的发现、结构特征以及与mRNA转录后调控的关系,使人们对P-body的生物学功能有更深入地了解和认识,另一方面将有助于更进一步深入探讨基因的表达调节机制..     

转录辅调节因子在剪接过程中的作用

细胞通过基因表达调控来应对外界刺激,其中对基因转录起始和pre-mRNA剪接的调控是基因表达调控的重要环节。越来越多的实验显示基因转录和pre-mRNA剪接这两个过程在时空上密切相关。基因转录能调节剪接模式的选择性,反之剪接过程也影响基因转录。近年来研究发现转录辅调节因子在联系转录和剪接过程中扮演着重要角色。转录辅调节因子对基因表达的调控不仅在于影响转录产物的量,还可以调控pre-mRNA的选择性剪接并产生不同的剪接体,从而翻译出具有不同生物学功能的蛋白质。本文主要阐述了基因转录与剪接之间的关系以及它们之间相互作用的机制,有利于更深入理解基因表达调控的过程。     

MicroRNA调控机制及在脂肪形成中的作用

MicroRNA(miRNA)是近几年发现的一类通过转录后调控机制对基因进行调控的非编码的短链RNA,广泛存在于真核生物。miRNAs在个体时序性发育、细胞增殖分化和凋亡、器官发育、脂肪代谢等许多生物发育过程中起着重要作用,并与肿瘤等疾病发生发展密切相关。近年来对miRNA的研究证实,大量miRNA参与脂肪组织发育相关的许多生物学过程调控。主要涉及miRNA的生物合成、调控靶基因转录后表达的机制(如降解mRNA序列、阻断翻译起始、处理小体转位及翻译激活),及其在脂肪形成中的作用,以期为更好地理解miRNA在脂肪形成中的作用,深入研究脂肪形成的分子机制提供参考。     

基因表达与mRNA结构的关系

基因的转录调控和转录后水平的调控在基因表达过程中起着重要作用。mRNA的结构与基因表达调控的关系非常密切。目前对于mRNA结构对表达的影响因素,主要集中于起始密码子和S-D序列的结构和间隔长度、基因和基因间的间隔区序列和长度,5’末端与3’末端非翻译区、多聚（A）尾、内含子序列对翻译起始效率、发夹结构对mRNA的稳定性的影响和mRNA翻译起始区等对基因表达影响。     

MicroRNAs对动物皮肤和毛发发育调控作用的研究进展

MicroRNAs是近年来发现的一类由19-25个核苷酸组成的非编码单链小RNA分子,它们通过与靶基因mRNA3’UTR结合抑制靶基因的翻译,在转录后水平调控基因表达.MicroRNAs参与了包括细胞分化、增殖和凋亡及免疫系统应答在内的一系列发育调控和生物学过程.最近研究发现MicroRNAs在多种哺乳动物皮肤中均表达,并参与了哺乳动物皮肤及毛发发育的调控过程,这些都为研究这个新颖的调控因子在干细胞生物学和发育生物学中的功能奠定了基础.本文综述了近年来MicroRNAs对哺乳动物皮肤和毛发发育调控作用的研究状况.     

长链非编码RNA在雌性生殖系统中的调节作用

长链非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA)是一类转录本长度大于200个核苷酸(nt)的非编码RNA,其可被转录但通常没有编码潜能,不能翻译成为蛋白质,故早期被认为是基因组转录过程中形成的副产物。但是,近年研究发现,lncRNA并非"垃圾",可在转录、转录后修饰、翻译、翻译后修饰及表观遗传等多种层面调控基因的表达和蛋白活性。也有研究表明,lncRNA与雌性生殖系统疾病和肿瘤息息相关,并参与配子成熟、胚胎发育、X染色体失活等生殖生物学事件。本文就lncRNA在雌性生殖系统中的调节作用进行综述。     

鸡卵清蛋白表达调控

简要介绍鸡卵清蛋白,综述其基因结构和表达调控,表达调控从染色质水平、转录水平和翻译水平三个方面进行综述。     

三维基因组学与精准生物学

三维基因组学是以研究真核生物核内基因组空间构象,及其对不同基因转录调控的生物学效应为主要研究内容的一个新的学科方向;也是后基因组学时代研究的一个热门领域。它的研究重点是空间构象与基因转录调控间的关系。通过三维基因组学技术,科学家将能对基因组的折叠和空间构象、转录调控机制、复杂生物学性状、信号传导通路和基因组的运行机制等一系列重要问题进行更深入的探讨和研究,为系统解读生命百科全书和精准生物学的实施奠定坚实基础。本文综述了目前三维基因组学研究领域中的主要技术、研究现状、科研进展、存在问题、未来及与精准生物学的关系等内容。以期能较系统地展示三维基因组学取得的一系列成果,解读从三维空间构象信息到不同基因功能研究的路径,精准决定在转录调控网络中不同基因表达的时空特异性的可能模式。