银染DD-PCR法筛选游泳疲劳小鼠肝脏中差异表达基因的初步研究

目的:筛选小鼠游泳疲劳相关基因,为阐明疲劳产生的分子机制奠定基础.方法:取30只BALB/c雄性小鼠,体重(20±2)g,随机分成对照组、浸水组和游泳疲劳组,对游泳疲劳组小鼠进行负重游泳致疲劳后,与其他两组同时采集肝脏组织,利用改进后的银染DD-PCR法筛选小鼠肝脏中差异表达的基因,并进行鉴定,采用BLAST软件对阳性片段进行同源性分析.结果:经反向Northern blot和测序鉴定后,获得了7条阳性差异表达基因片段(DD-ESTs),其中有2条DD-ESTs只在游泳疲劳组表达,2条呈现下调表达,另3条呈现上调表达;阳性片段中一条为新基因,登录GenBank数据库后获得登录号为AY615302.结论:利用银染DD-PCR法获得了7条游泳疲劳小鼠差异表达基因片段(DD-ESTs).     

家蝇幼虫消减文库的构建及差异表达基因的鉴定

为了鉴定家蝇Musca domestica免疫相关基因,应用抑制性消减杂交技术,构建刺激家蝇幼虫差异表达cDNA消减文库。以大肠杆菌Escherichia coli和金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus诱导12 h的家蝇幼虫与未诱导的家蝇幼虫为消减杂交对象,获得了差异表达基因的cDNA片段,将其与T/A载体连接并转化大肠杆菌DH5α,构建了刺激家蝇幼虫cDNA消减文库。PCR检测发现,文库的阳性克隆中插入的cDNA片段大小在200~1 000 bp之间,随机挑选了161个含大小不等差异片段的克隆进行测序和同源性分析,鉴定了36种蛋白的基因片段,包括抗菌肽、酶、核糖体蛋白、其他功能蛋白以及功能不明的蛋白。用半定量RT-PCR分析了其中6种蛋白基因的表达,结果显示：防御素和攻击素基因在细菌刺激后24 h内明显上调表达,而溶菌酶、酚氧化酶原活化因子、糜蛋白酶和蛋白质合成起始因子基因在细菌刺激后0-4 h内表达受抑制,12 h后上调表达。该研究结果为家蝇免疫相关基因的克隆和家蝇免疫防御机制的探讨奠定了良好的基础。     

运用多种策略改良差异显示PCR

目的：改进差异显示PCR技术,提高其在筛选差异表达基因方面的效率。方法：①采用单碱基金铆钉引物;②增加引物长度;③提高PCR反应的严谨性;④应用同步重复测序电泳。结果：减少经典方法的工作量,降低了非特异性和假阳性率。用改良技术研究热适应大鼠下丘脑基因的差异表达,发现了一个差异表达基因片段,斑点杂交证实为阳性片段。结论：改进后的差异显示PCR技术是一种研究基因差异表达从而发现新基因或基因新功能的有效方法。     

不同生存条件下东方田鼠肝脏基因表达谱分析

目的比较实验室条件下饲养的东方田鼠和野外捕捉东方田鼠肝脏的基因表达差异,寻找可能参与肝脏病变的关键基因。方法以实验室条件饲养的东方田鼠和野外捕捉东方田鼠为研究对象,分别抽提RNA,逆转录成cDNA,体外转录为cRNA并进行片段化;利用表达谱芯片分别进行杂交,扫描后筛选差异基因,并应用real-time PCR方法对部分基因的表达水平进行进一步测定,验证芯片数据的结果。结果实验室饲养东方田鼠肝组织与野外捕捉东方田鼠相比,共有99个基因和41个EST差异表达。其中参与机体代谢的基因占主导,约占35.4%;其次为参与信号通路的基因,约占24.2%;参与细胞周期和免疫的基因分别占6.1%和3.0%。结论利用基因表达谱芯片初步筛选了可能参与东方田鼠脂肪肝形成过程的基因,发现机体代谢通路的基因占主导,肝脏中细胞色素家族基因表达差异明显。     

吸水和干燥条件下发菜核糖体代谢差异表达基因分析

为解析发菜吸水和干燥条件下的基因差异表达规律以及发菜适应"干-湿"水分节律调控机制,该研究以充分吸水发菜藻体为对照组,干燥状态下的发菜藻体为处理组,采用高通量Illumina HiSeq PE150测序平台结合生物信息学分析方法对发菜吸水和干燥条件下的差异表达基因进行分析。结果显示:(1)发菜吸水和干燥条件下共鉴定到差异表达基因3 383个,其中显著上调和显著下调表达的基因数分别为1 767个和1 616个。(2)GO功能富集分析发现,在吸水和干燥条件下发菜差异表达基因主要富集在蛋白质合成与代谢等相关途径中;KEGG显著性富集分析发现,吸水和干燥条件下发菜有46个差异表达基因被显著富集到核糖体代谢途径,且均为显著上调表达,这些基因可能参与发菜对干旱胁迫的响应。(3)随机挑选6个被显著富集到核糖体代谢途径的基因进行qRT-PCR分析发现,其基因相对表达量与转录组测序结果一致。研究表明,发菜在干燥条件下可能通过激活核糖体代谢特定基因表达帮助抗旱相关的蛋白质的合成和正确折叠、并参与渗透调节等重要生理活动进而调控其适应干燥环境条件。     

高粱幼苗水分胁迫诱导表达差异cDNA的研究

以高粱为试验材料,用-0．7MPa的PEG-6000高渗溶液对其幼苗进行水分胁迫处理,利用mRNA差异显示技术分离得到53条高粱水分胁迫诱导表达的cDNA片段,其中包括5个完全诱导表达片段,43个上调片段和5个下调表达片段。经过Reverse Northern验证,筛选出13个差异表达的cDNA片段,并进行克隆测序。经GenBank查询,10个片段序列与已知序列有较高的同源性,3个片段同源性非常低,可能为新基因。     

佛手低温胁迫相关基因的差异表达

佛手(Citrus medica L.var.sarcodactylis Swingle)是药用及观赏价值都很高的经济植物,但它对低温反应敏感,容易发生冻害现象.因此,了解其冷敏感机制对提高抗寒性起着重要的作用.以佛手为试材,-4℃低温处理24 h后,采用mRNA差异显示技术(DDRT-PCR)和半定量RT-PCR技术,分析和鉴定与冷敏感相关的差异表达基因.DDRT结果获得差异片段121个,经生物信息学分析,差异表达序列中有33条为功能已知序列,88条为未知序列(其中5条具有开放性阅读框);半定量结果获得34个阳性基因片段,其中上调基因片段29个,下调基因片段5个.除了3个基因功能未知外,其余基因主要涉及植物防御/应激反应,细胞壁的修饰,信号转导,代谢,氨基酸转运,氧化损伤,转录和蛋白质的合成,其中与植物防御/应激反应和光合作用有关的基因可能是造成佛手寒敏感的主要原因.     

RIP140在各种组织中的作用

受体相互作用蛋白140(receptor-interacting protein 140,RIP140)作为一种转录辅抑制因子,参与机体代谢调节。RIP140与核受体结合后能够负向调节脂肪、肌肉、心肌以及肝脏等多种组织中靶基因的转录。对其进行靶向沉默可上调多种组织中相关基因的表达,影响糖酵解、甘油三酯代谢、三羧酸循环、脂肪酸β氧化、炎症因子表达以及机体时钟变化等多种代谢过程,因此RIP140有望成为治疗代谢综合征的候选靶点。     

用差异显示PCR法筛选与血管外膜细胞表型转化相关的基因

为筛选血管外膜成纤维细胞（adventitial fibroblast,AF）与肌成纤维细胞（myofibroblast,MF）间表型转化有关的基因,实验建立了大鼠胸主动脉AF和MF两种细胞模型,用差异显示聚合酶链反应（DD－PCR）技术获得表达差异片段,对差异片段进行克隆和测序分析,并用定量PCR和Northern blot对差别显示结果进行验证。用反义核酸转染技术观察骨桥蛋白（osteopontin,OPN）对AF迁移的影响。结果表明,两种表型细胞存在明显的基因表达差异,其中一个在MF下调的差异片段与GenBank中NADH脱氢酶亚单位5（NADH dehydrogenase subunit 5,Nd5）基因高度同源。另一个在MF上调的差异片段与OPN基因同源。上述差异表达结果被定量PCR及Northern blot证实。此外还有4个表达序列标志（expressed sequence-tag,EST）在GenBank中未查到同源序列。反义OPN寡脱氧核甘酸可抑制AF的迁移活动。结果提示,AF转化为MF可能与ND5基因下调、OPN上调及其它未知基因的表达改变有关。应用反义技术适度抑制OPN表达在防治血管重塑中具有重要作用。     

团头鲂生长相关基因在不同发育时期生长轴组织的表达分析

为了探讨生长相关基因对团头鲂生长发育的调控, 研究采用Real-time PCR的方法定量分析了团头鲂6个生长相关基因在其不同生长发育阶段(3、6、12月龄)相关组织(脑、肝脏、肌肉)的表达情况, 并比较了这些基因在生长快和慢两个群体的表达差异. 结果显示: GHRs基因在肝脏与肌肉中的表达量高于脑, 在6月龄表达量高于3月龄与12月龄, 生长快群体中的表达量高于生长慢群体(P0.05); IGFs基因在三个组织中均有表达, 肝脏表达量最高, 生长快群体中的表达量高于生长慢群体(P0.05). MSTN a与MSTN b基因在组织中表达模式存在差异, MSTN a在肌肉中高表达, MSTN b主要在脑与肝脏中表达. HCL聚类结果表明: 除了MSTN a基因外, 其他5个基因在生长差异的两个群体中表达量均分别聚为一支. 不同时期组织表达聚类结果表明, 除了3月龄肝脏与12月龄肌肉组织, 6个生长相关基因在不同时期的同一组织中的表达模式存在相似性. Pearson相关分析显示: GHRs与IGFs呈正相关, MSTN a基因与GHR 2、IGFs基因呈负相关, 相同基因在两个群体中呈极显著相关(P0.01).       

Adaptation to cold and proteomic responses of the psychrotrophic biopreservative Lactococcus piscium strain CNCM I-4031

There is considerable interest in the use of psychrotrophic bacteria for food biopreservation and in the understanding of cold adaptation mechanisms. The psychrotrophic biopreservative Lactococcus piscium strain CNCM I-4031 was studied for its growth behavior and proteomic responses after cold shock and during cold acclimation. Growth kinetics highlighted the absence of growth latency after cold shock, suggesting a very high promptness in cold adaptation, a behavior that has never been described before for lactic acid bacteria (LAB). A comparative proteomic analysis was applied with two-dimensional gel electrophoresis (2-DE), and upregulated proteins were identified by liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS). Both cold shock and cold acclimation triggered the upregulation of proteins involved in general and oxidative stress responses and fatty acid and energetic metabolism. However, 2-DE profiles and upregulated proteins were different under both conditions, suggesting a sequence of steps in cold adaptation. In addition, the major 7-kDa Csp protein was identified in the L. piscium CNCM I-4031 genome but was not cold regulated. The implication of the identified cold shock proteins and cold acclimation proteins in efficient cold adaptation, the possible regulation of a histidyl phosphocarrier protein, and the roles of a constitutive major 7-kDa Csp are discussed.     

植物冷驯化相关基因研究进展

冷驯化是与提高植物抗冷性有关的生物化学及生理学过程,主要包括寒驯化（cool acclimation）和冻驯化（freezing acdimation）。在冷驯化过程中,植物体内许多基因在转录水平上的表达受到影响,已经克隆了大量的相关基因,它们组成复杂的分子调控网络。目前研究表明不依赖ABA的低温信号转导途径是植物冷驯化机制的重要组成部分,其中CBF/DREB1是该调控过程的关键转录因子,与植物通过冷驯化而提高冰冻耐受能力密切相关。进一步利用转基因技术,可以有效地改善作物的耐冷性状。