Twist对小鼠乳腺癌细胞基因表达谱的调控研究

摘要 Twist是一个bHLH（basic Helix-loop-Helix）类型的转录因子,近年来研究发现,Twist在乳腺癌中的表达显著升高,并能促进乳腺癌的转移。为了探索Twist促进乳腺癌转移的分子机制,本文采用RNA干扰技术在小鼠乳腺癌细胞株4T1中沉默Twist的表达,通过全基因组基因芯片技术检测了Twist沉默前后4T1细胞基因表达谱的差异性。体内实验结果证明Twist表达被沉默后4T1细胞的肺转移能力明显被抑制。芯片结果表明：表达差异显著的基因有167条,其中与肿瘤相关的基因有26条,包括15条上调基因和11条下调基因。这些基因中可能存在能被Twist调控并与肿瘤转移相关的基因,为以后研究Twist影响乳腺癌转移的分子机制提供了帮助。     

酿酒酵母中钙信号途径对crz1调控基因表达的影响

该文通过对酿酒酵母细胞中120个钙离子敏感性基因的启动子进行序列分析发现,24个基因的启动子上含有转录因子Crz1的结合位点(GNG GC[T/G]CA或GNG GCT G)。该研究检测了钙信号途径对24个基因表达和细胞定位的影响。实验结果表明,钙信号途径通过转录因子Crz1诱导19个基因的特异性表达及其编码蛋白的细胞定位。结果发现,5个基因的功能与代谢相关(TPS1、PHO86、ERG3、ARG82和AKR1)、5个基因的功能与离子稳态相关(CSG2、PMC1、VMA10、MNR2和VAM2)、4个基因的功能与蛋白质分选相关(PEP3、VPS36、VPS27和VPS4)以及5个基因的功能与转录相关(DEP1、IMP2′、THP1、SGF29和ROX3)。该文的研究结果为研究酿酒酵母细胞中钙离子稳态调控机制提供了理论基础。     

SnRNA对基因表达的调控

基因表达的调控机制研究是生物学中十分活跃的领域,基因重组技术对基因的分离和结构分析的报道不胜枚举,其目的在于阐明基因表达的调控机理;在原核生物中,已发现蛋白质作为基因表达调节因子,因此,大部分研究者注重于蛋白质分子在基因表达中的调控作用,对于DNA分子不重视,只是把它看作是基因表达过程中的过渡阶段如mRNA、tRNA、rRNA。近年来发现RNA具有酶功能、参予mRNA成熟过程中的拼接、DNA复制、染色质结构及基因表达的调控,种类繁多,已引起了生物学者的关注。     

植物激素对基因表达的调控

植物激素通过调控基因的表达而实现其作用。作用的分子机制可能是:植物激素与受体结合,通过信号传递,激活反式作用因子并作用于激素调控基因的顺式作用区,调节基因的转录和翻译。     

联合调控对中国红豆杉细胞关键酶基因表达的影响

红豆杉悬浮培养细胞可以持续提供抗癌药物紫杉醇及一些紫杉烷类。在中国红豆杉悬浮培养细胞中,云南紫杉烷C(Tc)是主要的紫杉烷。为了更理性地调控紫杉醇或有用紫杉烷的生产,有必要深入了解其生物合成过程。采用实时定量PCR(Real-time Quantitative PCR,即RQPCR)技术考察经调控后紫杉醇及紫杉烷代谢中关键酶基因—TASY,T5αH,TDAT,T10βH,TαH,T14βH表达水平的变化。在细胞培养的第7天和12天,分别以100μmol/L2,3-二羟丙基茉莉酸(DHPJA)诱导,同时在细胞培养第7天进行20g/L蔗糖饲喂、100g/LXAD-7HP的原位吸附。该联合调控处理使得细胞培养第30天时,Tc产量高达1517±37mg/L,是对照处理的11.1倍,是DHPJA重复诱导联合蔗糖饲喂处理的1.7倍。RQ-PCR结果显示:DHPJA的加入可使6个基因表达水平显著提高,但在12小时后快速下降,需补充DHPJA以再次提高基因表达水平。吸附剂同时引入会延缓基因表达水平的提高速度,但却能维持基因表达处于一个较高的水平,表现为在细胞培养中后期,基因表达水平将显著高于无吸附剂的调控体系。与13α-羟化相对应的TαH基因有所不同,吸附剂的存在更显著地抑制其表达,但仍有维持表达的功能。     

人绒毛膜癌细胞Jar卵泡抑素基因表达的调控

用逆转录-多聚酶链聚合反应(RT-PCR)方法证实, 表皮生长因子(EGF)可刺激人绒癌细胞株Jar卵泡抑素mRNA的表达, 并呈剂量依赖效应, 最大效应剂量为1.0 nmol/L, 半数有效剂量为0.3 nmol/L.GM-CSF虽然单独对人绒癌细胞株Jar卵泡抑素mRNA表达无任何影响, 但却能显著抑制EGF刺激后的人绒癌细胞株Jar卵泡抑素mRNA的表达,并有剂量依赖关系,最大效应剂量为10 nmol/L, 抑制率达62.3%, 半数有效剂量为3.0 nmol/L.提示胎盘组织卵泡抑素基因除受多种激素调控外, 还受一些生长因子内分泌和旁分泌的调控.     

脑啡肽对大鼠海马神经细胞IL-6基因表达的影响

本文研究了大鼠海马内微量注射甲硫－脑啡肽（Ｍ－ＥＮＫ）对海马细胞的白细胞介素－６（Ｉｎｔｅｒｌｅｕｋｉｎ－６,ＩＬ－６）基因表达的影响。大鼠双侧海马内微量注射细菌内毒素脂多糖各１μｌ（ＬＰＳ,浓度：５０ｎｇ／ｍｌ）,于９０ｍｉｎ后用原位杂交技术检测到海马结构ＩＬ－６的基因表达,以齿状回颗粒细胞层显著。当海马内预先注射Ｍ－ＥＮＫ（每侧１μｌ,浓度：１０μｇ／μｌ）,３０ｍｉｎ后再给予脂多糖则未见ＩＬ－６基因表达。结果表明Ｍ－ＥＮＫ及ＬＰＳ可影响脑内ＩＬ－６的基因表达,在中枢调节机体免疫功能中,ＩＬ－６可能具有重要作用。     

整合受体调控基因表达信息构建细胞通信网络

目的 构建细胞通信网络有助于揭示细胞间协同工作机制、生物学过程和疾病发病机理。目前基于配体-受体相互作用构建细胞通信网络的方法大多只考虑配体和受体的表达信息，忽略了受体对其调控基因的信号传递影响，导致构建的细胞通信网络可靠性较低。鉴于此，本文提出IRRG算法，旨在构建更为准确的细胞通信网络，并挖掘具有生物学意义的细胞通信模式。方法 本文提出了一种整合受体调控基因表达信息构建细胞通信网络的方法（命名为IRRG）。该方法通过随机游走方式计算受体对下游基因的影响得分，进而与配体-受体共表达量结合构建细胞通信网络。结果 使用IRRG构建了小鼠滤泡间表皮（IFE）细胞通信网络并分析了配体-受体对的生物学意义，验证了IRRG计算受体影响得分的稳定性和细胞通信网络构建的可靠性。此外，使用IRRG构建了透明细胞肾细胞癌（ccRCC）的细胞通信网络，挖掘并分析其肿瘤微环境细胞通信模式。结论 IRRG可以构建富有生物学意义并且可靠的细胞通信网络，帮助人们从细胞通信的角度更深入地了解多种生物过程。IRRG算法代码可从GitHub获取：https://github.com/NWPU-903PR/IRRG。     

乙肝病毒增强子对其基因表达的调控

本文构字线性化的含有从核心抗原启动子Ｃｐ起始的ＨＢＶ完整转录单元的基因组隆,以此为模型,通过增强子Ｉ和增强子ＩＩ的缺失或点突变分析,研究了ＥＮＩ和ＥＮＩＩ对ＨＢＶ基因组基因宾调控。结果用ＥＮＩＩ对Ｓ基因表达均有增强作用,且相互协同。     

U937细胞中GATA1调控c-myb基因表达

c-myb是血细胞生成过程中的一个重要转录因子,与造血干细胞的增殖、分化、凋亡有关.在白血病、结肠癌、乳腺癌和黑色素瘤等恶性肿瘤中,c-myb异常表达,但是在白血病细胞中c-myb调控的机制尚不清楚.本研究探究了U937细胞中GATA1与c-myb的调控关系,可能对白血病研究和治疗提供帮助.用12-氧-十四烷酰佛波醇-13-乙酸酯(TPA)诱导U937细胞分化,并检测分化前后GATA1与c-myb蛋白的变化.Western blot结果显示U937细胞经TPA诱导分化后c-myb与GATA1蛋白均明显下降.利用慢病毒包装GATAl shRNA质粒和GATA1过表达质粒并感染到U937细胞中实现转录因子GATA1的敲降及过表达后,检测c-myb的mRNA和蛋白的表达水平.结果 显示:敲降GATA1后,c-myb的mRNA和蛋白质水平明显下降;过表达GATA1后,c-myb的mRNA和蛋白质水平明显上调.本研究揭示了U937细胞中GATA1对c-myb的正向调控关系,为白血病研究和治疗方案提供了新的思路.     

昆虫基因表达的调控

昆虫的基因表达过程十分复杂,受多种调控因子的调节,随着分子生物学研究新技术在昆虫学上的应用,昆虫基因表达的调控也取得了较快进展,本文以一些特征清楚的系统为例,讨论昆虫基因表达调控的研究现状,旨在为其它昆虫表达的调控研究提供借鉴。     

内含子对真核基因表达调控的影响

大多数真核基因都含有非编码的间隔序列--内含子,根据剪接机制的不同,可将内含子分为3类:真核mRNA内舍子、自我剪接内含子和真核tRNA内含子.在多数情况下,真核mRNA内含子的存在可以提高基因的表达水平.因为其剪接过程会影响mRNA新陈代谢的多个阶段,包括转录、RNA编辑、pre-mRNA的加工、mRNA的出核运输、翻译和无义衰变等.真核mRNA内含子在真核生物基因表达调控中起着重要的作用,是转基因研究中提高外源基因表达的重要元件之一.就真核mRNA内含子的特性、剪接机制及其对真核基因表达调控的影响作一概述.     

原核基因表达的调控

大部份原核基因在其天然宿主的染色体中是单拷贝的,但这些基因的产物在细胞中的分子数可由10到10~6个不等。表1列举了一些大肠杆菌基因产物在细胞中的分子数。每个基因产物的多少是基因表达与各级产物代谢之间平衡的结果,与转录起始频率,转录后加工、mRNA代谢、翻译起始频率、肽链延伸速度、翻译后加工、蛋白质的分泌和代谢等有关。这些过程的调控在很大程度上取决于基因本身的结构。     

肝癌细胞中骨桥蛋白基因表达调控的分子机制研究

骨桥蛋白(osteopontin,OPN)是人体内一种重要的分泌蛋白,在细胞黏附、迁移、机体免疫等作用中发挥重要的生理功能。近年来的研究发现,OPN在恶性肿瘤组织中参与诱导细胞外基质的降解及重构,对肿瘤细胞的侵袭能力有重要调控作用。此外,OPN在肝癌及其他多种肿瘤类型中表达均显著上调,但调控机制尚未完全阐明。该研究从肝癌细胞株中克隆了OPN基因SPP1的启动子序列p SPP1,尝试鉴定肝癌中SPP1的主要调控机制。截断突变体及点突变体分析发现,完整的区域(–24~–17)是p SPP1转录活性所必需的,外源表达AP-1转录因子的c-jun亚基,能够显著提高这一区域的转录活性,然而,c-fos没有这种作用效果。凝胶迁移实验进一步证明AP-1转录因子与p SPP1的直接相互作用。利用实时定量PCR和Western blot还发现,外源表达c-jun能够显著提高内源性OPN的表达水平。以上实验结果揭示,AP-1转录因子介导的转录调控很可能是肝癌细胞OPN表达调控的关键机制,这一研究发现有望为肝癌诊断及治疗提供新的思路。     

细胞色素P450基因的命名及其基因表达的调控

<正> 作者于1990年对细胞色素P450的分子特征和光谱特征、P450的多样性、诱导性及其分子机理、以及P450在昆虫的适应性和抗药性中的作用作了介绍。如前二文所述,在动物、植物、微生物等生物体内都存在着许多种不同的细胞色素P450(以下简称P450)。这些含血红素的蛋白能催化许多种不同亲脂底物的加单氧反应,其氧化产物可能成为无毒物质,     

Egr-1对APP基因表达的调控作用

该研究构建了含有APP启动子的荧光素酶报告质粒以及缺失突变的报告质粒,将该质粒与Egr-1真核表达载体p CDNA3-Egr-1共转染到HEK293与U87MG细胞中进行荧光素酶活性测定,以确定Egr-1对APP基因表达的调控作用。通过染色质免疫共沉淀实验(chromatin immunoprecipitation assay,Ch IP)和凝胶电泳迁移实验(electrophoretic mobility shift assay,EMSA)确定Egr-1蛋白在APP启动子上的结合部位,同时利用组蛋白去乙酰化酶抑制剂TSA(trichostatin A)和butyrate诱导内源性Egr-1的表达以及Egr-1抑制剂suramin来作用于细胞,通过蛋白免疫印迹分析(Western blot)检测Egr-1对APP蛋白表达的作用。结果显示,Egr-1蛋白在APP基因启动子上5′UTR区域有特异性的结合部位,去除该结合部位则Egr-1失去对APP基因启动子的调控作用,Ch IP和EMSA的结果也证实了该结合位点;通过HDAC抑制剂和suramin干扰内源性Egr-1的表达则显著影响了Egr-1对APP基因表达的调控作用。     

人甲状腺髓样癌TT细胞胃动素基因表达的调控

目的:研究人甲状腺髓样癌TT细胞系中胃动素基因表达调控.方法:通过人甲状腺髓样癌TT细胞体外培养,观察经cAMP,生长激素或甲状腺雌激素诱导后,胃动素表达的改变以及胃动素对TT细胞生长、侵袭和转移的影响.结果:甲状腺髓样癌TT细胞表达胃动素mRNA,胃动素可抑制TT细胞的生长.当胃动素基因沉默后,TT细胞转移和侵袭能力增加.当TT细胞分别经cAMP、胃动素、生长激素或甲状腺刺激素孵育48小时后,胃动素基因转录增加,降钙素基因相关肽与胃动素mRNA比值持续下降.环磷酸腺苷可降低TT细胞增殖和c-myc基因的表达.结论:人甲状腺髓样癌细胞生长活性可能与甲状腺C细胞(低的降钙素基因相关肽与胃动素比率)分化的表型有关.     

亚油酸调控HepG2细胞PAI-1基因表达的机制研究

目的：探讨亚油酸对HepG2细胞PAI-1基因表达的影响和调控机制。方法：不同浓度亚油酸刺激HepG2细胞,RT-PCR法检测PAI-1 mRNA水平。构建四个含PAI-1启动子序列从-804至＋17间系列缺失体片段驱动的荧光素酶报告基因质粒,转染HepG2细胞,初步确定位于PAI-1启动子序列-804至＋17之间的Smad3/4结合元件（SBE）具有调控作用,采用重叠PCR法对该元件进行定点突变并构建相应重组质粒,转染HepG2细胞。WesternBlot法检测亚油酸诱导下HepG2细胞中Smad3和Smad4的蛋白表达水平。结果：①50μmol/L及100μmol/L亚油酸可显著增加PAI-1 mRNA的表达,100μmol/L亚油酸可明显上调PAI-1的转录活性。②亚油酸诱导下,PAI-1启动子-734/-731处SBE缺失后,PAI-1荧光素酶活性显著降低。③亚油酸可以显著增加HepG2细胞中Smad3和Smad4的蛋白表达。结论：亚油酸可从转录水平上调HepG2细胞中PAI-1基因的表达,PAI-1启动子上的Smad3/4结合元件即SBE参与亚油酸对HepG2细胞PAI-1基因的转录调控,这一过程涉及到Smads蛋白及其介导的Smad信号转导通路。