阿尔茨海默病中miR-29c对APP表达调控的初步研究

目的探讨microRNA29c（miR-29c）在阿尔茨海默病中的作用。方法采用了microarray芯片检测3月龄、6月龄APPswe/PSΔE9双转基因阿尔茨海默病小鼠大脑中microRNA表达情况并利用实时定量PCR验证结果可靠性,通过microRNA靶基因数据库预测选出与阿尔茨海默病相关的靶基因,构建miR-29c表达载体,将其转染SH-SY5Y及HEK-293T细胞,在高表达miR-29c的SH-SY5Y及HEK-293T细胞系中验证miR-29c对靶基因的调控作用。将靶基因APP mRNA的野生及突变3’UTR序列克隆到双荧光素酶报告基因载体,用双荧光素酶报告检测系统检测miR-29c与靶基因的结合位点。结果根据microRNA芯片结果筛选出在3、6月龄APPSWE/PS1ΔE9双转基因小鼠大脑表达均有差异的miR-29c,通过实时定量PCR证实miR-29c在3月、6月、9月龄小鼠中表达明显升高。通过microRNA靶基因数据库预测miR-29c可以调控阿尔茨海默病的靶基因APP,利用Western blot检测到高表达miR-29c的SH-SY5Y细胞及HEK-293T细胞中APP蛋白表达减少。将miR-29c表达载体与带有野生及突变APPmRNA的3’UTR的双荧光素酶报告载体共转染HEK-293T细胞,通过双荧光素酶检测系统检测未找到miR-29c与APP mRNA 3’UTR的结合位点。结论 miR-29c对APP表达的具有负向调控作用,但其调控位点可能不位于其3’UTR区域。     

牙鲆甲状腺激素受体TRαA介导甲状腺激素调控的靶基因鉴定

为了鉴定牙鲆甲状腺激素受体TRs介导甲状腺激素调控的靶基因, 研究采用RT-PCR克隆了TRαA基因的CDS区, 并构建了p3×Flag-TRαA重组真核表达载体;该重组质粒转染HEK293T细胞后, RT-PCR、实时定量PCR与Western blot检测均表明牙鲆TRαA在哺乳动物蛋白表达系统中成功转录并翻译;且重组质粒转染的细胞裂解液通过G1亲和层析柱纯化、过滤除菌可得到纯的融合蛋白3×Flag-TRαA, 然后双荧光素酶报告实验通过在HEK293T细胞中共转染p3×Flag-TRαA和含候选靶启动子的报告基因表达载体pGL3-Pro-atoh8-1517/1333/708, 表明TRαA受体结合在atoh8基因启动子区–1497— –688特异的2个TRE识别序列来调控该基因的转录, 即atoh8是TRαA介导甲状腺激素直接调控的靶基因。研究为深入探究甲状腺激素受体TRαA介导甲状腺激素调控的信号通路提供了基础依据。     

小鼠T-bet启动子荧光素酶报告基因载体的构建及活性鉴定

为了研究T-bet在T细胞中的转录调控机制,并研究其在多发性硬化症中的信号通路,本研究构建小鼠TBX21(编码T-bet)基因启动子区和增强子区萤火虫荧光素酶报告基因载体。在对小鼠TBX21基因5?侧翼区进行详尽生物信息学特征分析后,设计相应引物,用PCR的方法从小鼠基因组中扩增出TBX21基因5?侧翼区–1 000 bp-28 bp片段长为1 028 bp的启动子区(以翻译起始点ATG为+1)和–3 308 bp-–2 000 bp片段长为1308 bp的非编码区保守序列(No-coding conserved sequence,CNS),再用定向克隆的方法将这两个片段定向重组入专门用于启动子活性研究的萤火虫荧光素酶报告基因载体(p GL4.10)中,构建出包含小鼠TBX21基因启动子区和CNS区的萤火虫荧光素酶报告基因载体(p GL4.10-TBX21pr-CNS),电泳与测序鉴定,最后再将p GL4.10-TBX21pr-CNS与内参p RL-TK用lipofectamine 2000共转染293T细胞和Jurkat细胞中,通过双荧光素酶报告基因检测系统鉴定p GL4.10-TBX21pr-CNS的启动子和增强子活性,并用独立样本t检验方法进行统计分析。对照组共转染p GL4.10与内参p RL-TK。结果表明,成功构建出荧光素酶报告基因重组质粒p GL4.10-TBX21pr-CNS。与转染空质粒p RL-TK组相比,293T细胞(P=0.012 2)和Jurkat细胞(P=0.002 2)中转染p GL4.10-TBX21pr-CNS组荧光素酶活性升高。研究结果表明在293T细胞和Jurkat细胞中p GL4.10-TBX21pr-CNS可以表现出启动子活性,为后续小鼠T-bet转录调控研究提供了基本材料。     

SOST基因3'-UTR双荧光素酶报告载体构建及调控mRNA的鉴定

为构建SOST基因3'-UTR双荧光素酶基因报告载体,并通过检测荧光素酶活性,初步分析可能调控SOST基因表达的MicroRNA并鉴定,本研究利用PCR方法,根据SOST基因3'-UTR序列信息设计其扩增引物,以293T细胞基因组DNA为模板PCR扩增SOST基因的3'-UTR序列,将其克隆到Psi-CHECK2载体中形成双荧光素酶基因报告载体;运用在线miRNA靶预测数据库确定靶向SOST的miRNA;阳离子脂质体法将miRNA miminc、miRNA inhibitor与SOST3'-UTR Psi-CHECK2、mutSOST3'-UTR Psi-CHECK2载体分别共转染于常规培养的293T细胞中,然后检测荧光素酶活性,并与空白、阴性对照(NC)比较。结果表明:经酶切及基因测序验证,成功构建SOST3'-UTR Psi-CHECK2、mutSOST3'-UTR Psi-CHECK2载体;在线miRNA靶预测数据库预测到SOST基因可能是miR-218-5p的作用靶点;双荧光检测结果显示miR-218-5p miminc(0.09±0.03)较空白组(0.19±0.05)、NC组(0.19±0.02)荧光酶素活性下降(p0.01),miR-218-5p inhibitor (0.50±0.03)荧光酶素活性明显升高(p0.01),mutSOST3'-UTR Psi-CHECK2载体各组间均无差异(p0.01)。我们的研究表明,本研究成功构建SOST基因3'-UTR段Psi-CHECK2载体,初步证实miR-218-5p对SOST基因有调控作用。     

可诱导型CRISPRi系统的构建及其初步应用

[目的]构建可诱导型CRISPRi系统以特异性地抑制靶基因的表达。[方法]采用PCR技术将人ZNF10基因的KRAB结构域编码序列分别克隆至d Cas9蛋白编码基因的5’端(KRAB-d Cas9)与3’端(d Cas9-KRAB)。设计并构建靶向荧光素酶报告基因起始密码子附近序列的4种gRNA表达载体,其表达受到含有Tet O调控元件的H1启动子调控。分析共表达d Cas9蛋白和gRNA对共转染的荧光素酶报告基因表达水平的影响。在此基础上,设计并构建靶向人KLHL21基因转录起始位点附近区域的3种gRNA表达载体,将其与KRAB-d Cas9融合表达载体分别共转染HEK293T细胞,24h后收集细胞并采用荧光实时定量PCR与蛋白质印迹技术分析KLHL21基因表达水平的变化。[结果]CRISPRi系统有效地抑制HEK293T细胞中荧光素酶报告基因与内源性的KLHL21基因的表达。共表达TetR抑制蛋白可阻断CRISPRi对荧光素酶报告基因表达的抑制作用,在细胞培养基中加入1μg/ml盐酸四环素可解除这种抑制作用。[结论]成功构建了可诱导型CRISPRi系统,可有效抑制真核细胞基因的表达。     

解偶联蛋白UCP1启动子荧光素酶报告基因载体的构建

目的:构建解偶联蛋白UCP1启动子荧光素酶报告基因载体,为寻找调控UCP1表达的小分子化合物提供有效工具。方法:从小鼠基因组DNA中PCR扩增小鼠UCP1启动子上游2000 bp序列,并将该序列连接到荧光素酶报告基因载体p GL3-basic中,构建p GL3-UCP1启动子。测序正确后,提取质粒,然后将上述载体与p RL-TK载体共转染至HEK293细胞、小鼠白色脂肪前体细胞和小鼠棕色脂肪前体细胞,48 h后裂解细胞检测荧光素酶的活性。结果:通过PCR成功扩增获得了目的片段,并将其克隆至p GL3-basic中。与细胞内源UCP1表达水平相似,荧光素酶报告系统表明构建的p GL3-UCP1在棕色脂肪细胞中启动子活性最高,在白色脂肪细胞中活性较低,在HEK293细胞中基本没有活性。同时β3肾上腺素受体激动剂CL 316,243同样能够上调p GL3-UCP1的启动子活性。结论:成功构建了小鼠UCP1启动子荧光素酶报告基因载体,并证明在棕色脂肪细胞中,该启动子具有很强的启动子活性,而在白色脂肪和HEK293细胞中,启动子活性很低。该启动子报告系统有望为寻找激活UCP1的小分子化合物提供重要平台。     

小鼠FAM3C基因重组腺病毒载体的构建及其在肾系膜细胞中的表达

目的:利用Ad Easy TMsystem构建携带小鼠FAM3C基因的重组腺病毒,转染至人胚肾细胞系HEK293细胞,检测外源FAM3C在细胞中的表达。方法:取小鼠肾脏提取RNA,创建c DNA文库,用PCR的方法扩增FAM3C基因,将其克隆到p EASY-1载体中,T3连接酶连接。经Bgl II单酶切后,接入p Ad Tra Ck-CMV穿梭载体,T4连接酶连接,构建重组腺病毒的穿梭质粒p Ad Tra Ck-CMV-FAM3C。将经Pme I线性化的p Ad Track-CMFAM3C电穿孔共转化入BJ5183重组细菌,获取重组腺病毒质粒Ad-FAM3C,再将经Pac I线性化的Ad-FAM3C重组病毒骨架质粒转染人胚胎肾细胞系HEK293细胞,包装并扩增病毒。用Ad-FAM3C感染小鼠肾系膜细胞,Western blot法检测FAM3C在小鼠肾系膜细胞中的表达。结果:DNA序列分析和琼脂糖凝胶电泳结果表明,已构建表达FAM3C基因的重组腺病毒,该腺病毒在体外能有效感染小鼠肾系膜细胞,且高表达FAM3C蛋白。结论:成功地构建了携带小鼠FAM3C基因的重组腺病毒,为进一步阐明FAM3C的功能及作用机制奠定实验基础。     

大鼠NKx6.1启动子克隆及特异性表达分析

旨在构建大鼠NKx6.1启动子的报告载体,验证转录因子T3R对NKx6.1启动子的调控活性。用PCR扩增大鼠脑组织NKx6.1的5'上游启动子片段2.4 kb,应用生物信息学方法预测该片段上潜在的转录因子T3R结合位点,根据不同的结合位点作系列截短,获得3段长度不等的启动子缺失片段,分别克隆到荧光素酶报告基因表达质粒(p GL3-Basic)上,构建相应的报告载体。将报告载体和T3R共转染大鼠星形胶质细胞(rat astrocytes,RA),并检测报告基因荧光素酶的活性。结果显示,成功构建大鼠NKx6.1启动子报告载体,双荧光素酶报告基因活性检测表明T3R对NKx6.1启动子有明显调控作用,其中-1 887 bp-1 507 bp活性最高,即存在关键顺式调控元件。克隆并筛选出启动子核心区域,揭示了甲状腺激素对大鼠NKx6.1的表达调控机制。     

家蚕miR-301对化学感受蛋白基因csp9表达的调控

【目的】探索家蚕Bombyx mori miRNAs对化学感受蛋白基因表达的调控作用,以进一步研究miRNAs及其靶基因在昆虫化学识别中的作用。【方法】利用生物信息学方法预测和筛选可能作用于家蚕化学感受蛋白CSPs基因家族成员的miRNAs;实时荧光定量PCR分析预测获得的候选miR-301和其作用的靶基因在家蚕成虫不同组织中的表达变化;构建miR-301预测靶基因3′-UTR的双荧光素酶报告载体,与合成的miR-301 mimics或阴性对照转染人胚肾细胞HEK293,通过双荧光素酶报告基因检测系统中荧光素酶活性变化检测miR-301对其靶基因表达的调控作用。【结果】生物信息学分析结果发现,家蚕化学感受蛋白基因csp9是miR-301的预测靶基因,二者的结合位点位于csp9的3′-UTR区。实时荧光定量PCR检测结果表明,miR-301在交配后家蚕雌雄成虫触角和雄成虫头部都显著上调表达,靶基因csp9在对应组织中表达则显著下调。二者共转染HEK293细胞后,双荧光素酶检测结果表明,miR-301可以通过与csp9 3′-UTR的互作,显著抑制上游荧光素酶报告基因的表达。【结论】家蚕化学感受蛋白基因csp9是miR-301的靶基因,miR-301通过与靶基因3′-UTR的结合,在翻译水平上抑制csp9的表达。     

miR-129-5p调节小鼠乳腺上皮细胞内Igf-1的表达

MicroRNAs(miRNAs)是一类大约22个核苷酸的非编码RNA.它能通过调控生长因子表达,引发肿瘤形成、细胞增殖和组织器官发育.本文通过构建miR-129-5p靶基因序列的双荧光素酶报告载体分析了miR-129-5p与靶基因之间的关系,应用脂质体转染技术和实时荧光定量技术观察了miR-129-5p在小鼠乳腺上皮细胞中的表达量及其变化,通过CASY细胞活力仪检测转染后的细胞增殖与活力变化,采用Western 印迹方法检Igf-1的变化.结果表明：miR-129-5p在小鼠乳腺青春期表达最高,成功构建了Igf-1基因 3′UTR荧光素酶报告载体, miR-129-5p抑制其荧光素酶活性（P <0.01）,转染抑制子后miR-129-5p表达降低（P < 0.01）,胰岛素样生长因子（Igf-1)表达增强（P <0.05）,细胞增殖和活力增强（P <0.01）,结果提示：miR-129-5p可能通过抑制靶基因蛋白Igf 1的表达,进而抑制小鼠乳腺上皮细胞增殖和活力.