用改进的模式系统克隆红细胞发育相关基因(英文)

红细胞发生的研究主要依赖于MEL细胞系和分离到的少量的小鼠成红细胞。MEL细胞由Friend病毒转化而来 ,对促红细胞生成素不敏感 ;而成红细胞主要来源于鸡、人、小鼠、大鼠胎肝、小鼠肾脏或骨髓 ,因量少 ,所以严重困扰着红细胞发生在分子水平上的研究。本文采用现宰杀的胎羊血液 ,不仅满足了分子生物学起始材料量的要求 ,又能直接反映出红细胞发生在体内的真实状况。通过对mRNA差异显示技术的改进 ,在DNA测序胶上比较胎羊成红细胞和怀孕母羊淋巴细胞扩增的cDNA片段 ,发现两条差异条带 :其中一个片段是新基因 ,进行蛋白质序列预测发现与UV敏感的锥状视蛋白、视紫红质有一定的同源性 ,由于其血细胞对辐射很敏感 ,故推测该片段与辐射造成的细胞杀伤作用有关 ;另一个片段为葡萄糖诱导基因 /延伸因子 2的 3′非编码区 ,该片段最早在葡萄糖诱导后的牛主动脉平滑肌细胞被克隆到。通过反向Northern杂交证明 ,所发现的新基因具有真实性。     

TFAR19基因对MEL细胞在小鼠体内流变学特性和致病性的影响

将依托泊甙(etopside, VP16)、MEL细胞和MEL-TF19细胞注射到小鼠体内, 观测4周 时间内小鼠的血象、肝脏和脾脏的组织学, 以及血液流变学指标变化. 结果表明: 注射MEL细胞使小鼠发生了类似于红白血病的病征, 表现为肝脾组织受损、骨髓和脾脏细胞涂片出现大量的原红、早幼和中幼红细胞, 红细胞的变形和取向能力明显下降; 而携带了TFAR19基因的MEL-TF19细胞对小鼠的致病性明显小于MEL细胞, 并且在化疗药物诱导凋亡的作用下, MEL-TF19细胞完全失去了原本较弱的致病性. 动物实验的结果提示, TFAR19基因可以抑制MEL细胞对小鼠的致病性, 并且在化疗药物VP16的协同下可发挥更好的作用.     

简讯

Blood杂志发表健康所最新研究成果palladin是一个伴随着NB4细胞在全反式维甲酸诱导下分化过程而表达上调的基因。几年前由健康科学研究所王铸钢研究员领导的遗传工程实验室构建了palladin缺失的小鼠模型,发现palladin的缺失导致小鼠胚胎致死同时伴有脑部神经管和腹壁的闭合障碍。最近该研究组的最新研究表明palladin缺失的小鼠胚胎在死亡之前有严重的贫血表型。这种贫血主要表现在,来源于胚胎肝脏的终末红细胞数量明显减少而来自卵黄囊的原始红细胞数量没有变化。胚胎肝脏是胚胎终末红系造血的第一个器官。成红细胞的凋亡增加以及分化部分受阻可能是造成palladin缺失后胚胎肝脏终末红系造血障碍的原因。可是体外的克隆形成实验以及造血干细胞移植实验均表明palladin缺失并没有影响造血干细胞在体外的分化增殖能力,这也提示palladin缺失后终末红系造血障碍的原因在于造血微环境的破坏。胚胎肝脏的透射电镜观察以及体外的成红细胞岛形成实验均表明palladin缺失后成红细胞岛的形成受到破坏。进一步的体外成红细胞岛重建试验表明palladin缺失的巨噬细胞在粘附成红细胞形成成红细胞岛过程中存在自身的缺陷。这些试验结果表明palladin通过调控巨噬细胞对成红细胞的粘附而调节了对成红细胞分化发育至关重要的造血微环境。     

金雀异黄素对小鼠红白血病细胞系MEL的抑制作用

选择小鼠红白血病细胞系MEL作为金雀异黄素 (genistein)的作用对象 ,以探讨其对MEL的抑制作用及其可能的作用机理 .MTT和生长曲线表明 ,金雀异黄素对MEL细胞具有很强的生长抑制作用 (半数最大抑制效应浓度IC50 为 7 12mg L) .流式细胞术显示 ,金雀异黄素能够使MEL细胞发生G2 M期阻滞 ,但是诱导MEL凋亡作用并不明显 .DNA凝胶电泳发现金雀异黄素能够造成MEL细胞DNA的损伤 .联苯胺染色显示金雀异黄素对MEL细胞具有很强的诱导分化作用 ,且这种作用是时间和剂量依赖性的 .RT PCR显示 ,金雀异黄素能够抑制MEL细胞中原癌基因c myc的表达 .生物流变学检测发现 :金雀异黄素作用后 ,MEL细胞表面电荷密度减少、渗透脆性增大、细胞最大变形能力下降     

小鼠2-细胞胚胎ATP合成酶6基因特异表达分析及鉴定

合子基因组活化是小鼠胚胎早期发育由细胞质调控向核调控转变的关键 .小鼠合子基因组活化发生在 2 细胞胚胎阶段 ,通过对 2 细胞胚胎阶段特异性表达基因的分析 ,可以从分子水平上揭示早期小鼠胚胎的发育机理 .用DD RTPCR技术 ,从单个小鼠 2 细胞胚胎与成熟卵母细胞 (MII细胞 )中分离了 2个差异片段 ,片段 2同小鼠睾丸中表达的一个未知片段具有高度同源性 .经过cDNA文库构建、筛选 ,分离到其全长cDNA .序列分析结果表明 ,该基因为小鼠ATP合成酶亚单位 6基因 .ATP合成酶亚单位 6基因由线粒体DNA编码 ,与细胞内ATP的合成相关 .小鼠 2 细胞胚胎特异表达的ATP合成酶亚单位 6基因可能与胚胎正常发育相关     

人促红细胞生成素基因组基因和cDNA的克隆及其在COS－7细胞中的表达

利用ＰＣＲ技术,从正常人胎肝染色体ＤＮＡ中克隆到长度为１５７２ｂｐ的人促红细胞生成素（ＥＰＯ）基因组基因片段,它包含除第一个外显子和第一个内含子外所有外显子及内含子。再人工合成１３ｂｐ外显子１的编码区,并与１５７２ｂｐ片段拼接,从而得到除第一个内含子的人促红细胞生成素基因组基因。将克隆得到的ＥＰＯ基因插入载体ｐＳＶ２－ｄｈｆｒ得到ｐＳＶ２－ＥＰＯ表达载体,转染ＣＯＳ－７细胞后获得高效表达。利用自行研制的小鼠抗人ＥＰＯ单抗及兔抗人ＥＰＯ多抗,对表达产物进行ＥＬＩＳＡ定量测定,细胞分泌ＥＰＯ量高达２５１±７Ｕ／ｍｌ．Ｋｒｙｓｔａｌ法测得体外生物活性２４１．５±６．５Ｕ／ｍｌ．用ＥＰＯ单抗免疫沉淀结合ＳＤＳ－ＰＡＧＥ对转染细胞的表达产物做了进一步鉴定,清晰地看到了ＥＰＯ条带。从高效表达ＥＰＯ的转染细胞中分离纯化ｍＲＮＡ,用ＲＴ－ＰＣＲ方法扩增并克隆到ＥＰＯ的ｃＤＮＡ,这为ＥＰＯ在其它系统中的表达及ＥＰＯ的功能与结构的研究打下了基础。     

小鼠睾丸生精细胞凋亡相关基因mTSARG3的克隆

从在小鼠隐睾和正常睾丸对照中表达量有明显差异的EST片段 (BE6 4 4 5 37)出发 ,利用GeneScan软件分析该片段所在染色体基因组序列 ,获得一个包含该EST的新基因序列。设计该基因特异性引物从小鼠睾丸cDNA文库中进行PCR扩增 ,分离出小鼠睾丸生精细胞凋亡相关基因mTSARG3(GenBank登录号为AF4 192 92 )。该基因定位于小鼠 7号染色体 7E1 E2区带 ,全长为 11kb ,cDNA全长为 132 8bp ,包含 8个外显子 ,编码由 316个氨基酸组成的、分子量为 36kD的蛋白质。该蛋白质含有DnaJ区和DnaJ- c区 ,与热激蛋白 4 0家族多种蛋白质有较高相似性 ,其中与小鼠DJB4 - MOUSE在 336aa的范围内有 4 6 %的相似性 ,属热激蛋白 4 0家族新成员。多组织RT PCR和Northern印迹结果显示 ,该基因在小鼠睾丸组织高表达 ,转录本大小约为 1.35kb ;Southern杂交结果显示 ,该基因在小鼠正常睾丸和隐睾组织无缺失和重排。实验结果证明成功克隆到了一个小鼠睾丸生精细胞凋亡相关基因mT SARG3。     

反义阻断抑制非定标性突变相关基因后Vero细胞蛋白质组的表达差异

用mRNA差异显示和反义技术筛选到一个片段（片段9）相关基因（fragment 9 related gene,FNR基因）具有抑制甲基硝基亚硝基胍（MNNG）诱发的哺乳类细胞非定标性突变发生的功能。为研究FNR基因的功能机制，利用双向凝胶电泳结合相应的2D分析软件比较反义阻断FNR基因的Vero-pM-amp^-9^-细胞和转染空载体的对照细胞Vero-pM-amp^-在MNNG处理后细胞蛋白质组的表达差异。分析结果显示有12个点仅在Vero-pM-amp^-细胞中检测到，2个点仅在Vero-pM-amp^--9^-细胞中检测到，统计结果显示有24个点Vero-pM-amp^--9^-细胞表达量高于Vero-pM-amp^-细胞（P＜0.05），其中有7个点表达量高于5倍以上。说明该基因被反义阻断后有一系列基因表达水平的改变，同时也为进一步鉴定与识别非定标性突变发生相关的蛋白质及相应的基因提供线索。     

人促红细胞生成素基因组基因的克隆及全序列分析

为了克隆到全长的人促红细胞生成素基因,从而在真核系统中及转基因动物乳腺中进行表达,从一个中国人的血细胞中提取基因组ＤＮＡ,构建了不完全基因组噬菌体文库,文库效价为５×１０４．这种文库的构建方法是用ＢａｍＨⅠ对基因组ＤＮＡ进行完全酶切,回收１０．５ｋｂ左右的酶切片段,插入到λ－噬菌体ＥＭＢＬ３载体中．筛选文库所使用的探针是用ＰＣＲ方法从基因组ＤＮＡ模板中扩增的５５６ｂｐ的ＥＰＯ基因片段．从该文库中筛选到了一个含有完整ＥＰＯ基因的插入片段长度为１２．５ｋｂ的阳性克隆．经全序列分析证实,所克隆的ＥＰＯ基因编码正确,但在５′－侧翼及第一内含子处与国外发表的序列相比较,发现两处核苷酸差异,这两个核苷酸的差异改变了５′－调控区的两个小的开放阅读框——ＯＲＦ１和ＯＲＦ３,其在基因表达调探方面的作用值得进一步探讨．     

原红细胞在体外EPO诱导下的增殖分化特征

目的 系统了解小鼠红细胞终末分化过程中细胞增殖和分化的动力学。方法选用FVA细胞模型,利用密度梯度离心的方法从感染Friend致贫血病毒(anemia-inducing strain of Ffiend virus,FVA)的小鼠脾脏中分离出同步的原始阶段红细胞(FVA细胞)。通过研究EPO诱导下细胞的生长曲线,^3H-TdR掺入率以及细胞分化过程中β-珠蛋白(β-globin)基因的表达和血红蛋白合成的时空关系,分析FVA细胞在体外EPO诱导分化过程中增殖及分化的特性。结果 FVA细胞在EN3诱导早期生长旺盛,诱导24小时细胞数量达高峰,为0时的4倍;^3H-TdR掺入在诱导后12小时达高峰;从诱导后12小时开始有β-globin基因的转录,在24小时达高峰,随后减低;从18小时开始出现血红蛋白,至48小时,几乎全部细胞都表达大量血红蛋白。结论 本研究结果阐明了FVA细胞在体外EPO诱导下增殖及分化的动力学,为利用FVA细胞模型研究红细胞终末分化的机理提供了有用的基础信息。     

阿霉素诱导小鼠红白血病MEL细胞免疫原性死亡的实验研究

目的:探讨利用阿霉素诱导小鼠红白血病MEL细胞免疫原性死亡的实验进行研究。方法:采用小鼠随机实验对比方法,共选择60只成年雄性小白鼠,将其随机分为三个小组,分别是红白血病对比组;空白对比组和阿霉素诱导组,每小组共20只小白鼠。其中红白血病对比组采用尾部静脉注射无菌磷酸盐缓冲剂200,然后在8天后为小鼠注射MEL细胞200(细胞密度为)。阿霉素诱导组小鼠注射的MEL细胞需要和阿霉素进行诱导培养超过24小时,共注射200(细胞密度为)。空白对比组不注射任何药物,分别记录三组小白鼠的患病情况、生存时间和外周血白细胞含量。结果:根据研究结果可以看出,阿霉素浓度越大就会导致MEL细胞凋亡率越大。红白血病对比组当中首只死亡小鼠出现在注射后第13天,而阿霉素诱导组则发生于注射后第35天。同时红白血病对比组小鼠血液当中外周血白细胞含量为10.29,而阿霉素诱导组则仅为8.57。两组数据存在较大差异,具有统计学意义(P0.05)。结论:阿霉素具有促进MEL细胞凋亡的作用,对小鼠红白血病有着极好的治疗和预防效果。     

建立携带左旋天门冬酰胺酶的红细胞特异性表达系统

目的:建立基因修饰红细胞输送左旋天门冬酰胺酶(L-ASNase)的体系。方法:采用2A联体技术将L-ASNase和红色单体荧光蛋白基因分别置于红细胞特异性基因调控元件或非组织特异性短延长因子1α启动子控制下,构建慢病毒载体,分别包装成组织特异性重组慢病毒或非组织特异性重组慢病毒,测定病毒滴度,并分别感染靶细胞,用六氧苄基鸟嘌呤/卡莫司汀联合筛选以富集感染的小鼠红白血病阳性细胞;用六亚甲基二乙酰胺诱导富集的阳性细胞向红细胞分化,流式细胞术检测红色单体荧光蛋白报告基因的表达,荧光显微术观察基因表达产物在细胞中的定位,免疫印迹分析L-ASNase的表达水平,评估在红细胞分化过程中组织特异性重组慢病毒的表达优势。结果:经限制性内切酶谱分析和序列测定,构建的重组慢病毒载体结构正确;免疫荧光结果显示在非组织特异性慢病毒感染的HeLa细胞中,L-ASNase主要表达在细胞质,单体红色荧光蛋白主要表达在细胞核内,提示2A序列通过自裂解使同一读框中的2个基因获得了表达;用50μmol/L六氧苄基鸟嘌呤-50μmol/L卡莫司汀联合筛选,可有效富集感染的小鼠红白血病阳性细胞;经六亚甲基二乙酰胺诱导,第7 d的MEL细胞中表达的重组L-ASNase浓度达0.3 U/mg总蛋白。结论:红细胞特异性慢病毒载体可以在小鼠红白血病细胞向红细胞分化过程中使携带基因的表达逐步增高,优于非组织特异性慢病毒载体。本研究为基因修饰造血干细胞、并通过体外细胞分化的方法大量产生携带L-ASNase的红细胞治疗恶性血液病奠定了临床前的实验基础。     

用DDRT-PCR技术克隆小鼠早期胚胎发育相关基因

mRNA差异显示 (DDRT PCR)技术在哺乳动物早期胚胎发育相关基因研究中的应用 ,因获得足够量的早期胚胎材料困难而受到限制 .通过对DDRT PCR技术各种条件参数进行优化组合 ,并对某些环节进行改良 ,以小鼠的MⅡ卵、2 细胞胚胎和 4 细胞胚胎为材料进行差异显示 ,仅以相当于5 0个卵细胞的量为起始材料 ,便得到了理想的差示结果 .从差异条带中挑取感兴趣的差异条带进行回收、阳性鉴定、亚克隆、序列分析、并在反向Northern杂交基础上设计了鉴定实验 .结果发现 ,有一个片段差异显著且是阶段性特异表达 .经GenBank检索 ,发现该片段仅有同源的EST ,其全长及功能尚不清楚 ,是一个功能未知基因 ,将该片段命名为ed1.反向Northern杂交结果表明 ,ed1在 2 细胞期胚胎中有表达 ,而在MⅡ卵及 4 细胞胚胎中均不表达 .     

小鼠红细胞分化-去核因子的发育期相关性表达与鉴定

以质粒pBS-SK-MEDDF上的小鼠 MEDDF cDNA片段为模板,通过PCR方法删除该片段的非编码序列,将编码序列克隆到pGEM-T-Easy质粒中,经DNA序列测定后,证明其克隆序列正确,再将MEDDF编码序列定向克隆到表达载体pET-30α(+)的BamHⅠ和HindⅢ位点之间,构建了原核表达载体,在获高效表达菌株中,特异表达蛋白质的量占细菌总蛋白的40%.以纯化的该蛋白质为抗原,免疫新西兰纯种大耳兔,获得高效价的抗血清.经免疫细胞化学验证,MEDDF在红细胞的表达具有发育阶段特异性,推测与小鼠红细胞终末分化的启动及细胞核浓缩相关.另外,MEDDF还在小鼠骨髓中的粒细胞系及巨核细胞系表达,说明该蛋白质与小鼠骨髓髓系细胞的分化有渊源关系.     

抑制消减杂交和辐射小鼠血虚模型筛选"四物汤"诱导表达的基因

应用抑制性消减杂交技术构建受辐射小鼠血虚模型在中药四物汤诱导前后消减cDNA库,并从中克隆鉴定出与四物汤药效相关基因。从受辐射小鼠四物汤诱导前后骨髓细胞中提取mRNA并合成cDNA,分别作为tester和driver进行消减杂交及抑制性PCR,将PCR产物与载体连接构建cDNA库,高效电转化大肠杆菌进行库扩增,随机挑取其中的克隆进行酶切、测序分析。成功构建了具有高消减效率的受辐射小鼠四物汤诱导前后的消减cDNA库。库挑选得到512个阳性克隆。随机挑取30个插入片段测序,生物信息学分析结果显示大部分与红细胞分化、骨髓组织修复、结构重建有密切关系,其中8个为新基因片段。应用抑制性消减杂交技术所构建的受辐射小鼠四物汤诱导前后cDNA消减库为大批量筛选、克隆四物汤药效特异性相关基因奠定了基础。并从分子水平上发现四物汤对抑制凋亡、促进骨髓组织修复和结构重建、诱导红细胞分化的基因具有调节作用,可能和四物汤补血作用有关。     

人生长激素基因在小鼠细胞中的调节表达

我们已经提过,在人生长激素基因周围是否存在着一些序列,它们使生长激素基因可以被糖皮质激素所诱导。用同转化法将含有人生长激素基因的重纽克隆引入鼠成纤维细胞染色体,在有糖皮质激素存在下,同转化体可被诱导出8到5倍的人生长激素mRNA,对人生长激素蛋白的分泌也有相似的诱导。诱导所需的DNA序列位于DNA5’端,有500个核苷酸。把该DNA6’端片段融合到一个非激素敏感基因的结构基因中,例如胸苷激酶,可使该基因对糖皮质激素的诱导产生反应。     

小鼠网织红细胞微观流变学特性的研究

按Bishop方法,在小鼠血液里诱导生成大量网织红细胞,然后提取网织红细胞,对其电泳率、渗透脆性、膜的流动性、细胞的变形能力和取向性进行了系统研究。研究结果表明网织红细胞在转变为成熟红细胞的短短时间内,其微观流变学特性发生了明显的变化：电泳率变小、渗透脆性变好、膜的流动性变大、细胞的变形能力变强、取向性变好,最终发育成具有全面功能的成熟红细胞。     

新型小鼠淋巴组织特异性肌动蛋白结合蛋白相关序列cDNA克隆

 应用抑制性差减杂交技术 ( SSH)克隆两种不同小鼠胸腺基质细胞的差异表达基因 ,获得新基因片段 C55.通过 Gen Bank检索及 RT- PCR扩增出一个全长 1 .4kb的 c DNA.杂交分析认为它是一个完整的 c DNA序列 .c DNA序列分析表明 ,它拥有一个 636bp的开放读码框架 ,编码 2 1 2个氨基酸 .同源序列比较发现 ,它编码一个肌动蛋白相关蛋白的新成员 ,该序列与多种已知的肌动蛋白相关蛋白 SM2 2 α及其同源蛋白在氨基酸水平上有 62 %～ 95%的同源性 .Northern杂交分析显示 ,该基因 m RNA转录本在两种不同胸腺基质细胞中的表达存在显著差异 . RT- PCR分析显示 ,该基因特异表达于小鼠淋巴相关组织中 ,而在非淋巴组织中无表达 .     

DADS诱导HL-60 G2/M期阻滞消减文库的构建与初步筛选

目的:构建DADS诱导HL60-细胞G2/M期阻滞的差异表达文库,初步筛选相关基因.方法:分别提取无DADS和有DADS处理HL-60细胞的总RNA和mRNA,构建消减cDNA文库.随即挑选正向SSH的阳性克隆,PCR检测插入片段,将含插入片段的克隆测序.Blastn分析差异cDNA片段的同源性.结果:构建了DADS诱导人白血病HL-60细胞G2/M期阻滞差异表达文库,其中包含120个正向SSH的克隆和100个反向SSH的克隆.50个随机正向SSH的克隆测序、比较同源性,发现5个新EST片段,已经在GenBank中登录.结论:所构建的DADS诱导人白血病HL-60细胞G2/M期阻滞消减文库为进一步筛选白血病HL-60细胞G2/M期阻滞相关基因奠定了基础.     

小鼠一个新基因mLPTS的克隆、表达及亚细胞定位

利用EST拼接技术,RT－PCR及DNA序列测定,首次成功克隆了小鼠新基因mLPTS。获得的mLPTS基因片段长1244bp,编剧了一个由332个氨基酸组成的蛋白质。该蛋白质与人的LPTS蛋白有78％的同源性,LPTS基因是本实验室通过定位候选克隆策略获得的一个新的肝癌相关基因。它在肝癌组织中不表达或低表达,并参与细胞生长的负调控。小鼠mLPTS基因在小鼠的各个组织中都有表达,与人LPTS基因的表达组织分布相同。分析比较了LPTS蛋白在不同物种间的序列同源性,发现LPTS在进化上是高度保守的,是一个具有重要功能的基因。将mLPTS基因与绿色荧光蛋白EGFP融合构建真核表达载体,在中国仓鼠卵CHO细胞中表达,发现mLPTS基因表达产物位于细胞核仁中,为进一步研究该基因的功能及作用途径提供了重要信息。