转录中介体复合物与转录及表观遗传调控

在真核生物中基因的转录受到严格而精确的调控,转录中介体复合物(Mediator Complex)能够直接与转录机器相互作用,调控转录的起始、延伸及终止等过程。此外,组蛋白修饰、染色质三维结构的改变对转录的调控也至关重要,转录调控的紊乱往往会导致发育异常以及疾病的发生。该文主要论述Mediator复合物在转录与表观遗传学调控(包括染色质高级结构动态变化)中的分子机制及功能作用。     

生物节律基因非编码RNA调控机制

节律性的振荡不仅存在于生物节律中枢也存在于外周器官、组织及细胞中,其产生依赖于节律基因的转录、转录后及翻译后水平调控。近几年,生物节律转录后水平调控机制研究成为热点。非编码RNA(ncRNAs)调控组分小RNA(microRNA)与长链非编码RNA(lncRNA)作为参与转录后调控的重要分子,已有研究表明microRNA与lncRNA调控节律基因mRNA与蛋白的相位及振幅。本文概述microRNA与lncRNA参与昼夜节律中枢与外周调控的研究进展,为生物节律转录后调控机制的进一步研究提供参考。     

下一代测序技术在干细胞转录调控研究中的应用

基因转录调控及其机制分析是后基因组时代生物学研究的重点之一。随着高通量测序技术的发展,人们可以从不同层面研究基因的转录调控行为,从转录组、转录因子结合,到染色质局部结构和整体空间构象,可系统分析转录调控的分子机制。干细胞分化过程的转录调控分析对研究再生医学和理解细胞癌变机制等具有重要意义。本文综述了下一代测序技术在干细胞转录调控研究中的应用,包括：(1)基于基因芯片或RNA测序的转录组分析;(2)基于染色体免疫共沉淀(chromatin immunoprecipitation, ChIP)测序的表观基因组和转录因子结合信息的分析;(3)基于DNase 酶切测序(DNase-Seq)的染色质开放性分析;(4)基于高通量染色质构象捕获(high-throughput chromosome conformation capture, Hi-C)技术的染色体远程相互作用分析。从基因表达谱、转录因子结合和基因组三维结构等层面展开介绍,重点关注了一些多能性转录因子(Oct4、Sox2和Nanog等)在维持干细胞干性和分化中的调控作用,以期为干细胞转录调控的研究提供借鉴和参考。     

基因本体论的蟾蜍bHLH转录因子功能富集分布

基因本体论是国际上标准的基因和蛋白质功能知识词汇.利用基因本体论的功能富集分布比较和分析了两种蟾蜍bHLH基因分子功能分布特点.结果发现,两种蟾蜍的bHLH基因均有显著富集分布的GO注释语句,其中转录调控活性( GO:0030528)、转录调控(GO:0045449)、DNA结合(GO:0003677)、RNA代谢过程调控(G0:0051252)、DNA依赖的转录调控(GO:0006355)、转录(G0:0006350)和转录因子活性(GO:0003700)等频率很高,表明这些GO注释是蟾蜍bHLH基因常见的功能;此外,蟾蜍bHLH基因在肌肉器官发育、神经管和眼发育等一些重要的发育或生理过程的基因表达调控中发挥着重要的作用.     

用生物信息学方法寻找肝癌特异性表达基因转录调控模式

为了对肝癌(hepatocellularcarcinoma,HCC)的分子发病机理进行研究,首先对肝癌基因表达谱数据用t-检验算法进行了分析,找到了肝癌中特异性表达基因(characteristicgenes).然后把这些基因结合已知的肝HNF家族转录因子染色质免疫共沉淀结合DNA启动子芯片(ChIP-chip)实验数据用SAEM算法进行分析,得到了肝癌特异性表达基因的转录调控关系,并寻找到了多个HNF家族转录因子调控单基因的转录调控模式.结果表明HNF家族转录因子对大量具有重要功能的肝癌特异性表达基因进行了转录调控,并且多个HNF家族转录因子调控单基因可以形成前馈环和多输入调控等模式.     

鼻咽癌转录组学研究的现状与进展

转录组学是一门在整体水平上研究某一时刻某一细胞中基因全部转录本种类、结构和功能及转录调控规律的学科,它为研究鼻咽癌不同发病阶段的分子机理和调控网络提供全新的手段.现简要介绍鼻咽癌不同发病阶段相关易感/抑瘤基因的分离鉴定及其功能研究,各阶段基因转录谱和转录调控网络的构建等方面的研究现状和进展.     

花青素合成途径中分子调控机制的研究进展

花青素是广泛存在于植物中的天然水溶性色素。植物不同物种中花青素生物合成代谢途径的遗传特性和调控机制决定了该物种的花色。目前花青素生物合成途径的研究已清晰透彻。花青素合成途径的调控主要发生在结构基因的转录水平上,受多种转录因子的调控。研究发现,对花青素代谢途径中结构基因起调控作用的重要转录因子,主要包括WD40重复蛋白、b HLH蛋白和R2R3-MYB蛋白,这些转录因子之间的结合及其相互作用决定结构基因的表达。本文着重介绍花青素生物合成途径的分子调控机制,即转录因子通过形成三聚体复合物,与结构基因的启动子结合来调控结构基因的表达,并概述其在花色改造基因工程及定向改变花青素含量中的应用。     

长链非编码RNA顺式调节作用机制的研究进展

长链非编码RNA (long non-coding RNA, lncRNA)种类众多,生物学功能复杂,与不同的分子相互作用,实现其特有的基因调控功能。可参与细胞核染色质结构的调控、m RNA的转录及转录后的加工运输、蛋白质的翻译等过程。此外,lncRNAs在邻近基因或靶基因的顺式调节机制中也发挥了重要作用,本综述主要对近年来lncRNAs通过顺式调节作用影响基因表达的机制进行综述。     

Molecular cloning and expression pattern of 11 genes involved in lipid metabolism in yellow catfish Pelteobagrus fulvidraco

11 genes involved in lipid metabolism were cloned from liver of yellow catfish Pelteobagrus fulvidraco, including CPT 1A, CPT 1B, PPARα, PPARγ, SREBP-1, G6PD, 6PGD, FAS, acetyl-CoA ACCa, ACCb, and LPL. Phylogenetic analysis further identified these genes, and confirmed the classification and evolutionary status of yellow catfish. mRNA of all eleven genes was present in liver, muscle, mesenteric adipose, ovary and heart, but at varying levels. The present study will facilitate further studies on the regulation of lipid metabolism at the molecular level for the fish species.     

黄颡鱼母本的肠系膜脂肪沉积对繁育性能的影响

为探索肠系膜脂肪堆积对黄颡鱼母本繁育性能的影响, 选择了4个母本群体来评价肠系膜脂肪沉积与黄颡鱼繁育性能的关联: group 1, 野生黄颡鱼群体[肠系膜脂肪指数(0.56±0.17)%]; group 2, 肠系膜脂肪较少的黄颡鱼养殖群体[肠系膜脂肪指数(1.97±0.40) %]; group 3和4, 肠系膜脂肪较多的2个黄颡鱼养殖群体[肠系膜脂肪指数(5.92±1.85)%和(9.62±1.01)%]。研究结果显示肠系膜脂肪体重比与性腺指数总体上呈负相关。人工繁殖结果表明, group 1和group 2的产卵率、受精率和单尾母鱼出苗量无显著性差异, 但显著高于group 3和group 4; group 1和2的苗种畸形率显著低于group 3和4。黄颡鱼雌鱼血清中促黄体生成素(LH)和卵黄蛋白原(VTG)的水平随着肠系膜脂肪沉积量的增大而降低; 相反, 肝脏和卵子中的油脂和糖原含量随着肠系膜脂肪沉积量的增大而升高。研究发现, 肠系膜脂肪过度沉积的黄颡鱼母本的生理指标和繁殖性能明显下降, 生产出来的苗种质量欠佳; 建立完善的亲本培育模式并减少肠系膜脂肪沉积能够显著改善繁殖性能, 文章为提高鱼类苗种质量提供了思路。     

黄颡鱼对四种动物性蛋白原料在不同制粒工艺下的表观消化率研究

实验以三氧化二铬(Cr₂O₃)为外源指示剂,采用“70%基础饲料+30%实验原料”的方法配制实验饲料,测定了初始体质量为(28.68±0.49) g的黄颡鱼(Peltobagrus fulvidraco)对国产鱼粉、进口鱼粉、进口鸡肉粉和脱脂黄粉虫粉在膨化制粒和非膨化制粒两种工艺下的干物质、粗蛋白、粗脂肪和氨基酸表观消化率。结果显示,在非膨化制粒工艺下,黄颡鱼对进口鸡肉粉的干物质表观消化率显著高于另外3种原料(P<0.05),黄颡鱼对黄粉虫粉蛋白消化率最低(P<0.05),黄颡鱼对进口鸡肉粉脂肪表观消化率显著高于国产鱼粉和进口鱼粉(P<0.05); 在膨化制粒工艺下,进口鸡肉粉的干物质表观消化率显著低于另外3种原料(P<0.05),国产鱼粉和进口鱼粉的粗蛋白质消化率达94%以上,显著高于另外两种原料(P<0.05),但进口鸡肉粉的脂肪表观消化率显著低于其他原料(P<0.05)。在非膨化制粒工艺和膨化制粒工艺下国产鱼粉、进口鱼粉和黄粉虫粉的干物质表观消化率无显著性差异,但在非膨化制粒工艺下进口鸡肉粉的干物质表观消化率显著高于膨化制粒工艺(P<0.05)。对于国产鱼粉、进口鱼粉和黄粉虫粉而言,非膨化制粒工艺的蛋白消化率显著低于膨化制粒工艺(P<0.05),而鸡肉粉则相反。膨化加工工艺进口鱼粉的脂肪表观消化率显著高于非膨化加工工艺(P<0.05),而膨化加工工艺的黄粉虫脂肪表观消化率显著低于非膨化加工工艺(P<0.05)。氨基酸的消化率结果与粗蛋白的表观消化率变化趋势基本一致。由此可知,对于黄颡鱼饲料,国产鱼粉和进口鱼粉是最佳的蛋白质来源,进口鸡肉粉和黄粉虫亦可以作为其优质的蛋白质来源。对于进口鱼粉、国产鱼粉和黄粉虫粉,膨化制粒工艺更有利于黄颡鱼对其干物质、蛋白、脂肪和氨基酸等营养元素的消化利用,而对于进口鸡肉粉,非膨化制粒工艺更有利于黄颡鱼对营养元素的消化利用。     

饲料鱼溶浆影响黄颡鱼的胆汁酸代谢及脂肪沉积

为探讨鱼溶浆(SW)对黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)胆汁酸代谢的影响, 以30%鱼粉日粮为对照(FM), 在无鱼粉日粮中分别添加约8% (SW8)、17% (SW17)和25% (SW25)的鱼溶浆(干物质), 设计4组等氮等能日粮, 在池塘网箱中养殖黄颡鱼[初始体重(15.67±0.11) g] 60d。结果显示: 与FM组相比, SW25组黄颡鱼全鱼脂肪含量显著降低(P<0.05), SW17、SW25组肝胰脏脂肪含量显著降低; 同时, SW17、SW25组血清胆固醇降低11.9%—16.6%, 甘油三酯降低32.5%—47.9% (P<0.05)。SW25组肝胰脏胆汁酸水平比FM组降低了76.3% (P<0.05), 而在血清、肠道中胆汁酸水平升高了125.7%和123.3% (P<0.05)。黄颡鱼肝胰脏CYP7A1基因的mRNA表达量没有显著变化(P>0.05), BSEP、ABCC4、NTCP 基因的表达量随鱼溶浆添加量增加而呈现上升趋势, SW25组的表达量比FM组高16.9%、68.2%和222.8%, ABCC4、NTCP表达量变化显著(P<0.05)。结果表明: 在无鱼粉日粮中添加25%的鱼溶浆(干物质), 不影响黄颡鱼肝胰脏胆汁酸的合成作用, 但促使胆汁酸向血液、肠道中转移, 增强了脂肪的能量代谢作用, 减少鱼体脂肪沉积。     

黑水虻虫油替代豆油对黄颡鱼幼鱼生长、血清生化指标和肝脏脂滴面积的影响

试验旨在研究黑水虻(Hermetia illucens L.)虫油替代饲料中豆油对黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)幼鱼生长性能、血清抗氧化能力、炎症因子及肝脏脂滴面积的影响。以豆油为对照组(T0), 虫油分别替代20%(T20)、40%(T40)、60%(T60)、80%(T80)、100%(T100)的豆油, 配置6种等氮等脂的试验饲料。选取初始体重为(2.12±0.01) g 的黄颡鱼幼鱼840尾, 随机分为6组, 每组4个重复, 每个重复35尾, 养殖56d。结果表明: 黑水虻虫油替代豆油对黄颡鱼幼鱼的末均重、增重率、特定生长率、饲料系数、存活率、摄食率均无显著影响(P>0.05); 各组间黄颡鱼肥满度、腹脂指数、脏体比、肝体比无显著差异(P>0.05); 全鱼粗蛋白、粗脂肪、水分、灰分、钙、磷含量无显著差异(P>0.05); 黑水虻虫油替代豆油对饲料的干物质、蛋白质、脂肪、磷及能量的表观消化率未产生显著影响(P>0.05), 但T60和T80组钙的表观消化率显著高于T100组(P<0.05), 与对照组相比差异不显著(P>0.05)。各组间黄颡鱼幼鱼血清白蛋白、低密度脂蛋白胆固醇、甘油三酯、谷丙转氨酶、谷草转氨酶、尿素氮、球蛋白、乳酸脱氢酶、血糖、总蛋白差异不显著(P>0.05), 但高密度脂蛋白胆固醇含量则随着替代比例的增加先上升后下降, T60组和T80组显著高于对照组(P<0.05)。各组间黄颡鱼幼鱼血清中抗超氧阴离子和丙二醛含量, 过氧化氢酶、超氧化物歧化酶活性无显著差异(P>0.05); 与对照组相比, 各处理组血清肿瘤坏死因子-α浓度无显著性差异(P>0.05); 当黑水虻虫油替代比例超40%时, 各处理组血清中抗炎因子白介素-10和促炎因子白介素-6及白介素-8的浓度均显著高于对照组(P<0.05)。油红O染色显示, 黑水虻虫油替代豆油对肝脏脂滴面积无显著影响(P>0.05)。综上所述, 黑水虻虫油完全替代豆油对黄颡鱼幼鱼生长性能、形体指标、体成分、营养物质表观消化率和抗氧化指标无显著影响, 以生长性能为评价指标, 当黄颡鱼幼鱼基础饲料中添加4%豆油时, 黑水虻虫油完全替代豆油。     

Isolation of yellow catfish β-actin promoter and generation of transgenic yellow catfish expressing enhanced yellow fluorescent protein

Yellow catfish (Pelteobagrus fulvidraco Richardson) is one of the most important freshwater farmed species in China. However, its small size and slow growth rate limit its commercial value. Because genetic engineering has been a powerful tool to develop and improve fish traits for aquaculture, we performed transgenic research on yellow catfish in order to increase its size and growth rate. Performing PCR with degenerate primers, we cloned a genomic fragment comprising 5'-flanking sequence upstream of the initiation codon of β-actin gene in yellow catfish. The sequence is 1,017?bp long, containing the core sequence of proximal promoter including CAAT box, CArG motif and TATA box. Microinjecting the transgene construct Tg(beta-actin:eYFP) of the proximal promoter fused to enhanced yellow fluorescent protein (eYFP) reporter gene into zebrafish and yellow catfish embryos, we found the promoter could drive the reporter to express transiently in both embryos at early development. Screening the offspring of five transgenic zebrafish founders developed from the embryos microinjected with Tg(ycbeta-actin:mCherry) or 19 yellow catfish founders developed from the embryos microinjected with Tg(beta-actin:eYFP), we obtained three lines of transgenic zebrafish and one transgenic yellow catfish, respectively. Analyzing the expression patterns of the reporter genes in transgenic zebrafish (Tg(ycbeta-actin:mCherry)nju8/+) and transgenic yellow catfish (Tg(beta-actin:eYFP)nju11/+), we found the reporters were broadly expressed in both animals. In summary, we have established a platform to make transgenic yellow catfish using the proximal promoter of its own β-actin gene. The results will help us to create transgenic yellow catfish using "all yellow catfish" transgene constructs.     

Molecular characterisation of tumour necrosis factor alpha and its potential connection with lipoprotein lipase and peroxisome proliferator-activated receptors in blunt snout bream (<Emphasis Type="Italic">Megalobrama amblycephala</Emphasis>)

Tumour necrosis factor alpha (TNF-α) is one kind of cytokines which is related to inflammation and lipid metabolism. TNF-α cDNA was cloned from the liver of blunt snout bream (Megalobrama amblycephala) through real-time polymerase chain reaction (PCR) and rapid amplification of cDNA ends (RACE) methods. The full-length cDNA of TNF-α covered 1467 bp, with an open reading frame (ORF) of 723 bp, which encodes 240 amino acids. It possessed the TNF family signature IIIPDDGIYFVYSQ. After the lipopolysaccharide (LPS) challenge test, a graded tissue-specific expression pattern of TNF-α was observed and there was high expression abundance in the kidney, brain and liver. After 8 weeks feeding trial, liver samples, two groups fed with 6% and 11% lipid levels, were collected. The results showed that, for fish fed with high-fat diet, the triglyceride of serum and lipid content of liver were elevated. Furthermore, TNF-α and peroxisome proliferator-activated receptors (PPARα, β) mRNA expression of fish fed 11% lipid diet were significantly up-regulated (p?<?0.05). Lipoprotein lipase (LPL) and PPARγ mRNA expression of fish fed 11% lipid lever diet were significantly decreased compared to those of fish fed 6% (p?<?0.05). The differences between the various expression of related genes in the high and low fat groups demonstrated that TNF-α played a key role in lipid metabolism, which may have an influence on fat metabolism through reducing fat synthesis and strengthening the β-oxidation of fatty acid. These discrepancies warrant further research.     

棉籽粕和菜籽粕替代部分鱼粉对黄颡鱼肉质及肌肉发育相关基因表达的影响

文章旨在研究菜籽粕与棉籽粕复合替代饲料鱼粉对黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)肌肉品质及肌纤维发育相关基因表达的影响。实验设计了5组等氮等能的饲料,以含鱼粉25%的处理组为对照饲料(FM),以菜籽粕与棉籽粕3﹕2混合后分别替代其中的10%、20%、30%和40%鱼粉,设置了RM10、RM20、RM30和RM40四个试验组。使用初始体质量为(2.38±0.10) g的黄颡鱼幼鱼,分别用上述5种饲料饲喂10周。试验表明,与对照组相比,菜粕棉粕混合替代水平达到20%及以上时黄颡鱼肌肉中的粗蛋白与粗脂肪显著降低,而水分和灰分则无显著差异;肌肉中的羟脯氨酸含量呈现下降的趋势;肌纤维中直径≥50μm的纤维数量随着替代水平达到20%后不断减小,而≤20μm的纤维数量则呈现上升趋势;植物蛋白源的替代也会对黄颡鱼的肌肉质构产生一定的影响。此外,肌肉纤维发育相关基因myod、myog和mrf4的mRNA水平随着替代水平上升而逐渐升高,而myf5与mstn的基因表达在各组间无显著差异。TOR通路相关基因中的akt、tor和s6k1等基因随着替代水平升高而下降, 4e-bp1则随着替代水...