启动子结构和功能研究进展

转录起始是一种最重要的表达调节方式,通过多种蛋白质与启动子的配位结合起始转录,参与基因的表达调控过程。而启动子作为基因表达调控的重要顺式作用原件,在原核和真核生物中均存在。对核心启动子结构特征中多种保守顺式调控原件及基本转录因子的结构和功能进行了阐述。     

CYP21和CYP21P基因启动子序列对绿色荧光蛋白基因表达的影响

特异性扩增CYP21基因和CYP21P基因启动子区域－770bp--1bp片段,去除pEGFP-N1载体中的CMV启动子,构建含CYP21基因启动子的pEGFP-N1载体（pCYP21)和CYP21P基因启动子的pEGFP-N1载体（pCYP21P),分别将上述两种构建载体、野生型pEGFP-N1(阳性对照）质粒及阴性对照转染入肾上腺皮质来源的Y1细胞系中,用倒置荧光显微镜,以及激光共聚焦显微镜等方法观测绿色荧光蛋白的表达。转染后,在荧光倒置显微镜下首次发现Y1细胞中出现绿色荧光蛋白的时间阳性对照为3小时,pCYP21为7小时,pCYP21P与阳性对照（未转染任何载体的Y1细胞）始终未观测到绿色荧光蛋白。阳性对照和pCYP21的绿色荧光蛋白表达强于pCYP21,pCYP21P与阴性对照始终未观测到绿色荧光蛋白。阳性对照和pCYP21的绿色荧光蛋白在胞核中的荧光强度高于胞浆。上述结果进一步表明,含有CYP21和CYP21P两种基因启动子的GFP质粒在Y1细胞中表达存在显著差异。     

中国人21-羟化酶缺乏症基因型和临床表型特点研究

利用快速可靠的基因突变检测方法研究中国人21-羟化酶缺乏症(21-hydroxylase deficiency ,21-OHD)基因突变特点及基因型和临床表型的关系.用8例非经典型患者、35例经典型患者及34例正常对照者基因组DNA作模板,用特定引物特异性扩增CYP21的两个片段,片段1从Exon1→Exon3,片段2从Exon3→Exon10.用片段1和片段2为模板进行第二轮PCR,用特定限制性内切酶消化后经琼脂糖凝胶电泳鉴定9种突变,包括Del、Exon3 Del8 bp、Q318X、 R356W、Exon6Cluster、i2g、I172N、P30L和 V281L.结果表明,43例患者的86个等位基因中的79个(91.9%)检测出突变,最常见的是I172N(36.0%),其次为i2g(20.9%)、Del(8.6%)、P30L(7.0%)、Q318X(7.0%)、V281L(4.7%)、R356W(2.3%)、E6Cluster(2.3%)和Exon3 Del8 bp(1.2%).失盐型、单纯男性化型和非经典型21-羟化酶缺乏症各临床分型中最常见的突变分别是 Del(44.4%)、I172N(44.2%)和 P30L(37.5%).另外根据对21-羟化酶活性影响程度将基因型分为轻、中、重3组,3组间初诊年龄、17-羟孕酮(17-OHP)、该病亚型构成均存在显著差异(P<0.05),提示基因型决定临床表型.研究结果表明,中国人21-OHD最常见的突变为I172N、i2g和Del,中国人21-OHD基因型和临床表型密切相关.     

Ⅰ型胶原基因启动子研究进展

Ⅰ型胶原由α1（Ⅰ）链（COL1A1）与α2（Ⅰ）链（COL1A2）组成,人COL1A1与COL1A2基因的启动子都已鉴定并克隆。调节转录的核因子有Sp1、NE－1、AP－1、CBF、NF－κB、C－myb、c-Krox、BFCOL1、Zf9、Sp3、Smads、TGP、Egr-1、TWIST与NP／NMP4等。在COL1A1和／或COL1A2基因启动子上已鉴定出TGFβ、糖皮质激素、TNFα、IFNγ与视黄酸等的应答元件。     

人Boule基因启动子区结合蛋白的生物信息学分析

目的：对精子发生RNA结合蛋白Boule基因启动子区结合蛋白进行生物信息学分析。方法：从基因参考序列数据库获取Boule基因启动子区序列,使用TFSEARCH程序对启动子序列中的转录因子结合位点进行预测。结果：成功获得长度为2kb的人Boule基因启动子区序列。该启动子区Thresholdscore〉90的共有60个转录因子结合位点,涉及sox家族、GATA结合蛋白家族、热休克因子家族、锌指蛋白Kruppel家族、POU家族、runt家族、同源异型框基因家族、TALE类同源结构蛋白家族、转录因子螺旋环螺旋家族、IKAROS家族、FOX家族11个家族的转录因子和3个TATAbox。结论：Boule基因表达的调控是在一定时间或空间上、一种或多种调节蛋白作用的复杂过程。调控Boule基因表达的转录因子绝大部分与胚胎发育、性别决定、个体生长密切相关。     

rmf基因启动子识别因子选择性研究

分别用σ^(70)或σ^(38)因子和核心酶(Core enzyme)重建RNA聚合酶全酶(Holoenzyme)对含有rmf基因启动子的DNA模板进行体外转录。不同的限制性内切酶酶切片段模板证实了rmf基因转录起始位点,尽管rmf基因在大肠杆菌进入稳定期大量表达,但是其启动子对稳定期起重要作用的σ^(38)因子的识别能力很低,而只能被σ^(70)所识别。rmf基因启动子体外转录的最适温度为37℃,最适NaCl浓度为50mmol/L。     

植物基因启动子的克隆及其功能研究进展

启动子在植物基因表达调控过程中起着重要作用。对于植物基因启动子的克隆及其功能研究有助于了解信号传递途径和基因表达调控模式,为植物转基因工程研究提供理论依据。本文综述了植物基因启动子的基本结构、类型、克隆方法及功能研究进展,着重介绍了广泛应用于转基因工程的诱导型启动子及启动子功能分析,展望了今后植物启动子的研究方向。     

ZNF268基因启动子区的克隆及功能分析

锌指基因家族是人体中最大的基因家族,它参与细胞分化、胚胎发育,并与许多疾病的发生相关。人类ZNF268基因是一个在人胚肝中特异性表达的C2H2型锌指基因,并可能在人的早期肝脏发育中起重要作用。为了研究ZNF268基因表达调控的分子机制,以正常人总基因组为模板PCR扩增了ZNF268基因的5′调控区2533bp片段,并将此片段插入启动子缺失的EGFP(增强型绿色荧光蛋白)载体构建了重组质粒pZNF268—EGFP。用脂质体介导的方法将pZNF268—EGFP转染NIH／3T3、COS7、K562、HeLa4个细胞系。在激光共聚焦显微镜下观察绿色荧光的表达,发现在每个细胞系中,转染了重组质粒pZNF268—EGFP的细胞均有荧光表达,但其起始表达时间均晚于转染了阳性对照质粒pEGFP—C1的细胞且荧光较弱。这表明ZNF268基因的5′调控区2．5kb片段是一个有功能的启动子,但该启动子与CMV启动子相比活性较弱。选择易培养的HeLa细胞系用于缺失研究。将一系列5′端—2456bp至—20bp缺失、3′端均为 77bp的缺失片段插入启动子缺失的CAT(氯酶素酰胺转移酶)载体构建了一系列重组质粒。将这些重组质粒转染HeLa细胞系进行缺失分析,并通过共转染pCMV—Sport—βgal质粒校正转染效率。结果表明,ZNF268启动子—2456～—1639bp区域可能含有正调控元件,—1244～—1013bp和—525～—156bp区域可能含有负调控元件,ZNF268启动子激活转录的一个重要区域位于—156～—20bp。     

基因启动子甲基化对转录因子结合的抑制作用分析方法

基因启动子甲基化对转录因子结合的抑制作用是一种有效的基因转录调控机制.尽管基因启动子甲基化水平已经可以通过实验测量,但仍未有有效的方法利用这些数据定量分析甲基化对转录因子结合的影响.设计一个通用模型来描述基因启动子甲基化对转录因子结合的抑制作用.在特定细胞环境下,通过基因表达与转录因子在基因启动子上结合值之间的相关性分析,实现模型参数求取,并基于该模型进行甲基化对转录因子结合的抑制作用分析.神经细胞生物实验数据测试证明了该方法的有效性.     

坝上长尾鸡pmel基因核心启动子的鉴定

为探明坝上长尾鸡的前黑素小体蛋白(Pre-melanosomal protein,Pmel)基因核心启动子区,首先构建了双荧光素酶表达载体,通过脂质体瞬时转染鸡胚成纤维细胞DF1,并利用双荧光素酶检测试剂盒进行启动活性检测。成功克隆了坝上长尾鸡pmel基因5?侧翼区片段1268bp,预测启动子区(-1200–+68)含有2个CpG岛和多种转录因子结合位点,构建了9个含有不同长度pmel基因启动子片段的表达载体及1个核心启动子区突变载体,说明鸡pmel基因启动子的核心区域为-840–+68bp,其中-840–-590bp和-525–-266bp区域为正调控区,-590–-525bp区域为负调控区,多态位点(-456、-435、-410、-374和-341)对pmel基因启动子活性有较大影响。     

真核生物双向启动子的结构与功能

双向启动子(bidirectional promoter)是指位于两个相邻且转录方向相反的基因之间 的一段DNA序列.双向启动子的双向转录机制可能是两个RNA聚合酶同时聚集在无核小 体区的边界,然后在两个方向上起始转录.双向启动子在真核生物基因组中广泛分布 ,大多数的双向启动子缺少TATA盒,而具有较高的GC含量和丰富的CpG岛.本文概述了 双向启动子双向起始转录的最新研究,并对其在双向转录基因对共表达和稳定性表达 调控中的作用及其应用做了详细阐述.     

小鼠精胺氧化酶基因启动子结构和功能研究

目的:克隆和鉴定小鼠精胺氧化酶(mSMO)启动子DNA序列.方法:用Trizol试剂法从小鼠成纤维细胞中提取总RNA,应用5'-RACE法获得mSMO的转录起始位点;巢式PCR方法克隆含有mSMO启动子的DNA序列,并由此构建5'端系列截短的mSMO启动子荧光素酶报告质粒;将报告质粒瞬时转染Cos7细胞后,用荧光素酶分析法测定启动子活性.结果:确定mSMO基因至少有6个转录起始位点(+1,+4,+27,+31,+51,和+63),且均定位于外显子1中.克隆获得mSMO基因转录起始位点上游大约2.1kb的DNA片断,以此片段为基础构建了11个5'端系列截短的启动子报告质粒.报告基因分析证实,该上游DNA片段具有启动子活性,截短至-615和-176bp时,获得2个启动子活性峰值,截短至-373bp时启动子活性最低.结论:mSMO基因含有多个转录起始位点,其上游-176～+124bp为mSMO核心启动子区,-615～-176bp区为重要的转录调控区.     

不同转录频率的酵母基因启动子序列结构差异性分析

不同基因的转录效率一般会有差异,启动子序列的组织结构可能是造成差异的原因之一。本文分别基于出现频率、Markov模型以及加权Markov模型计算出所有6碱基片段(6-mer)在不同转录频率的酵母基因启动子序列中的分布,然后利用最大最小贴近度方法分析这些基因启动子序列结构的差异情况。结果表明,酵母基因的转录频率与启动子序列结构的确有关联,转录频率相差较大的基因,它们的启动子序列结构差异一般也较大。统计分析还表明,高阶(3阶和4阶)加权Markov模型可以更有效地反映基因启动子序列的结构特征。     

组蛋白与转录因子在hAMFR基因启动子序列上的结合及相互作用

采用从鸡红细胞中分离纯化的组蛋白Ｈ１,核心组蛋白Ｈ２Ａ＋Ｈ２Ｂ和Ｈ３＋Ｈ４,以及从ＨｅＬａ细胞中萃取的含有ＲＮＡ聚合酶Ⅱ和多种Ⅱ类基因转录因子的可溶性ＨｅＬａ细胞核抽提物,通过凝胶迟滞电泳,对组蛋白和ＨｅＬａ细胞核抽提物中的转录因子在人自泌移动因子受体（Ｈｕｍａｎａｕｔｏｃｒｉｎｅｍｏｔｉｌｉｔｙｆａｃｔｏｒ,简称ｈＡＭＦＲ）基因上游启动子序列的相互作用关系进行了初步研究,得到以下结论,组蛋白Ｈ１     

集胞藻6803中ndhK基因启动子结构与功能的初步分析

ndhK是蓝藻NDH-1复合体的1个亚基编码基因,其表达受低浓度CO2和高光的诱导,对于蓝藻应对低CO2胁迫起着重要的作用。为进一步阐明ndhK基因的转录调控机制,本研究利用5′-RACE(Rapid Amplification of cDNAEnds,cDNA末端快速扩增)技术鉴定了该基因的转录起始位点,利用生物信息学预测发现ndhK基因含有4个可能的启动子,构建了含增强型黄色荧光蛋白报告基因的启动子探针型载体,并利用蛋白免疫印迹的方法进行检测。结果表明:在集胞藻6803的ndhK基因上游的-374～-274bp,-438～-374bp,-604～-543bp,+1～+52bp区域具有较高的启动子活性,而-543～-440bp区域则可能存在1个抑制ndhK基因表达的转录因子。     

锌指蛋白结构及功能研究进展

锌指蛋白是一类具有手指状结构域的转录因子,对基因调控起重要的作用。根据其保守结构域的不同,可将锌指蛋白主要分为C2H2型、C4型和C6型。锌指通过与靶分子DNA、RNA、DNA-RNA的序列特异性结合,以及与自身或其他锌指蛋白的结合,在转录和翻译水平上调控基因的表达。我们简要综述了近年来锌指蛋白结构、分类及其与核酸及蛋白质相互作用等方面的研究进展。     

转录因子KLF8基因结构及其功能研究进展

随着分子生物学研究的进展,机体各种生物学特性的影响都在分子水平上寻求到原因。转录因子作为调节基因转录的重要蛋白质,一直在被人们进行种类发掘及功能鉴定。KLF8(Krüppel-like factor 8)是属于KLFs(Krüppel-like factors)家族中的一种转录因子,对细胞侵袭和上皮-间质转化、细胞致癌性转化和肿瘤、细胞周期循环、脂肪细胞分化等方面有着深远影响。由于其在生物学功能上的多方面影响,使其逐渐成为科研人员探究的热点。对该转录因子的结构和作用已经有了深入的了解。现就KLF8基因与蛋白质的分子结构和生物学特性研究进展进行综述,可为该基因作为遗传标记奠定基础并以期为相关研究如癌症调控、肥胖治疗及基础研究等提供参考。     

PCV2 Rep基因启动子区vISRE突变株的生物学特性

摘要：【目的】为了初步揭示PCV2 Rep基因启动子区类干扰素刺激反应元件（vISRE）的生物学功能。【方法】应用感染性克隆技术构建了2株vISRE点突变的重组PCV2,对突变病毒在PK15细胞上的增殖特性、遗传稳定性及对干扰素刺激的反应特性进行了分析。【结果】Rep基因启动子区ISRE点突变后PCV2仍可在PK15细胞中正常复制,但病毒滴度比亲本毒株下降。PCV2 1740G-C在PK15细胞上3至10代之间遗传稳定,PCV2 1741A-T在PK细胞上第3代病毒保持突变基因的特征,但传至第7代时1743和1744位的AC突变为TT,并一直保持到第10代。100U/mL的PoIFN-α处理感染病毒的PK15细胞后,亲本毒株和2个突变毒株的阳性感染细胞数量均有增加,但亲本毒株病毒粒子数的增加显著高于2个突变毒株。【结论】Rep基因启动子区vISRE的突变影响PCV2在PK15上的增殖和对干扰素刺激的反应,推测其可能在干扰素促进病毒增殖中发挥调控作用。