植物叶绿体基因组基因表达调控的研究

叶绿体基因的表达在许多方面与原核基因表达相似,所以最早的理论认为叶绿体基因的表达与原核相似,是在转录起始水平上的调控,进一步的研究认为叶绿体基因表达调控是在不同水平上进行的如：转录水平的调节、转录后调节与修饰、翻译和翻译后修饰等。     

高等植物基因表达与转录因子

基因在植物体内的表达受到了严格的调控;不同基因,其表达程度不同。例如,与发育及分化有关的基因在表达时还有“时空和空间”的专一性问题,即它们只在特定组织中表达,而且只在特定的发育阶段表达。可见,高等植物基因表达调控起到了维持正常的生长、发育等一切生命活动的作用。目前,高等植物基因表达调控机制研究,已成为植物分子生物学的热点与中心问题,而在转录水平上基因表达调控的研究是这一热点中的重点。本文简要地介绍一下有关这方面的研究进展情况。     

低温和外源不饱和脂肪酸对高山被孢霉脂肪酸脱氢酶基因表达的影响

[目的]在转录水平上研究低温和外源不饱和脂肪酸对于高山被孢霉脂肪酸脱氢酶基因的表达调控机制.[方法]通过实时定量PCR技术和启动子报告基因融合载体的方法,研究低温和外源不饱和脂肪酸对于高山被孢霉3种脂肪酸脱氢酶基因表达随时间进程的影响.[结果]实时定量PCR的结果表明:低温对于3种脂肪酸脱氢酶基因的转录具有激活作用,外源不饱和脂肪酸对基因转录起抑制作用,而且这两种作用都是快速响应的,随时间延长逐渐减弱并消失.脂肪酸组成测定结果证明了基因转录水平变化与对应产物变化之间没有相关性.低温能够在短时间内诱导pFAD6启动子活性增加,并随时间延长而持续增强 ;外源不饱和脂肪酸对pFAD6启动子活性起抑制作用,其不饱和度和浓度越高,抑制作用越强,而且抑制作用是快速且持续的.[结论]低温和外源不饱和脂肪酸除了在转录水平上调控高山被孢霉脂肪酸脱氢酶基因表达发生变化之外,可能主要在转录后水平上介导了胞内脂肪酸组成的变化.而且,脂肪酸脱氢酶基因的表达可能受到胞内脂肪酸组成变化的反馈调节作用.本文首次在转录水平上对高山被孢霉脂肪酸脱氢酶基因的表达调控机制进行了探索,为深入了解脂肪酸脱氢酶基因表达及多不饱和脂肪酸合成对外界信号的应答机制提供了有用信息,也对应用微生物发酵和转基因技术生产不饱和脂肪酸具有指导意义.     

植物细胞核与叶绿体基因的双向调控作用

在长期进化过程中,叶绿体与细胞核已形成高度适应性。在分子水平上,两者的基因表达存在着复杂的双向调控作用。细胞核的众多基因对叶绿体基因的转录、转录后加工以及翻译等过程发挥着普遍的调节作用,而叶绿体通过四吡咯信号以及自身氧化还原状态的改变调控着细胞核基因的表达。双向调节方式的存在从分子水平上说明了细胞核与叶绿体在功能上的相互适应。然而,细胞核与叶绿体基因表达双向调控的详细机制还有待研究。     

ChREBP和Mlx在调控葡萄糖反应基因表达中的作用

近年的研究结果显示,葡萄糖能在转录水平调控糖酵解和生脂酶基因的表达,对肝糖类和脂类动态平衡起协同调控作用.其重要转录因子是糖反应元件结合蛋白（ChREBP）和Max样蛋白X(Mlx),葡萄糖通过ChREBP.Mlx异二聚体调控葡萄糖反应基因的转录.本文主要综述转录因子ChREBP和Mlx的结构与功能,调控葡萄糖反应基因表达的机制,以及影响转录因子表达的因素.     

转录因子网络与植物对环境胁迫的响应

转录因子所介导的基因表达调控网络在植物抵御各种环境胁迫的反应中具有重要功能.已鉴定的参与植物环境胁迫响应的转录因子及家族有APETALA2/EREBP、BZIP、WRKY和MYB等.这些转录因子组成调控网络,精细调控植物胁迫反应中各种相关基因的表达.转录因子及其调控网络的遗传修饰已成为从系统水平上探索胁迫生物学和提高植物胁迫耐性和抗性的有效工具.     

叶绿体基因表达调控的研究进展

在植物生长和发育过程中,叶绿体基因表达包括两个方面：一方面在光照条件下质体转化成为叶绿体,一系列质体基因激活,表达叶绿体所必需的基因产物;另一方面叶绿体中由于环境条件变化引起基因表达的改变。叶绿体基因表达调控的机制主要包括转录水平、转录后的mRNA加工、mRNA稳定性和翻译水平的调节,并且在各个步骤中多种核编码蛋白因子的参与也起着重要的作用。     

异域作用因子

基因表达时基因携带的遗传信息从世代相传的遗传物质DNA上通过转录传递到RNA，然后由RNA指导合成蛋白质，从而表现出基因的生物活性。基因的表达受环境因素的影响，并受生物体的控制。真核生物的基因表达在不同水平上受到调控。在细胞核中有转录时的调控，它决定基因是否能被转     

全转录组学在畜牧业中的应用

RNA作为一种大分子参与基因编码、解码、调控、表达等多种生物学过程。目前,对RNA的功能研究主要通过全转录组测序方法来完成。全转录组研究可以对基因结构与功能进行更深层次地分析和探究,揭示基因表达与生命现象之间的内在联系。现阶段,基于高通量测序技术的转录本结构研究、基因表达水平研究及非编码区域功能研究在模式动物、猪、禽类中已大量开展,但在羊上却鲜有报道。本文介绍了利用RNA-seq及Small RNA-seq技术研究全转录组的一般流程及常用策略,综述了全转录组学技术在畜牧业领域中的研究进展。     

组织和发育特异性基因的远距离转录调控

远距离转录调控是指增强子、沉默子和隔离子等顺式作用元件参与的组织和发育特异性基因的表达调控。其调控元件可位于距转录基因很远的DNA区域,甚至分布于邻近基因内含子中。随着人类基因组计划和各种模式生物测序工作的完成,为大规模快速查找远距离调控元件提供了新的手段。由于基因组结构的复杂性,很难建立统一的基因表达调控模型,目前认为启动子与增强子的相互作用是组织和发育特异性基因成功表达的关键。另外,远距离转录调控机制一旦破坏还将导致疾病的发生。     

c-myc基因表达调控及其功能研究进展

本文简要地叙述了近年来,原癌基因c-myc基因表达调控机理及c-myc基因产物功能研究概况。c-myc基因转录有多个转录起始点,产生多种不同大小的mRNA。其反义链也能在体内转录。转录的调控受多种正、负调控因子控制。c-myc基因表达还可以在转录后加工、翻译水平上得到调控。其基因产物则可以通过蛋白质的稳定性及磷酸化等得以调节。c-myc基因产物不仅与DNA复制及细胞增殖有关,在某些细胞株中,如HL-60和MEL细胞,它的表达与细胞分化密切相关。     

昆虫启动子的研究及应用

启动子(promotor)作为基因时空表达调控的重要元件,与RNA聚合酶结合形成转录起始复合体,控制着基因表达的起始时间和表达水平。对启动子的研究可以更好地阐明基因表达调控的机制,为解析基因调控网络奠定基础。本文对昆虫启动子研究方法进行综述,主要阐述昆虫启动子及其特定元件的鉴定方法,以及昆虫启动子的应用。     

精子发生转录调控机制的研究进展

精子发生过程中的转录调控是由一系列基因表达和调控事件组成的复杂过程,影响精子的形成、质量和功能。转录调控过程介导与精子形成密切相关的基因,包括精子特异性基因、组蛋白基因和其他转录因子的基因表达。这些基因的表达和沉默受到转录因子、表观遗传修饰和非编码RNA等多种机制的调控。此外,转录调控在精子发生的不同阶段起着不同的作用,包括精原干细胞的自我更新和分化、精母细胞的减数分裂和精子细胞的变形成熟。深入理解精子发生中的转录调控机制对于研究精子形成的生物学过程、解析生育障碍的病理机制以及开发生育问题相关的治疗方法具有重要的意义。     

选择剪接：一种基因表达的调控方式

选择剪接是一种在转录后水平直接调节基因表达的调控方式,既可以直接在ＲＮＡ水平上调节基因的表达过程,也可以改变基因的表达产物,对蛋白质的功能和活性进行调节。选择剪接在生物体发育过程中也起着重要的调控作用。     

GFP用于单核细胞增生李斯特菌PrfA调控毒力基因actA转录表达的研究

PrfA是单核细胞增生李斯特菌(LM)中迄今为止发现的惟一个调控绝大多数毒力基因转录表达的蛋白因子.为了研究PrfA转录调控毒力基因表达的分子机制,将无启动子的绿色荧光蛋白(GFP)基因与毒力基因actA的启动子融合,连接到穿梭载体pLSV16质粒上,构建成表达融合载体pLSV16-PactA-gfp,然后将其电转化入LM野生株P14、PrfA高表达突变株P14a和prfA基因等位缺失突变株A42中表达.利用荧光显微镜和荧光酶标仪检测上述3株细菌中绿色荧光蛋白的不同表达强度,从而评价actA基因依赖于PrfA的转录活性强弱.结果显示,绿色荧光蛋白在P14a中发出的荧光强度最高,P14次之,A42最弱,两两比较均有显著差异(P＜0.01),表明毒力基因actA的转录水平高低与PrfA的活性成正相关,其转录表达依赖于PrfA的调控;该试验同时也显示GFP能方便、有效地用于研究PrfA调控LM不同毒力基因的转录表达水平.     

红藻氨酸癫痫大鼠海马GFAP基因调控蛋白表达的变化

目的和方法：用Southwestern印迹从红藻氨酸（KA）癫痫大鼠海马结构中筛选调控胶质原纤维酸性蛋白（GFAP）基因表达的DNA结合蛋白;并观察其在海马内表达变化的规律,旨在从基因调控水平深入探讨癫痫反复发作形成的神经病理学机制。结果：Southwestern印迹的实验显示海马结构内有两种调控GFAP基因表达的序列特异的DNA结合蛋白,分子量分别为39kDa和35.5kDa;KA后1d,两种调控蛋白的表达即开始增加,5－7d时表达显著增加,3周时表达最多,3个月时表达仍很高。结论：KA通过上调调控GFAP基因表达的转录因子,使海马GFAP过量表达,提示该转录调控因子很可能参与一次KA后癫痫反复发作的形成。     

绵羊Myostatin基因启动子的功能分析

相比于Myostatin基因的作用机制而言, 对Myostatin基因转录和表达的调控机制了解很少. 为了更好地了解Myostatin基因5’调控区的结构和功能, 深入研究Myostatin基因的转录调控机制, 在最近的研究中克隆了绵羊Myostatin基因的启动子(Pro)序列(GenBank 登录号为AY918121). 进一步以EGFP为报告基因, 构建了各种长度的野生型MSTNPro^W-EGFP载体和E-box元件突变型MSTNPro^EM-EGFP载体, 通过转染C2C12小鼠骨骼肌成肌细胞系或绵羊成纤维细胞后, 对各种情况下EGFP的瞬时或稳定表达进行荧光定量分析而比较不同条件下绵羊Myostatin基因启动子的转录调控活性. 结果表明, 0.3~1.2 kb的绵羊Myostatin基因启动子都能不同程度地驱动EGFP在C2C12细胞中的转录和表达, 其中1.2 kb片段的转录调控活性最高. 然 而, 将绵羊1.2 kb MSTNPro^W-EGFP载体转染绵羊成纤维细胞后并未观察到EGFP的表达, 说明Myostatin基因表达的肌肉特异性源于启动子的转录特异性. 对稳定转染绵羊1.2 kb MSTNPro^W-EGFP载体的C2C12细胞进行荧光分析, 结果表明细胞生长密度的增加可以反馈性抑制Myostatin基因的转录和表达. 在C2C12分化状态下, 1.2 kb野生型绵羊Myostatin基因启动子的活性比成肌状态时显著升高, 而1.2 kb E(3+5+7)突变型Myostatin基因启动子的活性在C2C12分化前后并未表现出差别. 这一结果暗示肌肉调控因子MyoD可能是通过与E-box结合而引起Myostatin基因在C2C12分化和生长状态时转录和表达差异的一个原因.     

HLA分子表达的转录调控及其意义

HLA分子是免疫应答过程中的重要分子,其表达受到多种因素的影响,调控HLA基因表达的主要环节在转录水平,转录起始点上游250bp中顺式作用元件和反式作用因子的相互作用是影响HLA基因转录的重要因素。了解HLA分子表达的复杂调控机制在免疫学中有着重要的理论和实用价值。     

hGM－CSF基因及其调控研究进展

人粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(hGM-CSF)基因表达受到转录调控与转录后调控.5＇非转录区的一些顺式调控成分,如CATT(A/T)重复序列,富含GC序列,CK-1、CK-2、kB特异序列与可诱导的CsA敏感增强子成分等在转录水平上调控hGM-CSF的表达.3＇非翻译区有一62bp富含AU序列,它与mRNA的稳定性相关,在翻译水平调控hGM-CSF的表达.细胞因子与一些刺激因子通过不同的机制作用于hGM-CSF基因,从而影响hGM-CSF的产生与分泌.     

转录辅调节因子在剪接过程中的作用

细胞通过基因表达调控来应对外界刺激,其中对基因转录起始和pre-mRNA剪接的调控是基因表达调控的重要环节。越来越多的实验显示基因转录和pre-mRNA剪接这两个过程在时空上密切相关。基因转录能调节剪接模式的选择性,反之剪接过程也影响基因转录。近年来研究发现转录辅调节因子在联系转录和剪接过程中扮演着重要角色。转录辅调节因子对基因表达的调控不仅在于影响转录产物的量,还可以调控pre-mRNA的选择性剪接并产生不同的剪接体,从而翻译出具有不同生物学功能的蛋白质。本文主要阐述了基因转录与剪接之间的关系以及它们之间相互作用的机制,有利于更深入理解基因表达调控的过程。