人体肝癌细胞急性低氧及低氧习服差异表达基因分析

本文分析了人体肝癌细胞(HepG2)急性低氧处理以及低氧习服处理后基因表达谱的改变。急性低氧处理为细胞在1％氧气中培养48h,低氧习服处理为细胞在1％氧气中培养24h,常氧培养24h,以此作为一个周期,重复6个周期。联合应用抑制消减杂交技术和cDNA芯片技术,筛选HepG2细胞经急性低氧处理与正常培养细胞相比差异表达的基因,以及经低氧习服处理细胞与正常培养细胞相比差异表达的基因。结果显示,HepG2细胞经急性低氧处理与在常氧条件下培养相比,差异表达的基因有37个,表达水平全部表现为下调,其中包括参与细胞周期、细胞应激、细胞信号转导、细胞骨架形成、转录相关蛋白及细胞代谢相关蛋白的基因,1个未知基因序列、4个EST序列、5个线粒体蛋白基因,另外有功能不明的蛋白质基因12个。低氧习服处理的细胞与常氧条件下培养的细胞相比,差异表达的基因有6个,其中包括两个线粒体蛋白基因、金属蛋白酶1基因、转铁蛋白基因、Thymosin ．beta-4和TPT1基因。其中线粒体蛋白ND4、转铁蛋白、Thymosin.beta-4和TPT1基因的表达呈上调,线粒体NDl及金属蛋白酶1基因的表达水平呈下调。经低氧习服处理后,细胞低氧耐受力提高,低氧习服处理细胞基因的表达与急性低氧处理细胞和正常培养细胞的基因表达不同,这种变化可能与低氧习服细胞低氧耐受力的增强有关。     

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。     

大鼠心肌缺血预适应诱导表达上调基因的筛选和鉴定

采用反复短时间结扎及松解左冠状动脉前降支构建大鼠心肌缺血预适应动物模型,运用抑制消减杂交技术建立大鼠心肌缺血预适应诱导表达上调基因的消减cDNA文库,通过反向RNA点杂交对部分文库基因进行差异表达初筛,选取表达差异最明显的85个基因进行测序,获得了31个核编码基因和18个新基因（EST）,核编码基因中有相当一部分与细胞保护或信号转导有关,新基因已被GenBank收录.从已测序基因中任选5个进行RT-PCR检测,并任选2个进行RNA印迹检测,均证实在缺血预适应时表达增高.上述结果为进一步深入研究缺血预适应心肌保护作用的分子机制和克隆新的缺血预适应相关基因提供了重要信息.     

Identification of over-expressed genes in human renal cell carcinoma by combining suppression subtractive hybridization and cDNA library array

To isolate the over-expressed genes in human renal cell carcinoma (RCC) and analyze its molecular basis of carcinogenesis, we used the mRNA from human RCC tissues as tester and that from the matched normal kidney tissues as driver to construct the suppression subtractive hybridization library. 379 of the subtracted clones were arrayed onto a nylon membrane and the over-expressed genes were then screened by hybridizing the filter with radioactively labeled cDNA from RCC and matched normal kidney tissues. 67 clones over-expressed in RCC by a factor of 6 or more were sequenced and its identities were analyzed in GenBank database. 4 clones were previously unknown fragments and 2 clones represent KIAA genes. The rest clones were the known genes and some of them were RCC-related, including vascular endothelial growth factor, vimentin and tissue factor. Most of the known genes were the RCC-related genes previously unknown, including zinc ribbon domain-containing 1 protein (ZNRD1), pituitary tumor transforming gene1 (PTTG1). Northern blot and semi-quantitative RT-PCR confirmed that the mRNA levels of the 3 novel fragments and 1 KIAA and 3 known genes were significantly higher in RCC than in the matched normal kidney tissues. Immunohistochemical and Western blot analysis for PTTG1 and ZNRD1 revealed increased protein level in RCC. The over-expressed genes in RCC are the potential molecular targets for diagnosis and therapy and it is very important to understand the molecular mechanism of RCC through the profile of over-expressed genes.     

Differential Gene Expression in a Marine Sponge in Relation to Its Symbiotic State

The molecular mechanisms involved in the establishment and maintenance of sponge photosymbiosis, and in particular the association with cyanobacteria, are unknown. In the present study we analyzed gene expression in a common Mediterranean sponge (Petrosia ficiformis) in relation to its symbiotic (with cyanobacteria) or aposymbiotic status. A screening approach was applied to identify genes expressed differentially in symbiotic specimens growing in the light and aposymbiotic specimens growing in a dark cave at a short distance from the illuminated specimens. Out of the various differentially expressed sequences, we isolated two novel genes (here named PfSym1 and PfSym2) that were up-regulated when cyanobacterial symbionts were harbored inside the sponge cells. The sequence of one of these genes (PfSym2) was found to contain a conserved domain: the scavenger receptor cysteine rich (SRCR) domain. This is the first report on the expression of sponge genes in relation to symbiosis and, according to the presence of an SRCR domain, we suggest possible functions for one of the genes found in the sponge-cyanobacteria symbiosis.     

利用抑制性扣除杂交技术克隆水稻磷饥饿诱导基因

磷素是植物生长所必需的重要元素.在缺磷环境中,植物能够调节自身的形态、生理生化和基因表达水平来适应环境的变化.为研究水稻(Oryza sativa L.)耐低磷胁迫的分子机理,采用抑制性扣除杂交技术(SSH)构建磷饥饿诱导的水稻根系扣除cDNA文库.通过文库筛选和测序获得18个已知基因和47个功能未知基因.这些基因参与了不同的代谢过程,包括磷吸收和转运、信号传导、蛋白质合成和降解、碳水化合物代谢和胁迫反应.Northern杂交结果表明,在磷饥饿胁迫下这些基因呈现不同的表达模式,并且不同代谢过程中的基因对磷饥饿有着不同的反应.     

抑制消减杂交法筛选原发性肝细胞癌中差异表达的基因及其生物学意义

为了筛选原发性肝细胞癌 (hepatocellularcarcinoma ,HCC)中差异表达的基因 ,以了解HCC发生发展的分子基础 ,选取了一例早期高分化肝癌标本作为材料 ,采用抑制消减杂交 (suppressionsubtractivehybridization ,SSH)技术 ,进行了前向及反向消减杂交 ,结合反向Northern印迹筛选 ,得到多个差异表达的基因 .对有意义的基因用半定量RT PCR检测了肝癌中的表达 .结果显示 ,PON2、hSRP1alpha、H4 1在大部分肝癌中表达升高 ,IGFBP1、ITIH1在早期癌症中 ,大部分癌的表达升高 ,在晚期癌症中则表达下降 .EGR1在大部分肝癌中表达降低 .研究表明 ,不同分化程度、不同临床分期的肝癌 ,有共同的或不同的基因表达发生改变 ,明确这些差异表达的基因谱 ,对于肝癌发生发展机理的阐明及肝癌的预防、诊断、治疗都有重要意义 .     

利用抑制性扣除杂交技术克隆水稻磷饥饿诱导基因

磷素是植物生长所必需的重要元素。在缺磷环境中,植物能够调节自身的形态、生理生化和基因表达水平来适应环境的变化。为研究水稻(Oryzn sativa L.)耐低磷胁迫的分子机理,采用抑制性扣除杂交技术(SSH)构建磷饥饿诱导的水稻根系扣除cDNA文库。通过文库筛选和测序获得18个已知基因和47个功能未知基因。这些基因参与了不同的代谢过程,包括磷吸收和转运、信号传导、蛋白质合成和降解、碳水化合物代谢和胁迫反应。Northern杂交结果表明,在磷饥饿胁迫下这些基因呈现不同的表达模式,并且不同代谢过程中的基因对磷饥饿有着不同的反应。     

小麦花粉特异性表达的cDNA的分离及表达特性

应用抑制差示杂交和5′/3′RACE PCR方法分离了小麦(Triticum aestivum L.)花粉特异性表达的全长cDNA(TaPSG719,GenBank:AY451238)),该基因全长1 172 bp,5′非编码区序列长达329 bp,包含多个上游可译框架(uORF);该基因编码1 88个氨基酸的蛋白质,大小约20 kD,等电点为12.1.Northern杂交和RT-PCR分析表明该基因在成熟花粉特异表达,而在小孢子、叶片、根和未成熟的种子、幼茎和子房等组织几乎检测不到.进一步研究小麦花粉发育过程的表达水平表明,TaPSG719在单核和双核小孢子阶段不表达,在开花前5 d(已完成有丝分裂)开始表达并迅速增强达到高峰,但随着花粉的成熟表达水平逐渐下降.表明TaPSG719是一个花粉中晚期特异性表达基因.经BLAST同源性分析表明,与目前已登录的基因没有显著的同源性.Southern杂交表明TaPSG719可能为一个多拷贝基因.为研究TaPSG719 cDNA 5′非编码区序列的uORF对可译框架的翻译的影响,构建不同缺失或突变的表达载体,采用麦胚体外翻译系统,结果显示含uORF的5′非编码区序列能显著抑制蛋白质的翻译水平,表明TaPSG719基因表达至少部分是在翻译水平上调控.     

小麦花粉特异性表达的cDNA的分离及表达特性

应用抑制差示杂交和5′/3′RACE PCR方法分离了小麦(Triticum aestivum L.)花粉特异性表达的全长cDNA(TaPSG719,GenBank:AY451238)),该基因全长1172 bp,5′非编码区序列长达329 bp,包含多个上游可译框架(uORF);该基因编码188个氨基酸的蛋白质,大小约20 kD,等电点为12.1。Northern杂交和RT-PCR分析表明该基因在成熟花粉特异表达,而在小孢子、叶片、根和未成熟的种子、幼茎和子房等组织几乎检测不到。进一步研究小麦花粉发育过程的表达水平表明,TaPSG719在单核和双核小孢子阶段不表达,在开花前5d(已完成有丝分裂)开始表达并迅速增强达到高峰,但随着花粉的成熟表达水平逐渐下降。表明TaPSG719是一个花粉中晚期特异性表达基因。经BLAST同源性分析表明,与目前已登录的基因没有显著的同源性。Southern杂交表明TaPSG719可能为一个多拷贝基因。为研究TaPSG719 cDNA 5′非编码区序列的uORF对可译框架的翻译的影响,构建不同缺失或突变的表达载体,采用麦胚体外翻译系统,结果显示含uORF的5′非编码区序列能显著抑制蛋白质的翻译水平,表明TaPSG719基因表达至少部分是在翻译水平上调控。     

抑制性扣除杂交技术(SSH)及其在基因克隆上的研究进展

抑制性扣除杂交技术是一种基因克隆的新方法,它对研究细胞生殖、发育、分化、癌变、衰老及程序化死亡等生命过程有关基因的差异表达以及相关基因的分子克隆提供了有力的工具,本文简要介绍抑制性扣除杂交技术的主要原理,基本过程、优越性、主要缺陷及目前最新的研究进展     

大鼠正加速度高耐力相关基因的分离

 为从基因水平上揭示正加速度 (+Gz)高耐力产生机理及寻找 +Gz高耐力相关功能性蛋白 ,利用抑制消减杂交技术分离 +Gz高耐力相关基因 .雄性SD大鼠在离心机上处理后 ,选取耐受终点在高、低两个极端的动物 ,立即取全脑 ,分离mRNA .以高耐力者为Tester ,低耐力者为Driver,利用抑制消减杂交技术进行 +Gz耐力处于高、低两个极端动物脑组织间基因表达差异显示 ,获得 +Gz高耐力大鼠脑组织相关cDNA .以高、低耐力大鼠脑组织mRNA来源的cDNA为探针 ,对获得的cDNA克隆进行斑点杂交 .分别以杂交筛选出的阳性克隆为探针 ,对高、低耐力大鼠脑组织总RNA进行Northern杂交分析 .两次杂交结果均选择高耐力组杂交信号是低耐力组 3倍以上的cDNA克隆 .经过斑点杂交筛选 ,从大鼠脑组织中获得了 6 7个在 +Gz高耐力大鼠脑组织中上调表达的cDNA克隆 .Northern杂交分析发现 ,钙离子 钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱβ亚基 (Camk2b)和一未知基因在 +Gz高耐力大鼠脑组织中的表达量增加 .结果提示 ,+Gz耐力处于高、低两个极端的大鼠脑组织基因表达有明显差异 ,这些差异表达的基因很可能与 +Gz高耐力的产生有关 ,且钙离子 钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱβ亚基和一未知基因是初步获得的与 +Gz高耐力的产生特异相关的基因     

抑制消减杂交技术在肿瘤转移调控研究中的应用

为探讨肿瘤转移发生的分子生物学机制奠定基础,通过使用抑制消减杂交技术从一对同一新本、转移表型不同的人肺巨细胞癌细胞株中分离转移抑制相关基因可核苷酸片段。结果获得５个在低转移肺巨细胞癌中高表达的、均与已知的人类基因片段有很高同源性的核苷酸片段,它们可能在维持肿瘤细胞自身稳定防止转移中起重要作用。     

Identification of a differentially expressed gene PPP1CB between porcine Longissimus dorsi of Meishan and Large WhitexMeishan hybrids

To study the molecular basis of heterosis, suppression subtractive hybridization was used to investigate the differences in gene expression between porcine Longissimus dorsi of F1 hybrids Large WhitexMeishan and their female parents Meishan. From two specific subtractive cDNA libraries, the clones selected by reverse Northern high-density blot screening were chosen to clone full-length cDNA by rapid amplification of cDNA ends. An expression-upregulated gene for Meishan skeletal muscle, designated protein phosphatase 1, catalytic subunit, beta isoform (PPP1CB), was identified. Porcine PPP1CB contains an open reading frame encoding 327 amino acid residues with 13 and 1763 nucleotides in the 5' and 3' untranslated regions, respectively. A DNA fragment of 721 nucleotides was amplified and a mutation that creates/disrupts a restriction site for endonuclease RsaI was found. The derived amino acid sequence of PPP1CB has high homology with the PPP1CB of three species, Mus musculus (99%), human (99%) and mouse (100%). The tissue expression analysis indicated that the swine PPP1CB gene is generally expressed in most tissues. The possible role of PPP1CB and its relation to porcine heterosis are discussed.