rRNA衍生片段的研究进展

rRNA衍生片段（rRNA-derived fragment,rRF）是近年来进入人们视野的一种新型小分子非编码RNA,它是成熟完整的rRNA在特定条件下裂解产生的一种小RNA片段。rRF的生物学功能不同于其亲本rRNA,是一种新型的小调控RNA,通过调控基因表达在细胞增殖、应激诱导、炎症反应和代谢调节等方面发挥重要作用。本文综述了rRF在生物学领域的最新研究进展,包括其主要产生机制和功能,以期为rRF的进一步研究提供参考。

     

拟诺卡氏菌16S rRNA,gyrB,sod和rpoB基因的系统发育分析

为了更好地了解拟诺卡氏菌属(Nocardiopsis)各物种间的系统发育关系,该属现有有效描述种的gyrB,sod和rpoB基因的部分序列被测定,结合16S rRNA基因,对拟诺卡氏菌属进行了系统发育重建。研究发现拟诺卡氏菌属gyrB,sod和rpoB基因的平均相似性分别为87.7%、87.3%和94.1%,而16S rRNA基因的平均相似性则达到96.65%,3个看家基因均比16S rRNA具有更高的分歧度。比较基于不同基因的系统树发现,由gyrB基因得到的系统树拓扑结构与16S rRNA得到的结构在亚群上基本一致。因此,gyrB基因在拟诺卡氏菌属的系统分类上比16S rRNA基因更具优越性。     

真核生物rRNA基因的转录调节

核糖体RNA(rRNA）基因的转录直接决定着细胞核糖体的生物发生,而后者与细胞的生长、增殖等行为相适应.研究发现,rRNA基因转录以RNA聚合酶Ⅰ（Pol Ⅰ）为核心,有多种因子参与,并受到多种调控因子的严密调节控制;各调控因子不仅均有自己特异的作用位点,而且又彼此关联、相辅相成.本文在简要介绍真核生物rRNA基因转录基本过程与涉及的主要因子的基础上,重点阐述了rRNA基因转录的主要调节方式,包括ERK、mTOR和JNK等信号转导通路对转录因子磷酸化的影响;转录因子的乙酰化;细胞周期相关因子和其它因子的多种作用方式等. 概括起来看,真核生物rRNA基因转录调节的核心机制是调节转录因子间及转录因子与DNA间的相互作用或影响染色质结构,从而实现对rRNA基因转录的调控,以满足特定生理/病理状况下细胞对rRNA量的要求.     

rRNA同源性分析与细菌系统分类

目前,在系统分类学研究中最有用和最常用的分子钟是rRNAs。rRNA分子具有功能上的高度保守性,在所有细胞生物中都存在,其进化具有良好的时钟性质,其序列中不同的位置上变化的速度不同。上述性质使其可以用来测定几乎全部生物间的系统发育关系。对于形态简单,化石资料匮乏的原核生物来说,它     

基于18S rRNA和线粒体16S rRNA基因序列的柳蚕进化分析

为探讨柳蚕Actias selene Hübner与鳞翅目昆虫的系统发育关系,本研究利用PCR扩增获得了柳蚕核糖体18S rRNA和线粒体16S rRNA基因的部分序列,长度分别为391bp和428bp。并采用邻近距离法(NJ)、最大简约法(MP)、类平均聚类法(UPGMA)构建系统进化树。结果表明,柳蚕线粒体16SrRNA基因序列与大蚕蛾科昆虫的16SrRNA基因序列均表现出偏好于碱基AT的倾向。柳蚕与所研究的其它蚕类的遗传距离介于0.016至0.140之间,其中与温带柞蚕Antheraea roylii的遗传距离最小,与野桑蚕Bombyx mandarina的遗传距离最大。而基于鳞翅目昆虫18S rRNA基因部分序列的进化分析显示,柳蚕与柞蚕Antheraea pernyi之间的遗传距离最小(0.010),与蓖麻蚕Samia ricini的遗传距离最大(0.017)。     

多囊卵巢病人淋巴细胞的rRNA基因活性

人类的rRNA基因位于5对近端着丝点染色体短臂的次缢痕上。间期细胞中,该区域转录45S rRNA并聚集形成核仁,因此把该区域称为核仁形成区(NOR)。在中期染色体制片上,核仁形成区常常靠近,这种现象叫做随体联合。一般认为随体联合是间期细胞核仁的残余。     

多囊卵巢病人淋巴细胞的rRNA基因活性

人类的rRNA基因位于,对近端着丝点染 色体短臂的次溢痕上。间期细胞中,该区域转 录45S rRNA并聚集形成核仁,因此把该区域 称为核仁形成区（NOR)。在中期染色体制片 上,核仁形成区常常靠近,这种现象叫做随体联 合。一般认为随体联合是间期细胞核仁的残余。     

向日葵rRNA基因克隆及其染色体定位研究

该研究以内葵杂3号三交种为材料,采用同源序列法克隆了5SrRNA和18SrRNA基因并进行了序列测定,测得片段长度分别为515bp和1808bp。以5SrRNA、18SrRNA和45SrRNA基因为探针,分别与内葵杂3号三交种染色体进行荧光原位杂交（FISH）分析。结果表明：45SrRNA和18SrRNA基因均得到3对杂交信号且位点分布相同,分别位于第3对和第10对染色体及第2对随体染色体的短臂末端;5SrRNA基因的信号位点共有2对,分布在第7对和第10对染色体短臂端部。     

5_S rRNA分子进化的研究

截至目前为止,人们已测出了300余种5SrRNA分子的一级结构。本文在其中选择了具有代表性的脊椎动物、无脊椎动物、原生动物以及植物和细菌等共130个种的5SrRNA一级结构,通过运用分子进化研究中的“今祖法”,在TRS—80型微机上,进行了比较和计算,作出了相应的系统树,并得到了与其它一些研究结果基本一致的结论。同时,讨论了分子进化的研究本身以及“今祖法”在分子进化研究中的问题和局限性。     

水稻基因组中的tRNA和rRNA基因

在最近完成测序的水稻籼稻和粳稻两个亚种基因组中,各找到564和519个较为可靠的tRNA基因,进一步证实了于2002年发表的基于基因组序列草图的分析结果。修正的摆动假设,即至少需要46种tRNA基因才能译出61种可能的反密码子,在这两个亚种中均准确成立。在这46种tRNA中,有些在籼稻和粳稻中的序列均全同。有18种水稻tRNA与拟南芥中的相应序列全同。在籼稻基因组序列中还发现了384个5S rRNA基因,一批17S和5．8S rRNA基因以及一个25S rRNA基因。这些rRNA基因的不完备是由于它们通常以串接阵列形式存在于异染色质区域,而后者在全基因组霰弹法测序中不易完整测出。在tRNA和rRNA基因序列之间发现了多处互补片段,这将有助于研究它们的进化和相互作用。     

大麦叶绿体4.5S rRNA核苷酸序列测定及与其它叶绿体4.5S rRNA序列的比较

本文采用酶法和化学法测定了大麦叶绿体4.5s rRNA的全序列:其长度为95个核苷酸残基。与已知的其它植物叶绿体4.5s rRNA序列比较,它们之间有很大的同源性。     

拟诺卡氏菌16S rRNA,gyrB,sod和rpoB基因的系统发育分析

为了更好地了解拟诺卡氏菌属(Nocardiopsis)各物种间的系统发育关系,该属现有有效描述种的gyrB,sod和rpoB基因的部分序列被测定,结合16S rRNA基因,对拟诺卡氏菌属进行了系统发育重建。研究发现拟诺卡氏菌属gyrB,sod和rpoB基因的平均相似性分别为87.7%、87.3%和94.1%,而16S rRNA基因的平均相似性则达到96.65%,3个看家基因均比16S rRNA具有更高的分歧度。比较基于不同基因的系统树发现,由gyrB基因得到的系统树拓扑结构与16S rRNA得到的结构在亚群上基本一致。因此,gyrB基因在拟诺卡氏菌属的系统分类上比16S rRNA基因更具优越性。     

玉米rRNA基因的组织和表达模式

玉米（Zea mays）只有1对45S rDNA位点并在分裂期染色体形成次缢痕,是研究植物细胞rRNA基因组织和表达模式的简单模型。采用荧光原位杂交（fluorescence in situ hybridization,FISH）、CPD（PI与DAPI组合）染色和银染技术,分析了玉米根尖分生细胞rRNA基因的组织和表达模式。45S rDNA探针在所有间期细胞核中显示2种杂交信号：荧光强烈地位于核仁周边的纽,而相对较弱地分布于核仁内的点。在部分细胞中可观察到点与纽相连或从纽发出;点的数目越多,纽变得越小;点的数目多少与细胞的活性呈正相关。研究结果表明,纽代表了处于凝缩状态的非活性的rDNA染色质,纽解凝缩形成的点是rRNA基因活跃转录的细胞学表现;不同阶段间期核的点的数目变化反映了被活化的rRNA基因数目不同。间期和前期细胞的CPD染色和相继的银染结果显示,大部分rDNA染色质没有参与核仁的形成。rDNA FISH显示,同一间期细胞的2个同源rDNA位点的表达水平存在差异,同源染色体次缢痕的长度差异以及Ag-NOR和银染核仁的异态性进一步证实了这种差异的存在。FISH结果显示,早中期细胞的rDNA染色质相对解凝缩,银染在所有早中期细胞和部分中期细胞显示了明显的核仁,表明玉米的rRNA基因在有丝分裂早中期有较活跃的转录,其转录在晚中期才停止。     

蜜蜂及熊蜂微孢子虫rRNA基因研究

核糖体RNA(rRNA)是一种理想的进化计时器,已广泛地应用于研究微生物的系统发育和进化关系。蜜蜂和熊蜂都被微孢子虫感染,关于蜜蜂和熊蜂微孢子虫rRNA基因研究主要有rRNA基因序列的测定分析、二级结构的研究和用rRNA基因检测诊断微孢子虫等。这些对蜜蜂和熊蜂微孢子虫系统发育的研究和微孢子虫的防治等具有重要的推动作用。     

16S rRNA PCR鉴定脆弱类杆菌

目的:应用16SrRNA序列设计PCR引物鉴别脆弱类杆菌。方法:通过脆弱类杆菌16SrRNA序列特异性位点设计引物,对4株脆弱类杆菌及大肠杆菌、乳酸杆菌、嗜热链球菌等进行PCR扩增。应用琼脂糖电泳法对PCR扩增产物进行特异性检测。结果:脆弱类杆菌在176bp左右出现特异性条带,而其他细菌均未出现特异性条带。结论:通过16SrRNA序列中特异位点设计引物进行PCR,可特异性鉴定脆弱类杆菌。     

中国钩端螺旋体rRNA基因多态性分析

以ＤｉｇｄＵＴＰ标记的１６ＳｒＲＮＡ及２３ＳｒＲＮＡ基因为探针,分析了八个血清群５４个血清型６４株国内外致病性钩端螺旋体参考株和２７株野生株染色体经限制性内切酶ＥｃｏＲⅠ消化后的ｒＲＮＡ基因限制性图谱。结果发现,９１株菌中共有５６个核糖核酸型（Ｒｉｂｏｔｙｐｅ,简称ＲＴ）,除部分血清群中少数不同的血清型有相同的ＲＴ型外,大部分血清型都有独特的ＲＴ型,同一血清群往往拥有共同的核心片段;除黄疸出血群的黄疸出血型外,同一血清型的国内和国际参考株的ＲＴ型不相同;大多数野生株的ＲＴ和相应血清型国内参考株相同,差异也只表现为谱形上个别带型的缺少和增加,所研究的波摩那型野生株的ＲＴ型和国际参考株相同而和国内参考株不同     

乌鳢肝5S rRNA的核苷酸序列

应用Peattie,Maxum等化学裂解法,辅以酶解直读法等测定了乌醴(Ophiocephalus argus)肝5S rRNA的核苷酸序列;与已知的虹鳟鱼和纵带泥鳅5S rRNA序列比较,发现它们之间的核苷酸序列具有高度的保守性.利用其一级结构所给出的信息,初步提出二级结构模型.     

6种水蛭的COⅠ、12S rRNA和16S rRNA基因及分子进化分析

水蛭是一种常见的传统中药,为了解常见蛭类细胞色素氧化酶亚基Ⅰ（COⅠ）、12S rRNA和16S rRNA基因特征和水蛭分子系统进化关系。对常用的入药品种日本医蛭（Hirudo nipponia）、宽体金线蛭（Whitmania pigra）、尖细金线蛭（Whitmania acranulate）和相近物种菲牛蛭（Poecilobdella manillensis）、光润金线蛭（Whitmania laevis）及八目石蛭（Erpobdella octoculata）的COⅠ、12S rRNA和16S rRNA基因进行扩增、测序,利用Mega 5.0分析基因特征、颠换率、分化年代,利用PAUP＊4.10b和MrBayes 3.1.2构建分子系统树。结果表明6种水蛭的COⅠ、12S rRNA和16S rRNA基因全长分别为1534~1536 bp、709~744 bp、1129~1173 bp,GC含量分别为32.35%~34.79%、24.42%~28.49%、24.82%~27.02%,总体颠换率为0.002%~0.760%,分化年代为3.55×106a~9.85×106a;每种水蛭为单系群的支持值均≥82。说明COⅠ、12S rRNA和16S rRNA基因具有种间特异性,可用于6种水蛭的分类鉴别。