.限制性siRNA干涉文库的构建以及影响HeLa细胞增殖新功能基因的扫描

利用RNA干涉文库进行大规模高通量的功能基因扫描,已成为发现新功能基因的重要方式和手段．为了寻找在细胞增殖和分化过程中的新功能基因,根据斯坦福大学公布的与人类胚胎干细胞和造血干细胞增殖和分化过程中有关基因的基因芯片的分析结果,组建了与细胞增殖和分化有关的RNA限制性干涉文库．该文库包括靶向各类基因的载体,如包括转录因子、各类蛋白激酶、细胞周期调控蛋白以及一些未知功能基因在内的225个基因．利用这个限制性RNA干涉文库对控制HeLa细胞增殖的基因进行筛选．并通过WST-1高通量检测,发现了2个同HeLa细胞增殖相关的基因：CNKSR3(Homo sapiens CNKSR family member 3)和Fosl2 Homo sapiens FOS like antigen 2),并初步证实：沉默CNKSR3会促进HeLa细胞的增殖,而沉默Fosl2则抑制HeLa细胞的增殖功能．     

前言

人们对生命奥秘的探索、巨大经济利益的驱动,正在促使分子生物学、生物技术的研究与应用水平迅速提高。 随着人类基因组计划的实施和取得的进展,近年来一个个新基因被发现,一个个功能被测定,新基因、新序列、新功能的研究已经出现“抢”的形势;新型基因药物、新型基因工程疫苗和新型诊断试剂的研究仍然和仍将     

人类新基因LACE1的克隆和特性初步分析

目的:构建人类新基因LACE1,同时对该基因进行初步的特性和功能研究.方法:通过生物信息学EST拼接技术,RT-PCR等技术,克隆出30个人类未知功能基因.利用RT-PCR技术对该基因的表达谱进行研究,同时结合绿色荧光蛋白与荧光显微镜对该蛋白的定位进行初步分析,并利用MTT初步分析该基因的功能.结果:成功克隆出30个未知功能的人类新基因,其中LACEI(Homo sapiens lactation elevated 1)是一个没有任何功能文献报道的新基因,通过生物信息学分析该基因NCBI:NM一145315.3,其cDNA全长为2 262bp,有13个外显子和12个内含子组成,主要定位于人6号染色体,该基因定位于细胞质中,MTT结果显示该基因能明显抑制细胞增值.结论:人类新基因LACEI是一个抑制细胞增值的相对保守的人类新基因.     

核糖核酸酶基因超家族分子进化

核糖核酸酶基因(Ribonuclease A, RNASE A)超家族是进化生物学中研究新基因起源及新功能演变的重要模式系统之一。RNASE A超家族中的很多成员表现出基因复制的进化模式, 而且在适应性(正)选择的驱动下, 发生了功能分化。文章综述了RNASE A超家族成员在不同动物类群中进化模式的研究进展, 包括近年来越来越多在基因组水平上开展的相关研究, 显示该基因超家族可能具有比人们以往认识的更为复杂的基因进化模式。随着越来越多动物基因组数据的产生, 对更多动物代表类群进行RNASE A超家族研究, 将有望揭示新的进化机制和功能分化, 为系统认识动物适应进化的遗传机制奠定基础。     

运用多种策略改良差异显示PCR

目的：改进差异显示PCR技术,提高其在筛选差异表达基因方面的效率。方法：①采用单碱基金铆钉引物;②增加引物长度;③提高PCR反应的严谨性;④应用同步重复测序电泳。结果：减少经典方法的工作量,降低了非特异性和假阳性率。用改良技术研究热适应大鼠下丘脑基因的差异表达,发现了一个差异表达基因片段,斑点杂交证实为阳性片段。结论：改进后的差异显示PCR技术是一种研究基因差异表达从而发现新基因或基因新功能的有效方法。     

水稻品质遗传育种研究进展与发展趋势探讨

针对国内外水稻优质育种的现状 ;对香味、蒸煮、食味、营养、外观和碾磨品质 ,稻米理化特性、稻米质地特性和水稻淀粉粘滞谱特性等各项品质指标的遗传、基因效应、相互关系等进行了较为详细的比较分析 ;讨论了有关的分子生物学和基因的研究进展 ;介绍了近年来新的稻米品质研究技术及其理论发展。未来水稻育种将向着优质和具有营养保健功能的方向发展。需要重视新功能基因的克隆和利用、新基因资源的发掘和利用以及稻米评价技术体系的创新等研究工作。     

利用线粒体膜电位测定筛选参与细胞凋亡的人类新基因

细胞凋亡(apoptosis)属于细胞程序化死亡(programmed cell death),是细胞内涉及到许多生化反应的复杂过程.建立了基于细胞水平的凋亡筛选模型,用于筛选人类基因组中功能未知的序列,以发现与细胞凋亡相关的新基因.通过构建人类未知基因的表达文库,并将未知基因表达载体瞬时转染HeLa细胞,用阳离子染料JC-1标记HeLa细胞线粒体内膜并检测线粒体跨膜电位,用流式细胞术进行阳性结果的验证.经过对未知基因表达文库内600个新基因的筛选,得到7个线粒体跨膜电位下降相关新基因(CHMP6、CGI-38、hCAP-H2、NUDT16L1、ARMC1、PHF17和FLJ21103),经实验验证,其中3个基因(CHMP6、CGI-38和hCAP-H2)与细胞凋亡相关.结果表明,所建立的基于细胞的凋亡筛选模型稳定高效,3个细胞凋亡相关基因将被进行深入研究.     

宏基因组学在发现新基因方面的应用

现代分子微生物生态学研究表明,自然环境中约99%的微生物不能用传统的分离培养方法获得其纯培养,使得环境微生物中的多样性基因资源难以得到充分的开发和应用.宏基因组学是近年来发展起来的,通过直接提取特定环境中全部微生物的总基因组DNA并克隆到合适的可培养微生物宿主中,来筛选目的基因的方法.它已在微生物新功能基因筛选、活性物质开发和微生物多样性研究等方面取得了显著成果.该文旨在介绍宏基因组学在新功能基因发现方面的应用概况并结合我们的研究情况,对这一崭新领域中的最近研究进展进行简要综述.     

研究基因相互作用的新方法问世

在11月4日出版的《细胞》杂志上,发表了美国加州大学科学家最新研究的一项分析基因相互作用的方法,称为上位性微阵列剖面法(E-MAP),这种方法将改变细胞动力生物学研究目前的面貌,进一步找到已知基因的新功能、未知蛋白的功能,以及确定生化过程和蛋白质之间的相互作用。     

黒腹果蝇中嵌合新基因的进化命运和表达模式

新基因的起源和进化对基因组多样性的产生具有重要的贡献.新基因起源常常通过外显子重排而形成嵌合的基因结构,以产生具有新功能的蛋白质.该文调查了在黒腹果蝇中的14个新起源的嵌合基因在群体中的多态性,发现其中8个在群体中的核苷酸多态性会引起提前终止子,而其他6个在群体中编码框都完整且其中4个受到负选择.研究结果表明,嵌合新基因起源后可能存在两种命运:积累提前终止子突变而假基因化,或者表现出一定功能而受自然选择固定下来.基因表达的数据显示,与RNA介导外显子重排(逆转座)形成的新基因不一样,这些由DNA水平外显子重排产生的新基因没有精巢或者雄性特异性表达模式,而是表现出更为多样性的时空表达模式,这提示尽管通过DNA水平外显子重排产生的新基因可能正在变成假基因或者非蛋白质编码的RNA基因,但它们依然可能具有进化出广泛的生物学功能的潜力.     

Chemical strategies for the global analysis of protein function

As the human genome project nears completion, biological research is entering a new era in which experimental focus will shift from identifying novel genes to determining the function of gene products. Rising to this challenge, several technologies have emerged that aim to characterise genes and/or proteins collectively rather than individually. Of particular interest is a new breed of strategies that employs synthetic chemistry to enrich our understanding of protein function on a global scale.     

SARS-CoV(BJ01)基因预测及功能推测

通过对有关SARS—Cov文献的调研,指出了有关基因预测和功能研究的不足。为制备有效的药物和疫苗,对SARS—CoV(BJ01)重新进行了基因预测和功能推测。比较12种基因预测方法对冠状病毒属中已知基因的预测优劣,选用Heuristic models、Gene Identification、ZCURVE—CoV和ORF FINDER4种较好的方法来预测基因,然后运用AT—Gpr分析第一起始密码子的可能性及是否符合Kozak规则,同时搜索转录调控序列,以提高基因预测的准确性。共预测出34个ORF,排除NCBI及有关文献中完全相同或有微弱差别的13个,得到21个大于50个氨基酸的可能新基因。对于预测出的蛋白质,运用ProtParam分析它们的物理化学特征,用SignaIP分析蛋白是否有信号肽,用BLAST、FASTA分析是否有相似序列,用TMPred、TMHMM、PFAM和HMMTOP分析结构域或模体,以提高基因功能推测的可靠性。根据4种基因预测方法使用情况、与其他冠状病毒属已知基因匹配分值、匹配预期值、已知基因与预测基因长度差别,将21个可能的新基因按出现可能性分为4类。同时对结果进行了讨论。     

X连锁非特异性精神发育迟滞相关基因功能研究进展

X连锁非特异性精神发育迟滞相关基因是一类目前研究较多的基因,其突变或缺失患者仅具有一般或特殊认知功能障碍的单纯表现型。从生物学功能和认知功能两方面研究X连锁非特异性精神发育迟滞相关基因,不仅对弄清非特异性精神发育迟滞的遗传基础有重要意义,而且还能开拓出研究人类认知功能的分子遗传机理的新领域。文章就目前对X连锁非特异性精神发育迟滞相关基因的生物学功能和认知功能的研究现状,及该研究方向的发展前景进行了综述。      

猪主要组织相容性复合体研究进展

主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex,MHC）分子首先作为主要组织相容性抗原被发现,进而以此命名。随着其抗原结合分子及T细胞信使生物学功能本质的揭示,关于MHC结构与功能的研究就进入了一个崭新时代,并在这一领域中取得了许多可喜的成果。论述了近年来猪MHC（SLA）结构与功能方面的研究进展,包括SLA的分类及多态性、SLA分子结构特点、SLA分子功能及SLA分子相关领域的最新研究进展。     

PLAG基因家族研究进展

多形性腺瘤基因(pleomorphic adenoma gene, PLAG)家族包括PLAG1、PLAGL1和PLAGL2共3个成员,为锌指蛋白的新亚科。多项研究表明,PLAG家族蛋白作为核蛋白转录调节因子,主要对机体多种重要基因表达发挥调控作用。本研究旨在介绍PLAG家族蛋白的结构和生物学功能,并详细介绍PLAG家族在肿瘤治疗和动物育种中的作用和研究进展,以为今后的研究方向提供参考。     

CRISPR-Cas系统调控细菌生理功能的机制研究进展

CRISPR-Cas系统是存在于部分细菌和绝大部分古细菌中的一种获得性免疫防御系统,使细菌在外源性基因入侵时具有免疫防御能力。此外,CRISPR-Cas系统对细菌自身生物膜的形成、耐药性、毒力等生理功能都有调控作用,这对于研究人员进行相关研究有着重要意义。本文以细菌CRISPR-Cas系统及其发挥免疫防御作用的相关研究为基础展开论述,重点阐述该系统对细菌生理功能的调控作用,并对其应用前景进行了展望,以期为进一步研究细菌耐药性和致病性提供新思路。     

Gene expression profile of lymphatic endothelial cells

The lymphatic system was first described at around the same time as the blood circulation centuries ago, but the biological function elucidation of LECs (lymphatic endothelial cells) is far less than that of BVECs (blood vascular endothelial cells). Since the discovery of molecular markers for LECs and exploration of lymphatic role in tumour metastasis, more attention has been given to basic lymphatic research. Approx. 150 known genes were found to be expressed at the mRNA and protein levels by LECs. These molecules play an important role in lymphangiogenesis, signalling, tumour metastasis, immune function and fluid transport. This review provides a brief outline of gene expression profile of LECs and the molecular biological function, which will give the reader a better understanding about the mechanics of lymphatic function and some pathologies related to the lymphatic system such as lymphoedema, and facilitate advanced scientific research into lymphatic biology.     

糖尿病研究进展

糖尿病是一种以失控的高血糖为主要表现,多种并发症为主要损害的一种代谢性疾病,已严重影响人们的健康生活。从胰岛素靶器官的响应性、胰岛功能、胃肠分泌因子的调节和基因水平等方面对糖尿病的研究进展进行综述。     

天然嵌合基因的结构特性及其对基因设计的启示

天然嵌合基因(natural chimeric gene)是由两个或两个以上的独立基因天然融合而成的新基因,该类型基因的发现,突破了“一个基因对应一个染色体座位”的经典认知,扩展了基因的概念。在人类癌症研究过程中,诸多的嵌合基因可导致肿瘤相关疾病,并作为癌症分子的诊断标志而受到人们的广泛关注。本文基于嵌合基因生物信息学方面的相关研究,以癌基因为切入点,从天然嵌合基因的融合特点、转录、调控,以及融合蛋白的结构域组合形式和功能等方面,结合本研究组前期的相关工作,综述了嵌合基因融合结构和功能的研究进展,探讨了当前研究工作的困难与挑战,并对嵌合规律在新基因设计的应用作了展望。