抑制性消减杂交技术的应用

基因的差异表达是调控各种生命活动的核心分子机制,而分离、克隆并进一步研究差异表达基因已成为现代分子生物学研究的热点,也是功能基因组学研究的重要内容.在研究差异表达基因的诸多项技术中,抑制性消减杂交(SSH)技术具有特异性强、假阳性率低、灵敏度高和快速简便等优点,被广泛地应用于生命科学和医学领域的基因差异表达的研究中.近年来,抑制性消减杂交(SSH)技术得到了相应的改进和完善,而在许多研究领域,该技术在广度和深度上都有了一些新进展.主要就抑制性消减杂交技术的产生背景、原理、技术流程、特点及其最新应用研究进展等方面作简要综述.     

抑制性消减杂交技术在昆虫滞育中的利用和展望

滞育是多数天敌昆虫固有的遗传属性,掌握天敌昆虫滞育诱导、维持和解除技术,能及时将扩繁的天敌昆虫以滞育状态进行储存,在释放前再打破滞育使其进入活跃状态以防控害虫。开展天敌昆虫滞育研究,还有助于掌握其发育特点与发生动态,提高害虫防治效率,加深对天敌昆虫发育机制的认识,探寻昆虫对环境适应机制及进化途径。因此,滞育调控及机理研究成为近年来昆虫学研究的一个重要领域。抑制性消减杂交技术（Suppression Subtractive Hybridization, SSH）是近年来发明的用于挖掘差异性调控或特异表达cDNA探针和构建文库的一种方法。本文在总结抑制性消减杂交技术的测试原理及其优越性的基础上,归纳了该技术在昆虫滞育研究中的应用,概述了通过构建抑制性消减文库,在鞘翅目、直翅目、鳞翅目、双翅目等昆虫中探明的滞育差异表达基因,进一步探讨了差异表达基因与滞育的关系。随着昆虫全基因组测序和转录组测序的信息增加,抑制性消减杂交技术将更广泛的应用于昆虫学各个领域的差异基因的筛选与挖掘,促进昆虫分子生物学科学体系的发展。     

抑制性消减杂交技术在寄生虫学研究中的应用

抑制性消减杂交技术(SSH)是一种适用于分离两个遗传背景相关的DNA样品之间差异从而表达基因的方法。目前,该技术在寄生虫学研究中的应用不是很多,主要应用在寻找与寄生虫不同发育阶段相关的差异表达基因和与寄生虫抗药性相关的差异表达基因以及其他相关基因的研究,如与不同虫株、不同宿主、或性别差异相关的基因。本文从这几个方面综述了SSH技术在寄生虫学研究中的进展情况。了解这些信息,有助于将来更好地利用该技术研究寄生虫学,为寄生虫病的防治提供一定的理论依据。     

差异表达基因分析

细胞在增殖,分化及对外界刺激反应过程中,可伴随某些特殊基因的表达,利用这一特性,通过比较细胞在不同状态及不同分化阶段基因表达的差异,可以发现与细胞分化／生长相关的基因,近年来国外学者发展了几种能有效进行差异表达基因分析的技术和方法,包括差异显示PCR,代表性差异分析,抑制性消减杂交及DNA微阵列等。本文主要对目前主要技术方法作一综述。     

抑制性差减杂交技术在蚊虫研究中的应用

抑制性差减杂交技术(suppression subtractive hybridization)是在差减杂交和抑制性PCR技术的基础上发展起来的鉴别差异表达基因的实验方法,用于分离2种具有相同或者相似遗传背景,但是表型上有差异的生物样品中差异表达的基因。这项技术在蚊虫许多研究领域,如抗药性、病原体感染、生理特性等得到广泛的应用。本文对抑制性差减杂交技术在蚊虫各研究领域的应用情况进行了综述。     

肾癌相关基因克隆——肾癌cDNA消减文库的构建

应用抑制性消减杂交技术,构建人肾癌与正常肾差异表达的cDNA消减文库.分别从肾癌及正常肾细胞系中提取poly(A)⁺RNA,依次合成单链及双链cDNA,经酶切成平均大小为400～600 bp的片段,将肾癌cDNA分为两组,分别与两种不同的接头衔接,再与正常肾cDNA进行两次消减杂交及两次抑制性PCR后,将产物与T/A载体连接构建成功cDNA消减文库,并转染大肠杆菌进行文库扩增.构建成功具有高消减效率的人肾癌cDNA消减文库,非特异性cDNA片段被有效地消减,特异表达的cDNA得到富集.文库扩增后得到6 500个克隆,随机挑取350个制备质粒,酶切分析均得到400～600 bp插入片段.所构建的人肾癌cDNA消减文库为进一步大批量筛选、克隆肾癌特异性表达的未知新基因奠定了基础.     

激活蛋白处理水稻引发基因差异表达的研究

利用抑制性消减杂交技术(Suppression Subtractive Hybridization,SSH)成功构建了植物激活蛋白处理水稻与非处理组水稻中差异表达的消减cDNA文库。从文库中一共筛选到1756个克隆,通过反向Northern杂交,从中得到264个有效克隆并测序,利用BLAST在GenBank数据库进行序列相似性比对分析,获得28个上升表达差异基因。通过分析这些基因与植物的光合作用、营养物质的运输代谢等多种植物的生理生化功能相关。本研究为揭示激活蛋白的作用机理奠定基础。     

应用抑制消减杂交分离雌、雄鸡胚性分化早期的差异表达基因

分离不同性别的鸡胚性分化早期差异表达基因,可为禽类性别决定和性分化机制研究提供基本信息。本研究分别以孵化3.5-6d的雌、雄鸡胚性腺为材料,利用抑制性消减杂交技术成功构建了雌-雄鸡胚间正、反向消减cDNA文库,并利用斑点印迹杂交从中筛选出了39个性别差异表达的阳性cDNA克隆。以持家基因GAPDH为参照指标检测消减文库的消减效率,结果发现两个文库的消减效率均高达25倍。插入片段PCR鉴定结果显示,消减文库中cDNA插入片段的长度主要分布于250-750bp之间。分别对雌、雄鸡胚消减文库中的252和168个cDNA克隆进行斑点杂交筛选,再随机从两个消减文库中共抽取39个阳性差异表达克隆进行序列测定及序列比对分析。结果表明:这39个cDNA克隆分别代表了定位于鸡不同染色体上的18个已知功能的基因和11个假定基因;参照哺乳动物同源基因的功能,所得的18个已知差异基因可能参与多种生物反应过程。用半定量RT-PCR方法对雌、雄鸡胚消减文库中各5个基因的表达情况进行进一步验证,发现除雌性库中的一个基因外其它9个基因均有较明显的性别差异表达。这些性别差异表达基因的获得为进一步研究鸡胚性腺发育中的基因表达调控奠定了基础     

日本血吸虫期别差异表达基因文库的构建及分析

为从期别差异表达基因分析入手研究血吸虫的生长发育机制,应用抑制性消减杂交 (suppressed subtractive hybridization , SSH) 技术首次构建了日本血吸虫尾蚴、虫卵和成虫的期别差异表达基因文库 . 经消减效率分析和三种文库克隆的 EST 的期别差异性鉴定,表明所建文库质量较高,为在整个基因组水平分离血吸虫的差异表达基因提供了重要材料 . 由三个文库选择 257 个插入片段大于 500 bp 的克隆测定了 EST 序列 . 同源性分析结果表明 257 个 EST 代表 182 种血吸虫基因,其中有 22 种为血吸虫已知基因,有 128 种为血吸虫已知 EST ,有 32 种为新发现的血吸虫基因 . 对 EST 编码蛋白的功能预测结果显示：尾蚴消减文库的基因多与运动、能量代谢、转录调节及致病性相关;虫卵消减文库的基因可能参与信号转导、细胞粘附、蛋白质和碳水化合物的代谢以及抗氧化反应;成虫消减文库的基因多参与蛋白质的合成、转运及分解代谢,参与虫体的运动等 . 大规模分离、分析血吸虫期别差异表达基因将对从分子水平去解读血吸虫的生长发育机制,筛选高效疫苗候选抗原、药物靶标及诊断制剂有重要意义 .     

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     

差减抑制杂交技术在植物研究中的应用

差减抑制杂交技术在医学研究中应用较多,而在植物研究中的应用较少,近几年有所增加。本文介绍了目前差减抑制杂交技术在植物发育、逆境胁迫或人为诱导条件下差异基因表达以及不同组织中差异基因表达和突变等研究方面的应用。随着研究的不断深入,差减抑制杂交技术将在植物新基因的发现和克隆中发挥更大作用。     

Methods in molecular cardiology: suppression subtraction hybridisation

Identification of differentially expressed genes in pathological tissues may provide more insight into the molecular mechanism involved in the development or progression of disease. Suppression subtraction hybridisation (SSH) allows the identification of novel, differentially expressed genes without prior knowledge about gene expression patterns or functional and biochemical protein characteristics. This review provides a general overview of the SSH method and gives two examples of SSH in the cardiovascular field.     

Suppression Subtractive Hybridization (SSH) and its modifications in microbiological research

Suppression subtractive hybridization (SSH) is an effective approach to identify the genes that vary in expression levels during different biological processes. It is often used in higher eukaryotes to study the molecular regulation in complex pathogenic progress, such as tumorigenesis and other chronic multigene-associated diseases. Because microbes have relatively smaller genomes compared with eukaryotes, aside from the analysis at the mRNA level, SSH as well as its modifications have been further employed to isolate specific chromosomal locus, study genomic diversity related with exceptional bacterial secondary metabolisms or genes with special microbial function. This review introduces the SSH and its associated methods and focus on their applications to detect specific functional genes or DNA markers in microorganisms.     

Identification and characterization of differential gene expression in the mesocarp and kernel of oil palm nuts using suppression subtractive hybridization

Suppression subtracted hybridization (SSH) and dot blotting were used to identify differential gene expression in the mesocarp and kernel of oil palm nuts. The different types of nut tissue show differences in fatty acid anabolism and the synthesis of other important compounds. In total, 302 clones from forward SSH libraries and 238 clones from reverse SSH libraries were identified following differential screening, respectively. Among these, 120 clones from the forward SSH library and 81 clones from the reverse SSH library, showed tenfold or more differential expression levels, and were sequenced. Sequence analysis revealed that 76 clones (28 from the forward SSH library and 48 from the reverse SSH library) represent non-redundant cDNA inserts. The differential expression of 39 subset genes in the two different tissues was further confirmed by RT-PCR analysis. Functionally annotated blasting against the GenBank non-redundant protein database classified all 76 candidate genes into six categories, according to their putative functions. Interestingly, our results show that a group of significantly differentially expressed genes are involved in processes associated with oil palm nut maturation, such as the synthesis of medium-chain saturated fatty acids and phytic acid, nut development, and stress/defense responses. This study describes some relationships between gene expression and metabolic pathways in mature oil palm nuts, and contributes to our understanding of oil palm nut ESTs.     

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。