cDNA微阵列技术研究NaHCO3胁迫下星星草基因表达谱

为研究NaHCO3胁迫下星星草基因的表达,分别将荧光染料Cy5-dCTP和Cy3-dCTP用反转录方法标记在处理和对照星星草cDNA上制成探针,并与载有星星草基因的cDNA芯片进行杂交。通过对芯片的杂交信号强度分析来研究基因的表达情况。分析结果显示,共有25个基因在NaHCO3胁迫处理前后差异表达,其中17个基因在NaHCO3胁迫下表达下调,8个基因在NaHCO3胁迫下表达上调。生物信息学分析表明这些基因的功能涉及了信号传导与转录调控、细胞防御、细胞代谢等多个方面。从而获得了NaHCO3胁迫下星星草的基因表达谱,定量地阐述了NaHCO3胁迫和非胁迫条件下星星草基因的差异表达情况。     

基因芯片技术研究柽柳NaHCO3胁迫下基因的表达

运用基因芯片技术研究了NaHCO3胁迫下柽柳(Tamarix androssowii)基因的表达.将Cy5和Cy3两种荧光染料分别标记在NaHCO3处理和对照的柽柳cDNA上,将两种荧光探针混合,与载有柽柳基因的高密度芯片进行杂交并用芯片扫描系统进行扫描,通过Cy5与Cy3信号强度比值的计算研究基因的差异表达.共获得了89个差异表达的基因,其中,27个下调表达,62个上调表达.BlastX分析表明这些基因按功能可以分为光合作用、活性氧清除、渗透调节、信号传导与表达调控、代谢、发育相关、核糖体蛋白、蛋白质的分解与再生、转运类蛋白、水通道蛋白等几大类别.同时,发现了一些与盐胁迫相关的功能未知基因或未有任何功能信息的基因,这些基因可能在柽柳抗盐过程中具有重要作用.揭示了柽柳的抗盐胁迫涉及的几种重要途径,并获得了NaHCO3胁迫前后柽柳基因表达谱.     

cDNA微阵列技术研究干旱胁迫下柽柳基因的表达

运用cDNA微阵列技术研究干旱胁迫下柽柳（Tamarix androssowii）基因的表达。分别将Cy5和Cy3两种荧光染料标记在干旱处理和对照的柽柳cDNA上,并与载有柽柳基因的微阵列进行杂交,通过计算机对芯片进行扫描和分析研究干旱胁迫下基因的表达。共获得了47个下调表达和62个上调表达的基因。Blastx分析表明这些基因按功能可以分为脱水保护、信号传导与调控、活性氧清除、光合作用、代谢、核糖体蛋白、蛋白质的分解与再生等几大类别。同时,发现了一些与干旱胁迫相关的功能未知基因和新基因。从而揭示了柽柳具有活性氧消除、代谢调节、脱水保护、蛋白质降解与再生等抗旱途径,并阐述了干旱胁迫前后柽柳基因的差异表达。     

基因芯片技术研究柽柳NaHCO3胁迫下基因的表达

运用基因芯片技术研究了NaHCO₃胁迫下柽柳 (Tamarixandrossowii)基因的表达。将Cy5和Cy3两种荧光染料分别标记在NaHCO3处理和对照的柽柳cDNA上 ,将两种荧光探针混合 ,与载有柽柳基因的高密度芯片进行杂交并用芯片扫描系统进行扫描 ,通过Cy5与Cy3信号强度比值的计算研究基因的差异表达。共获得了 89个差异表达的基因 ,其中 ,27个下调表达 ,62个上调表达。BlastX分析表明这些基因按功能可以分为光合作用、活性氧清除、渗透调节、信号传导与表达调控、代谢、发育相关、核糖体蛋白、蛋白质的分解与再生、转运类蛋白、水通道蛋白等几大类别。同时 ,发现了一些与盐胁迫相关的功能未知基因或未有任何功能信息的基因 ,这些基因可能在柽柳抗盐过程中具有重要作用。揭示了柽柳的抗盐胁迫涉及的几种重要途径 ,并获得了NaHCO₃胁迫前后柽柳基因表达谱。     

应用抑制消减杂交和cDNA芯片技术筛选流行性感冒病毒感染相关基因

病毒基因组有限的编码能力和以病毒蛋白为靶的抗病毒药物易出现耐药性,使从病毒感染宿主筛选病毒感染相关生物大分子作为抗病毒药靶和诊断标志物成为新的研究方向。为了筛选流行性感冒（流感）病毒感染相关基因,采用抑制消减杂交（suppression subtractive hybridization,SSH)技术,以流感病毒A／鲁防／93－9（H3N2）感染的MDCK细胞及正常MDCK细胞为材料,构建病毒感染特异性差减cDNA文库。从文库中随机挑取约800个克隆,PCR扩增其中插入片段,经纯化、紫外定量后,用基因芯片自动点样仪点在氨基片上,制备cDNA芯片。将流感病毒感染的MDCK细胞和正常MDCK细胞的总RNA分别用Cy3、Cy5反转录荧光标记后,与cDNA芯片杂交,用芯片扫描仪扫描获得芯片杂交信号,经阳性对照校正和归一化处理后,以如下条件作为判定基因差异表达的标准;（a)Cy3与Cy5的信号比值大于1．5（正常细胞用Cy5标记）或小于0．67（正常细胞用Cy3标记）;（b)Cy3和Cy5信号值之一必须大于1000。经cDNA芯片筛选获得了18个流感病毒感染特异性克隆,经测序和生物信息学分析发现均为流感病毒感染相关新基因EST。流感病毒感染相关基因cDNA片段的获得,为新型病毒药靶诊断标志物发现和功能研究提供了基础。     

基因芯片筛选新疆维吾尔妇女宫颈癌差异表达基因

新疆南部维吾尔族聚居区是宫颈癌高发区. 本文旨在利用基因芯片技术筛选与维吾尔族妇女宫颈癌发生相关的基因. 首先,分别提取5例新疆维吾尔妇女宫颈癌和5例子宫肌瘤组织(对照)的mRNA,逆转录成cDNA,并用Cy3-dUTP标记子宫肌瘤组织的cDNA,用Cy5 dUTP标记宫颈癌组织的cDNA,制成芯片杂交探针.为筛选出宫颈癌组织中差异表达的基因,上述标记探针分别与含有20 000条人类基因的Affymetrix基因芯片进行杂交,杂交信号用GeneChip Scanner 3000扫描仪扫描,并用芯片图像分析软件(SAM software)分析扫描结果.筛选出的差异表达基因经GO(Gene Ontology)分析和KEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）信号通路分析,确定其在宫颈癌中的作用.基因芯片筛选结果显示,在宫颈癌组织中发现2 758个差异表达基因,其中1 326个上调基因,1 432个下调基因.GO分析和KEGG信号通路分析表明,表达差异在两倍以上的基因涉及168个信号通路,包括细胞粘附分子、细胞周期以及MAPK和mTOR信号通路等.上述结果表明,基因芯片技术筛选出大量与宫颈癌发生相关的基因,其中表达差异显著的基因涉及细胞粘附分子、细胞周期和mTOR等信号通路.     

拟南芥cDNA芯片和油菜-拟南芥比较作图相结合筛选甘蓝型油菜抗菌核病先验基因

以拟南芥cDNA芯片筛选核盘菌侵染时甘蓝型油菜的局部抗(耐)病相关基因, 共获得在病斑周围局部组织中受核盘菌胁迫后表达变化达2倍以上的基因61个. 这些基因中, 36个基因为上升表达, 25个基因为下降表达. RT-PCR和Northern杂交验证了部分芯片杂交筛选的结果, 表明拟南芥cDNA芯片可用于甘蓝型油菜基因转录谱的研究. 结合油菜-拟南芥基因组比较作图, 将一些cDNA芯片筛选得到的油菜菌核病抗性相关基因定位于甘蓝型油菜抗菌核病QTL区间内. 取定位于QTL峰值区域的少数基因为先验基因, 值得优先对这些基因进行深入研究.     

一种标记cDNA芯片探针的新方法

探讨mRNA长片段反转录PCR技术(RT-LDPCR)在cDNA芯片微量探针标记和信号放大中的应用.首先提取BEP2D细胞的总RNA,然后用两种不同的方法进行标记,一种为RT-LDPCR,用荧光素Cy3-dCTP进行标记;另一种为传统的RNA反转录,用荧光素Cy5-dCTP进行标记.将两种方法标记好的探针等量混合后与含有440个点(44个基因)的cDNA芯片同时杂交,发现二者具有很高的一致性(0.5＜Cy3/Cy5＞2.0).由于RNA反转录法为cDNA芯片探针标记的传统方法,从而验证了RT-LDPCR用于cDNA芯片探针标记的可行性.RT-LDPCR具有对样品总RNA的需要量少和可对样品中信号进行放大的优点,特别适合于对材料来源受到限制的RNA进行标记.     

鳜鱼基因表达转录分析中的内参选择比较

目前基因表达的转录分析多采用单一或多个看家基因作为内参来校正目的基因的表达量。该实验以鳜鱼6个不同组织和5个不同胚胎发育阶段为研究对象,应用实时荧光定量PCR技术,观察了GAPDH、β-actin和18S rRNA三个看家基因mRNA水平的表达情况。geNorm统计分析表明,胚胎发育阶段β-actin表达最为稳定;不同的组织样品间,GAPDH表达最为稳定;而18S rRNA 的表达在不同的发育阶段不稳定。当利用多基因作为内参时,使用两个最稳定表达的看家基因即可对目的基因的表达进行准确校正。该结果证实了基因表达转录分析中内参基因选择的必要性,同时为鳜鱼等鱼类基因表达分析时内参基因的选择提供有价值的参考     

Conditions to ensure competitive hybridization in two-color microarray: a theoretical and experimental analysis

We derived a theoretical model that explains certain biases observed in the two-color microarray hybridization experiments reported in the literature. We show that true competition is achieved only when the hybridization kinetics of the two differentially labeled probes are the same. If the hybridization kinetics of the two differentially labeled probes is different, which can occur when the labeling and hybridization conditions for the two probes are dissimilar, then differential expression observed becomes a function of the amount of the target (i.e., DNA spotted on the slide). We use this model to validate the microarray methodology by determining the differential expression of four select Arabidopsis genes and two human genes (beta-actin and GAPDH) as a function of the amount of target arrayed. We show through both modeling and experiments that the rate constants for Cy5- and Cy3-labeled probes are the same under our exrimental conditions. Therefore, the target concentrations need not greatly exceed the probe concentration. It is obvious from the data presented that a simple treatment of an individual hybridization rate calculation does notfully describe what is occuring in today's complex, multispecies experiments. The method of validation is easily implemented to ensure data reliability by two-color microarray.     

基因芯片技术筛选家蝇抗菌肽相关基因

用生物学软件对GenBank中部分昆虫抗菌肽基因编码区保守域设计探针, 用直接点样法将探针点印在特制玻片上构建寡核苷酸(Oligonucleotide, oligo)探针微阵列; 提取诱导后24 h的家蝇三龄幼虫脂肪体总RNA, 逆转录成cDNA并标记上荧光标记物Cy3, 与构建的oligo探针微阵列杂交, 经洗片、扫描处理后进行数据分析。结果在两次重复实验中均检测到有效杂交信号的基因点有15个(不包括阳性对照基因), 为进一步发现其新基因提供了依据。     

性逆转石斑鱼性腺差异表达基因的克隆和筛选

以 17α 甲基睾丸酮 (17α MT)饲喂 2～ 4龄赤点石斑鱼 (Epinephelusakaara) ,成功地促使其性转变为具有生殖功能的雄鱼 .应用抑制性差减杂交 (SSH)技术构建了石斑鱼性反转前后性腺组织的SMARTcDNA文库及其cDNA差减文库 ,从中随机挑取 12 0 0个克隆进行了PCR和斑点杂交筛选 ,得到 12 0个差异表达cDNA片段 .挑选 71个cDNA克隆测序 ,将所测序列经GenBank检索和生物信息学比较 ,发现有 5 1个cDNA片段序列无明显的同源性 ,2 0个片段与报道的基因有较高同源性 .在这 2 0个具同源性的片段中有 3个片段可能是与性别分化密切相关的重要功能基因 ,它们是钙调蛋白基因、活性蛋白激酶C受体基因和一氧化氮合酶蛋白抑制剂基因 .这 3个基因被分别命名为鱼钙调蛋白基因 (GenBankaccession :AY2 8136 3)、鱼活性蛋白激酶C受体基因 (GenBankaccession :AY2 8136 4)和鱼一氧化氮合酶蛋白抑制剂基因 (GenBankaccession :AY2 8136 5 ) .     

桉蝙蛾幼虫实时荧光定量PCR内参基因的筛选

本研究通过筛选桉蝙蛾Endoclita signifer Walker幼虫不同龄期与不同体节中稳定表达的内参基因,为桉蝙蛾基因表达研究提供参考。通过实时荧光定量PCR技术测定5个候选内参基因（ACTIN、GAPDH、TUB、RIB、EF）在桉蝙蛾幼虫不同龄期（3龄、5龄、9龄、12龄）与不同体节（头部、胸部、腹部）及全样品（由所有样品组成）处理中的表达量,后利用GeNorm、NormFinder、BestKeeper对5个候选基因的稳定性进行评估,最后由RefFinder综合分析结果,选出最佳的内参基因。基于4种分析方法的评估可知,桉蝙蛾5龄和9龄幼虫的不同体节、不同龄期幼虫的头部和胸部中内参基因的最佳数目为2,而3龄和12龄幼虫的不同体节、不同龄期幼虫的腹部及全样本中内参基因的最佳数目为3。3龄、5龄、9龄和12龄幼虫的不同体节中可分别选择ACTIN+RIB+GAPDH、EF+RIB、GAPDH+EF和ACTIN+RIB+GAPDH作为最稳定的内参基因组合;EF+RIB、RIB+GAPDH和EF+GAPDH+ACTIN可分别作为不同龄期幼虫头部、胸部和腹部的最佳内参基因组合;综合考虑桉蝙蛾幼虫不同龄期与不同体节的影响时,可选择RIB、ACTIN和GAPDH作为内参基因。     

Molecular characterization of a 2.7-kb, 12q13-specific, retroviral-related sequence isolated by RDA from monozygotic twin pairs discordant for schizophrenia.

This report deals with the molecular characterization of a representational difference analysis (RDA)-derived sequence (SZRV-2, GenBank accession No. AF135486; Genome Database accession Nos. 7692183 and 7501402) from three monozygotic twin pairs discordant for schizophrenia (MZD). The results suggest that it is a primate-specific, heavily methylated, and placentally expressed (-7-kb mRNA) endogenous retroviral-related (ERV) sequence of the human genome. We have mapped this sequence to 12q13 using two SZRV-2 positive BAC clones (4K11 (Genome Survey Sequence Database No. 1752076; GenBank accession No. AZ301773) and 501H16) by fluorescence in situ hybridization. End sequencing of the 4K11 BAC clone has allowed identification of nearby genes from the human genome database at NCBI that may be of interest in schizophrenia research. These include viral-related sequences (potential hot spots for insertions), developmental, channel, and signal transduction genes, as well as genes affecting expression of certain receptors in neurons. Furthermore, when used as a probe on Southern blots, SZRV-2 detected no difference between schizophrenia patients from southwestern Ontario and their matched controls. However, it identified aberrant methylation in one of the eight patients and none of the 21 unaffected controls. Although additional experiments will be required to establish the significance, if any, of SZRV-2 methylation in the complex etiology of schizophrenia, molecular results included offer a novel insight into the role of retroviral-related sequences in the origin, organization, and regulation of the human genome.     

Monitoring of cDNA microarray with common primer target and hybridization specificity with selected targets

Academic researchers are increasingly producing and using cDNA microarrays. Their quality and hybridization specificity are crucial in determining whether the generated data are accurate and interpretable. Here, we describe two methods of monitoring microarray production, the sustainability of DNA attachment, and the specificity of hybridization. The first method consists of labeling an oligonucleotide, which is one of the primers used to amplify all cDNA probes on the array (except for beta-actin and GAPDH) with fluorescent dye and hybridize it to the cDNA microarray. Attachment of the cDNAs on the array after the hybridization procedure was monitored by visualizing fluorescent signals from the spots on the array. In the second method, two selected DNA targets, beta-actin and GAPDH, were labeled with fluorescent dye to hybridize to the cDNA array. Hence, hybridization specificity was demonstrated by obtaining fluorescent signals solely from the genes corresponding to the target.     

水稻基因APRT的克隆及其与温敏核雄性不育的关系

在拟南芥中腺嘌呤磷酸核糖转移酶基因(APRT)突变导致植株雄性不育.本文首次报道从水稻(Oryza sativa subsp.indica)中克隆了基因APRT(GenBank登录号AY238894),并将其定位于水稻第4染色体的一个BAC克隆(AL606604)的58 000 bp至63 000 bp区域.该基因长4 220 bp(起始密码子至终止密码子),含7个外显子、6个内含子,编码的APRT蛋白长212个氨基酸残基,与其他物种来源的APRT序列存在很高的同源性.与大麦、小麦、拟南芥1型及其2型的该蛋白同源性分别为54.9%、54.9%、49.6%和59.5%.经保守结构域搜索发现该蛋白中存在APRT催化结构域.从DNA、mRNA两个水平分析了该基因与水稻温敏核雄性不育(TGMS)的关系,结果表明:受温度诱导,水稻"安农S-1"APRT基因的表达变化可能与温敏核雄性不育表现型具相关性.     

2株WU多瘤病毒全基因组序列测定和分析

WU多瘤病毒(WUPyV)是多瘤病毒科多瘤病毒属的新成员,近来发现与人呼吸道感染等有关。本研究对2株WUPyV进行全基因组序列测定和拼接,获得这2株病毒全基因组序列,并与已上传到GenBank的国内外几株WUPyV的全基因组序列和氨基酸序列进行比对和系统进化分析。这2株WUPyV是环状、双链DNA病毒,基因组全长5 228bp,比GenBank已知WUPyV全序列少1bp。缺失的一对碱基位于位点4 536处,属于大T抗原的非编码区。病毒全基因组编码5个蛋白,分别是3个衣壳蛋白VP2、VP3、VP1与大T抗原和小T抗原。系统进化分析显示相对中国福建福州的FZ18株,另一株FZTF株与参考株-澳大利亚的B0株关系较近。