NIH3T3细胞恶变早期相关新基因的鉴定与功能分析

利用已建立的蛋白质酪氨酸磷酸酶α(PTPα)诱导表达模型寻找与PTPα高表达导致NIH3T3细胞恶变早期相关的新基因 ,探索肿瘤早期形成的机理 .诱导PTPα表达 2 4h ,用差异显示逆转录PCR获得 65条差异片段 ,利用生物信息学方法分析这些差异片段 .发现其中含有 2 9种已知基因 ,12种已知ESTs ,6种未知ESTs .对EST片段 ,利用芯片拼接 (insilicocloning)的方法获得 2条新的带有完整开放阅读框 (ORF)的全长cDNA .利用生物信息学方法分析其同源性、二级结构、功能模体(motif)、保守区、结构域和家族分布情况 ,并且对这 2条新全长cDNA进行部分克隆测序鉴定 ,用半定量RT PCR实验证实其差异表达的真实性 .结果表明 ,这 2条全长cDNA为新基因 (GenBankAY0 35 2 12 ,AY0 35 2 13) ,它们在PTPα诱导表达前后确实存在差异表达 ,并与细胞能量代谢及酶功能相关 ,为进一步探讨肿瘤早期形成机理打下基础     

NIH3T3细胞中PTPα基因高表达激活Src的早期细胞表型变化

利用蛋白质酪氨酸磷酸酶α(PTPα)基因转染NIH3T3细胞 ,研究PTPα诱导前后细胞生物学行为的变化 ,为肿瘤形成早期机制的研究提供细胞模型。用携带PTPα基因的四环素调控体系转染NIH3T3细胞并诱导 2 4h后 ,用RT PCR和蛋白质印迹法证实PTPα在诱导细胞中的表达高于未诱导细胞 ,用RT PCR及蛋白质印迹法发现内源性Src的表达水平在诱导与未诱导细胞中没有变化 ,而Src激酶的活性在诱导细胞中增高 ,并且在诱导细胞中Src的酪氨酸磷酸化水平降低。再用透射式电子显微镜和流式细胞技术观察到诱导细胞的表型已发生变化 ,实验结果表明PTPα诱导 2 4h使细胞的表型开始发生转化 ,这种变化很可能与PTPα表达水平升高使SrcC末端的pTyr52 7去磷酸化而激活Src相关     

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 .     

筛选代表小鼠植入前胚胎紧密化相关基因的EST

分别收集181及241枚昆明白小鼠8细胞早期胚胎及8细胞紧密化胚胎,采用SMART PCR方法直接合成胚胎双链cDNA.进而运用抑制消减杂交技术(SSH)对8细胞早期胚胎及8细胞紧密化胚胎的基因表达进行研究,并将所获得的差异表达产物按片段大小分段分离纯化后克隆入pUCm-T载体中,经PCR鉴定后挑选阳性克隆进行测序,筛选出27个代表8细胞早期胚胎和紧密化8细胞胚胎差别表达基因的cDNA片段;经与GenBank中收录的序列进行同源性匹配分析,证实其中17个eDNA片段为新的EST,提交GenBank后被接受并给予了新序列编号.这1 7个片段均可能为与紧密化密切相关的新基因的表达片段,为今后进一步克隆新的紧密化相关基因的全长cDNA及后续新基因的结构和功能研究打下基础.通过采用不同长度大小片段分别克隆的方法,可获得较长片段的EST,避免差异表达大片段的丢失.     

LPS、TNFα刺激PBL诱导TRAIL表达的初步研究

近来的实验显示从 EST来源的 TRAIL在体外能特异性地诱导肿瘤细胞凋亡。我们选择人PBL作为人 TRAIL基因的来源 ,抽提细胞在 LPS和 rh- TNFα刺激 2、1 0、1 8h的总 RNA,通过RT- PCR观察 TRAIL基因转录 m RNA的水平 ,然后用 PCR扩增 TRAIL基因 ,并用免疫印迹法分析 TRAIL m RNA翻译蛋白的水平。结果发现 :在 LPS和 rh- TNFα的刺激下可以从 1 0 6 ～ 1 0 7个人 PBL中扩增出 TRAIL基因。提示 LPS和 rh- TNFα刺激细胞并进一步诱导细胞凋亡可能与诱导表达 TRAIL有关。本实验得到了 TRAIL基因 ,为重组表达 TRAIL打下了基础。     

家蝇幼虫消减文库的构建及差异表达基因的鉴定

为了鉴定家蝇Musca domestica免疫相关基因,应用抑制性消减杂交技术,构建刺激家蝇幼虫差异表达cDNA消减文库。以大肠杆菌Escherichia coli和金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus诱导12 h的家蝇幼虫与未诱导的家蝇幼虫为消减杂交对象,获得了差异表达基因的cDNA片段,将其与T/A载体连接并转化大肠杆菌DH5α,构建了刺激家蝇幼虫cDNA消减文库。PCR检测发现,文库的阳性克隆中插入的cDNA片段大小在200~1 000 bp之间,随机挑选了161个含大小不等差异片段的克隆进行测序和同源性分析,鉴定了36种蛋白的基因片段,包括抗菌肽、酶、核糖体蛋白、其他功能蛋白以及功能不明的蛋白。用半定量RT-PCR分析了其中6种蛋白基因的表达,结果显示：防御素和攻击素基因在细菌刺激后24 h内明显上调表达,而溶菌酶、酚氧化酶原活化因子、糜蛋白酶和蛋白质合成起始因子基因在细菌刺激后0-4 h内表达受抑制,12 h后上调表达。该研究结果为家蝇免疫相关基因的克隆和家蝇免疫防御机制的探讨奠定了良好的基础。     

小鼠睾丸生精细胞凋亡相关基因mTSARG3的克隆

从在小鼠隐睾和正常睾丸对照中表达量有明显差异的EST片段 (BE6 4 4 5 37)出发 ,利用GeneScan软件分析该片段所在染色体基因组序列 ,获得一个包含该EST的新基因序列。设计该基因特异性引物从小鼠睾丸cDNA文库中进行PCR扩增 ,分离出小鼠睾丸生精细胞凋亡相关基因mTSARG3(GenBank登录号为AF4 192 92 )。该基因定位于小鼠 7号染色体 7E1 E2区带 ,全长为 11kb ,cDNA全长为 132 8bp ,包含 8个外显子 ,编码由 316个氨基酸组成的、分子量为 36kD的蛋白质。该蛋白质含有DnaJ区和DnaJ- c区 ,与热激蛋白 4 0家族多种蛋白质有较高相似性 ,其中与小鼠DJB4 - MOUSE在 336aa的范围内有 4 6 %的相似性 ,属热激蛋白 4 0家族新成员。多组织RT PCR和Northern印迹结果显示 ,该基因在小鼠睾丸组织高表达 ,转录本大小约为 1.35kb ;Southern杂交结果显示 ,该基因在小鼠正常睾丸和隐睾组织无缺失和重排。实验结果证明成功克隆到了一个小鼠睾丸生精细胞凋亡相关基因mT SARG3。     

铝胁迫下柱花草SSH文库构建及表达序列标签分析

柱花草栽培种热研2号（Stylosanthes guianensis‘Reyan2’）对铝毒有较强的耐受性。为了鉴定其在铝胁迫下的诱导基因,利用抑制消减杂交（SSH）技术构建在300μmol·L-1铝胁迫下正向cDNA文库。挑选插入片段大于300bp的600个克隆进行测序,共获得504条表达序列标签（EST）。序列重复性分析表明,其中12.1%的EST只有1次重复,61.4%的EST有2-16次重复,重复出现次数较高的EST是细胞色素P450（53次,占10.5%）、病原诱导型胰蛋白酶抑制剂（44次,占8.7%）和衰老相关蛋白（37次,占7.3%）。BLASTX分析显示,504条EST中有97种非冗余基因,其中包括46条功能已知基因和51条功能未知序列。46条功能已知EST中有30个为已报道铝胁迫相关基因,16个是新发现的铝胁迫相关基因。SSHcDNA文库提供的信息为阐明柱花草耐铝毒的分子机制提供了重要线索。     

一种简单快速克隆IL-6信号转导相关基因的方法

细胞因子作用于受体时的一个重要结果是诱导基因表达。为了克隆与IL-6诱导相关的基因,我们利用一个快速的改良DD-PCR方法,分离并检测了IL-6诱导和未诱导的U937细胞的差异表达基因。用三个完全变性的6—mer引物进行反转录,用2或3个较长的随机引物进行PCR扩增,扩增产物很在2%琼脂糖凝胶电泳上分离,之后回收差异片段并直接用于克隆和测序。在研究中,获得了7个不同的EST,序列分析表明其中2个EST可能是与细胞信号转导相关的新基因片段;反向Northern杂交证实它们是与IL-6作用相关的差异表达基因。     

葡萄糖和肿瘤坏死因子-α对内皮细胞中早期生长反应基因-1表达的影响

目的探讨葡萄糖和肿瘤坏死因子-α对内皮细胞中早期生长反应基因-1表达的影响。方法利用人脐静脉内皮细胞体外培养,予以25mmol/L葡萄糖和/或10ng/ml肿瘤坏死因子-α与内皮细胞共同孵育,运用蛋白免疫印迹方法检测细胞中早期生长反应基因-1蛋白的表达,运用酶联免疫吸附法检测纤溶酶原激活抑制物-1的表达。结果葡萄糖和肿瘤坏死因子-α均可增加早期生长反应基因-1的表达,两种因素共同作用产生协同作用。而且,葡萄糖和肿瘤坏死因子-α也可促进纤溶酶原激活抑制物-1的表达。细胞外调节蛋白激酶1/2的抑制剂(PD98059)可下调肿瘤坏死因子-α所诱导的早期生长反应基因-1、纤溶酶原激活抑制物-1的表达,而对葡萄糖所诱导的早期生长反应基因-1的表达无明显影响。结论肿瘤坏死因子-α可能通过细胞外调节蛋白激酶1/2路径促进早期生长反应基因-1和纤溶酶原激活抑制物-1表达。肿瘤坏死因子-α和葡萄糖可能通过不同的信号通路调节早期生长反应基因-1、纤溶酶原激活抑制物-1表达,在肥胖、糖尿病等代谢紊乱所致的血管并发症的发生中起到重要的作用。     

铝胁迫下柱花草SSH文库构建及表达序列标签分析

柱花草栽培种热研2号(Stylosanthes guianensis ‘Reyan 2’)对铝毒有较强的耐受性。为了鉴定其在铝胁迫下的诱导 基因, 利用抑制消减杂交(SSH)技术构建在300 μmol·L^–1铝胁迫下正向cDNA文库。挑选插入片段大于300 bp的600个克隆进行测序, 共获得504条表达序列标签(EST)。序列重复性分析表明, 其中12.1%的EST只有1次重复, 61.4%的EST有2–16次重复, 重复出现次数较高的EST是细胞色素P450(53次, 占10.5%)、病原诱导型胰蛋白酶抑制剂(44次, 占8.7%)和衰老相关蛋白(37次, 占7.3%)。BLASTX分析显示, 504条EST中有97种非冗余基因, 其中包括46条功能已知基因和51条功能未知序列。46条功能已知EST中有30个为已报道铝胁迫相关基因, 16个是新发现的铝胁迫相关基因。SSH cDNA文库提供的信息为阐明柱花草耐铝毒的分子机制提供了重要线索。     

人成骨蛋白-1成熟肽基因在大肠杆菌中的克隆与表达

本实验报告了人成骨蛋白 - 1成熟肽基因在大肠杆菌中的克隆与高效表达。通过计算机软件分析 ,采用大肠杆菌偏爱密码子设计并分段合成了人成骨蛋白 - 1成熟肽编码基因片段。用 PCR技术扩增目的基因片段 ,先克隆到 p UC1 9载体上 ,测序正确后再将其克隆到 p BV2 2 0表达载体上 ,以DH5α为宿主菌 ,42℃ ,6 h诱导表达。经 SDS- PAGE鉴定分析 ,在约 1 6× 1 0 3处有一新的蛋白质条带 ,扫描分析表明 ,该条带占菌体总蛋白含量的 40 %左右。     

应用抑制性消减杂交分析全反式维甲酸和1,25-二羟维生素D_3诱导结肠癌细胞的相关基因

 为探讨结肠癌细胞诱导分化的机制 ,采用抑制性消减杂交 (suppression subtractivehybridization,SSH)研究联合使用全反式维甲酸和 1 ,2 5-二羟维生素 D3诱导分化结肠癌 Lo Vo细胞前、后差异表达的基因 .经比较消减 c DNA文库的序列与基因库的序列 ,发现 :有 1个基因的序列与正常鳞状上皮细胞中的 1个表达序列标签 (expressed sequence tag,EST)高度同源 ,同时发现6个新 EST (基因库登录号为 AW2 66492、AW2 66493、AW2 66494、AW58751 8、AW58751 9和AW58752 0 ) .说明诱导分化涉及到多个基因的表达 ,结肠癌的发生是多基因综合作用的结果 .进一步研究这些基因和 EST的功能对于结肠癌的防治将有重要意义 .     

通过荧光差异显示PCR法分离水稻中由ABA调节的基因

脱落酸(ABA)在植物种子发育以及植物细胞对外源环境因子(如逆境、胁迫等)反应过程中起着重要的作用,对其调节基因的分离将有助于了解其相关信号传导途径及作用机制.通过荧光差异显示PCR法我们由水稻中分离了部分ABA调节的cDNA片段,在所分离克隆的17个片段中,有14个片段被ABA诱导(2、4、8、12h),有3个片段被ABA抑制(8h).测序及序列分析表明这些片段可能分别编码与植物光合作用(7)、信号传导(1)、转录调控(2)、代谢(6)相关的蛋白或未知蛋白(1)而且其表达可能受到ABA的调节或ABA参与了其作用,对其中可能编码α/β水解酶折叠蛋白、酪氨酸磷酸酶、液泡H+-ATPase的mRNA进行的RT-PCR和Northern blot分析,确证了ABA对它们表达的调节作用.在此基础上对FDD-PCR技术及ABA作用的可能机制进行了讨论.     

人TNFAIP1 基因在常见细胞系中的表达

TNFAIP1蛋白是第一个被鉴定受肿瘤坏死因子α诱导的蛋白,TNFAIP1 蛋白可能参与DNA复制、合成、细胞凋亡以及人类各种疾病的发生等重要过程,但对该基因确切功能和作用机制研究不多.该文利用实时定量PCR的方法检测该基因在几种常见细胞系的表达情况,发现在COS7以及NIH3T3细胞系中高表达,而在HeLa、HepG2、SW480、PanC1、MCF7等癌细胞系中低表达.由此推测TNFAIP1可能在癌症的发生中起到一定的作用.如果把TNFAIP1 基因克隆到真核表达载体pCMV-Myc中,转染到HeLa细胞系中,发现过表达TNFAIP1 可促进HeLa细胞的凋亡.     

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。     

通过荧光差异显示PCR法分离水稻中由ABA调节的基因

脱落酸（ABA）在植物种子发育以及植物地外源环境因子（如逆境,胁迫等）反应过程中起着重要的作用,对其调节基因的分离将有助于了解其相关信号传导途径及作用机制。通过荧光差异显示PCR法我们由水稻中分离了部分ABA调节的cDNA片段,在所分离克隆的17个片段中,有14个片段被ABA诱导（2,4,8,12h),有2个片段被ABA抑制（8h),测序及序列分析表明这些片段可能分别编码与植物光合作用（7）,信号传导（1）,转录调控（2）,代谢（6）相关的蛋白或未知蛋白（1）而且其表达可能受到ABA的调节或ABA参与了其作用,对其中可能编码α/β水解酶折叠蛋白,酪氨酸磷酸酶,液泡H^ -ATPase的mRNA进行的RT－PCR和Northern blot分析,确证了ABA对它们表达的调节作用。在此基础上对FDD－PCR技术及ABA作用的可能机制进行了讨论。     

用DDRT-PCR技术克隆小鼠早期胚胎发育相关基因

mRNA差异显示 (DDRT PCR)技术在哺乳动物早期胚胎发育相关基因研究中的应用 ,因获得足够量的早期胚胎材料困难而受到限制 .通过对DDRT PCR技术各种条件参数进行优化组合 ,并对某些环节进行改良 ,以小鼠的MⅡ卵、2 细胞胚胎和 4 细胞胚胎为材料进行差异显示 ,仅以相当于5 0个卵细胞的量为起始材料 ,便得到了理想的差示结果 .从差异条带中挑取感兴趣的差异条带进行回收、阳性鉴定、亚克隆、序列分析、并在反向Northern杂交基础上设计了鉴定实验 .结果发现 ,有一个片段差异显著且是阶段性特异表达 .经GenBank检索 ,发现该片段仅有同源的EST ,其全长及功能尚不清楚 ,是一个功能未知基因 ,将该片段命名为ed1.反向Northern杂交结果表明 ,ed1在 2 细胞期胚胎中有表达 ,而在MⅡ卵及 4 细胞胚胎中均不表达 .     

蛋白酪氨酸磷酸酶PTP1B催化活性区的原核表达及活性分析

从GenBank获得人PTP1B催化活性区(PTP1Bc)氨基酸序列(1~301aa), 通过重叠PCR获得PTP1Bc基因。构建 pET-22b(+)/PTP1Bc原核表达载体, 转化大肠杆菌BL21(DE3), 阳性重组子IPTG诱导表达, Ni柱纯化蛋白。目的蛋白以包涵体的形式表达, 表达量占菌体总蛋白30%以上。纯化后, 蛋白纯度达95%以上。Western blotting结果表明所得的蛋白可与抗 PTP1B抗体发生特异性结合; 酶活实验证实复性的蛋白具有一定的磷酸酶活性。PTP1Bc基因的构建、表达纯化及活性分析, 为进一步的功能研究奠定了基础。     

应用蛋白质组学技术筛选胃癌SGC-7901细胞中的let-7a功能相关蛋白

为探讨let-7a表达下调在胃癌发病中的机制,高通量地检测了与let-7a功能相关的蛋白质.首先采用基因克隆技术稳定过表达SGC-7901细胞系的let-7a基因,然后用蛋白质组学技术研究稳定过表达该基因对SGC-7901细胞蛋白质表达谱的影响.通过对SGC-7901/let-7a细胞的蛋白质表达谱改变的研究,并用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)分析鉴定了10个差异表达蛋白质.这些差异表达蛋白质可能是let-7a功能相关蛋白质,其中抗氧化蛋白2、胰岛素样生长因子结合蛋白2、二硫化蛋白异构酶A2、四氢叶酸合成酶、细胞周期素依赖性激酶抑制蛋白1、Rho-GTPsae激活蛋白4表达上调,Skp2蛋白、血小板黏附蛋白CD41、纤维连接蛋白、Cks1蛋白表达下调.部分差异表达蛋白质如细胞周期素依赖性激酶抑制蛋白1、Skp2蛋白和纤维连接蛋白经蛋白质印迹分析进行了验证.在SGC-7901/let-7a中鉴定的10个差异表达蛋白质涉及到细胞周期的调控、分子基因表达调控、细胞黏附、细胞代谢等众多事件,它们可能作为let-7a功能相关蛋白质,为阐明let-7a表达下调在胃癌发病中的机制提供了重要线索.