大鼠短间隔连续部分肝切除上调表达基因的克隆与分析 *

以短间隔连续部分肝切除112h为试验方,以0h对照为驱动方,应用抑制性消减杂交技术构建了高效率的正向消减cDNA文库,从中随机挑取的50个克隆中有45个包含了100～350bp插入片段,对这些片段进行测序后经GenBank blast同源性检索,表明8个片段均为未知新序列。大鼠短间隔连续部分肝切除后肝再生cDNA正向消减文库的建立和未知的上调表达基因片段的克隆为研究肝再生的分子机理奠定了基础。     

应用抑制性消减杂交技术克隆大鼠肝再生过程中特异表达基因

应用抑制性消减杂交技术成功地构建了高消减效率的正向消减cDNA文库,从随机挑取的50个克隆中有31个均检出了60~400bp插入片段,对这些插入cDNA片段进行测序后经Genbank同源性检索,表明其中7个片段为未知新序列。大鼠肝切除后肝再生cDNA正向消减文库的建立为进一步大批量筛选、克隆肝再生特异性表达的未知新基因奠定了基础,初步筛选出的特异性表达的序列标记为进一步研究肝再生中基因的功能提供了依据。 Abstract:The cDNA from rat regenerating liver tissue was used as the tester and that from normal liver was used as the driver.A highly efficient subtractive cDNA library was constructed by suppression subtractive hybridization(SSH).After screening,31 clones from 50 clones which were derived from the cDNA library were inserted by 60~400bp cDNA fragments.24 cDNA fragments corresponded to known genes and 7 cDNA fragments were unknown sequences(GenBank accession number:BG447490~447496).     

TEC酪氨酸激酶基因是一种与肝再生调控相关的早期反应基因

 肝再生过程中立即早期反应基因的表达在成熟肝细胞由G0 期向G1期的转变中起着关键作用 .为探讨肝再生早期基因表达的变化 ,利用表达性差异显示分析 (RDA)技术研究了 2 3肝部分切除后 1h再生肝选择性基因表达 ,发现一株TEC酪氨酸激酶同源序列存在于差减产物中 ,RNA狭缝杂交证实确为差异表达基因 .从大鼠肝cDNA文库中分离其全长cDNA ,序列分析结果表明 ,该基因为小鼠 人TEC酪氨酸激酶的同源体 ,进而以该cDNA为探针 ,用Northern杂交证实 2 3肝部分切除后TEC酪氨酸激酶基因在 1h内呈现瞬间表达增加 ,其表达水平较基础水平增高 2 5倍 ;在原代培养大鼠肝细胞体系中 ,EGF可迅速诱导TEC基因表达 ,且不被蛋白合成抑制剂阻断 .结果表明 ,TEC基因是一种与肝再生调控密切相关的早期反应基因 .     

蛋白质代谢、折叠、运输、定位、装配相关基因在大鼠肝再生中表达变化

为在基因转录水平了解蛋白质代谢、折叠、运输、定位、装配相关基因在大鼠肝再生中表达情况和作用,本文用搜集网站资料和查阅相关论文等方法获得上述基因,用Rat Genome 2302.0芯片检测它们在大鼠再生肝中表达情况,用真、假手术比较方法确定肝再生相关基因。初步证实上述基因中1147个基因与肝再生相关。其中,参与蛋白质代谢、折叠、运输、定位和装配的基因以上调表达为主;参与蛋白质代谢的基因主要在部分肝切除（partial hepatectomy,PH）后0.5-1h和16-30h起始表达;0.5-12h表达的促进蛋白降解基因数多于促进蛋白积累基因数,而16-48h表达的促进蛋白质积累基因数显著多于促进蛋白质降解基因数;蛋白质合成相关基因在肝再生的16、24、42和66h表达上调较多,在42h最多;几乎在整个肝再生中蛋白质降解相关基因表达上调,在早、前期较多,在后期较少;蛋白质折叠相关基因在2、16-24、42、66、72和168h表达上调较多,在66h最多;蛋白质运输和定位相关基因在整个肝再生中表达上调,在66h表达上调最多;蛋白质装配相关基因在96h前均表达上调,其中,12h表达上调基因最多。根据上述结果推测,在肝再生中期蛋白质合成旺盛,几乎整个肝再生中蛋白质降解、折叠、运输定位和装配活动活跃。     

大鼠短间隔连续部分肝切除中上调表达基因的克隆与功能分析

以短间隔连续部分肝切除模型（0-4-40-76-112h)中0h肝组织材料做为驱动方,112h肝组织材料做为试验方,利用抑制性消减杂交技术构建了高效率的正向消减文库,从文库中随机挑取80个克隆进行PCR分析,有75个克隆中含外源插入片段,经测序表明他们代表了53个表达序列标记。在这些表达序列标记中,有9个与GenBank完全同源,有44个与GenBank不完全同源,其中有1个与GenBank无任何同源性,它可能代表了一个新基因。消减文库的建立为批量克隆和分析肝再生中上调表达基因奠定了基础。     

大鼠再生肝中hsbp1、hsf1、hsf2、hsp70表达水平改变的分析

在克隆了大鼠热休克因子结合蛋白1基因(hsbp1)全长cDNA基础上,进一步分析它在肝再生中作用。用SD纯系大鼠为材料,按Higgens等方法建立大鼠部分肝切除(PH)模型;用原位杂交等方法分析hsbp1在肝再生中表达变化;用基因表达谱芯片分析hsbp1、hsf1、hsf2和hsp70在肝再生中表达变化。原位杂交和基因表达谱芯片分析表明,PH后6h和66-144h,hsbp1表达发生了有意义上调;8-16h,hsf1表达发生了有意义上调;2-16h,hsf2表达发生了有意义上调;0.5-24h,hsp70表达发生了有意义上调。假手术(只打开腹腔和翻动肝叶,但不进行部分肝切除)后0.5-2h,hsbp1表达发生了有意义下调;8-16h,hsf1表达发生了有意义上调;0-144h,hsf2未发生有意义表达变化;0.5-30h,hsp70表达发生了有意义上调。根据实验结果推测,PH后hsbp1表达上调可增加细胞内HSBP1量,促进生长、发育、分化相关基因表达和再生肝的组织结构功能重建;(假)手术后hsbp1表达下调可减少细胞内HSBP1量,有利于HSF1上调hsp70表达,提高机体和肝脏抗损伤能力。     

大鼠再生肝中表达上调基因的筛选与鉴定

采用新发展的抑制差减杂交技术（suppression subtractive hybridization,SSH）在基因组水平筛选再生肝中高表达基因。大鼠肝部分切除后24h的再生杆组织来源的cDNA作为受检者（tester）,正常肝组织的cDNA作为驱动者（driver）,进行差减杂交,获得一900个克隆的差减杂交库,随后对差减克隆进行了差异筛选,得到50个在再生肝中高表达的强阳性克隆,序列测定和同源比较表明这些克隆代表了37个基因,其中13个与已报道的肝再生相关的基因同源,15个为忆知基因但首次发现与肝再生相关,9个为新的基因（EST）已被GenBank收录。制备了标准化RNA点杂交膜,通过对上述部分基因的RNA点杂交分析,不但确认了这些基因在再生肝中表达水平的升高,同时发现它们在肝再生过程中有不同的表达模式。实验结果提示这些基因在肝再生过程中具有重要功能。     

肌细胞分化基因与大鼠肝再生的相关性分析

肌细胞是组织器官的重要组成部分。为在基因转录水平了解肌细胞分化相关基因在大鼠肝再生中的作用,本文用搜集网站资料和查阅相关论文等方法获得上述基因．用Rat Genome2302．0芯片检测它们在大鼠肝再生（liver regeneration,LR）中表达情况,用比较真、假手术基因表达的差异性方法确定肝再生相关基因。初步证实上述基因中52个基因与肝再生相关。根据肝再生中基因表达的时间相关性将上述基因聚合为0．5-1h;2—12h;16、30、42、96h;18—24、36、48—60h;66—72、120-168h等5类,表达上调和下调的基因数分别为8和10,24和8,21和24,53和64,28和36。它们表达的相似性分为均上调、上调占优势、均下调、下调占优势、上调和下调次数相近等5类,涉及15、10、17、7和3个基因,共上调表达143次、下调136次,分为8类表达方式。表明肌细胞分化相关基因表达变化多样和复杂。根据上述结果推测,肝再生中成肌细胞和平滑肌细胞分化增强：骨骼肌和心肌细胞分化相关基因参与肝再生的生理生化活动。     

细胞外基质相关基因在大鼠肝再生中表达模式分析

细胞外基质具有维持细胞极性、调节细胞粘附、增殖、组织器官形态、发生、分化等功能。为了进一步在基因转录水平了解细胞外基质在大鼠肝再生中变化和作用, 用搜集网站资料和查阅相关论文等方法获得细胞外基质基因, 用Rat Genome 230 2.0芯片检测它们在大鼠再生肝中表达情况, 用真、假手术比较方法确定肝再生相关基因。初步证实上述97个基因与肝再生相关。其中, 肝再生启动(部分肝切除(parital hepatectomy, PH)后0.5~4 h)、G0/G1过渡(PH后4~6 h)、细胞增殖(PH后6~66 h)、细胞分化和组织结构功能重建(PH后72~168 h)等4个阶段起始表达的基因数为49、19、73、5, 基因总表达的次数为84、51、369、144, 表明相关基因主要在肝再生启动阶段起始表达, 在不同阶段发挥作用。它们表达的相似性分为均上调、上调占优势、均下调、下调占优势、上调和下调相近等5类, 涉及38、21、21、10和7个基因, 共上调411次, 下调186次, 分为24种表达模式, 表明肝再生中细胞生理生化活动具有阶段性、多样性和复杂性。根据细胞外基质相关基因在肝再生中表达变化推测, 肝再生前期纤粘连蛋白形成相关基因表达增强, 肝再生中期胶原形成相关基因表达增强。     

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。     

细胞连接相关基因在大鼠肝再生中表达模式

细胞连接是组织、器官形成的基础。为在基因转录水平了解紧密连接、粘附连接、粘着斑和间隙连接相关基因在肝再生中作用,本文用搜集网站资料和查阅相关论文等方法获得上述基因,用Rat Genome 230 2.0芯片检测它们在大鼠再生肝中表达情况,将3次检验结果相同或相似、在肝再生中发生有意义表达变化、真手术组和假手术组表达差异显著的基因视为肝再生相关基因。初步证实上述4种细胞连接中79、53、109和53个基因与肝再生相关。其中,肝再生启动(部分肝切除后0.5～4h)、G0/G1过渡(PH后4～6h)、细胞增殖(部分肝切除后6～66h)、细胞分化和组织结构功能重建(部分肝切除后72～168h)等4个阶段起始表达的基因数和基因的总表达次数为124、43、122、10和249、145、957、306。表明相关基因主要在肝再生启动阶段起始表达,在不同阶段发挥作用。它们共上调972次,下调540次,表明肝再生中大多数细胞连接相关基因表达加强,少数基因表达降低。它们表达的相似性分为均上调、上调占优势、均下调、下调占优势、上调和下调相近等5类,涉及102、38、73、27和16个基因,它们表达的时间相关性分为0.5和1h、2h、4和6h、8和12h、16h、18和48h、24h、30和42h、36h、54和60h、66和72h、96h、120h、144和168h等14组,表明肝再生中细胞生理生化活动具有阶段性。它们的表达模式分为41类,表明肝再生中细胞生理生化活动具有多样性和复杂性。根据肝再生中基因表达变化和表达模式推测,肝再生早期和前期间隙连接形成增强,晚中期和后期间隙连接形成减少;早期、前期和后期粘着斑形成增强;紧密连接和粘附连接的形成贯穿于整个肝再生。     

大鼠再生肝中hsbp1、hsf1、hsf2、shp70表达水平改变的分析

在克隆了大鼠热休克因子结合蛋白1基因（hsbp1）全长cDNA基础上,进一步分析它在肝再生中作用。用SD纯系大鼠为材料。按Higgens等方法建立大鼠部分肝切除（PH）模型;用原位杂交等方法分析凤6pJ在肝再生中表达变化;用基因表达谱芯片分析凤如1、hsf1、如,2和hsp70在肝再生中表达变化。原位杂交和基因表达谱芯片分析表明。PH后6h和66-144h,hsbp1表达发生了有意义上调;8-16h,nsf1表达发生了有意义上调;2-16h,hsf2表达发生了有意义上调;0．5—24h,hsp70表达发生了有意义上调。假手术（只打开腹腔和翻动肝叶。但不进行部分肝切除）后0．5-2h,hsbp1表达发生了有意义下调;8—16h,hsf1表达发生了有意义上调;0—144h,hsf2未发生有意义表达变化;0．5—30h,hsp70表达发生了有意义上调。根据实验结果推测,PH后hsbp1表达上调可增加细胞内HSBP1量。促进生长、发育、分化相关基因表达和再生肝的组织结构功能重建;（假）手术后hsbp1表达下调可减少细胞内HSBP1量,有利于HSF1上调hsp70表达,提高机体和肝脏抗损伤能力。     

短间隔连续部分肝切除与细胞增殖相关的TNF－α、c－myc、p53、p21、PCNA、Bcl－2、TGF－β的变化分析

为了阐明短间隔连续部分肝切除模型（SISPH）（0-4-40-76-112h)中各时段与细胞增殖的关系。本文利用Western blot技术,分别检测短间隔连续部分肝切除模型（0-4-40-76-112h)中各时段TNF-α,c-myc,p53,p21,PCNA,Bcl-2,TGF-β在体外的表达情况。结果显示：SISPH4h时,TNF-α和c-myc表达量最高,p53和PCNA表达量无明显变化;SISPH40h和76h时,p53和PCNA的表达量达到峰值,Bcl-2上调表达;SISPH112h,p53,PCNA,TGF-β表达量较对照高,Bcl-2表达较低,因此,SISPH4h时细胞由G0期进入G1期;SISPH40h和76h时细胞分裂旺盛;SISPH112h时,细胞仍然增殖,但不及40和76h旺盛,细胞凋亡增高,可能与肝组织结构重建和功能调整有关。     

人细胞差异表达基因cDNA消减杂交体系的建立

为克隆肺腺癌分化相关基因, 采用诱导分化与消减杂交相结合的策略, 建立了全反式维甲酸(RA)诱导前后人肺腺癌细胞系的cDNA消减文库, 得到124个cDNA消减克隆. 经加减法杂交差异筛选、DNA和RNA印迹、cDNA全序列测定和生物学功能分析, 分离到3个在人肺腺癌细胞系分化过程中由RA激活而特异表达的新的cDNA序列这一策略和技术路线适用于分离细胞中呈过量表达或表达抑制基因的cDNA克隆, 并具有反映细胞分化过程中基因表达动态变化特征和相对简便适用的特点.     

鼻咽癌上皮细胞株HNE1差异表达基因的分离与鉴定

为了分离鼻咽癌差异表达基因 ,应用抑制性扣除杂交技术 ,在正向抑制性扣除杂交中 ,以鼻咽癌上皮细胞株HNE1cDNA作为检测子 ,以人胚鼻咽上皮细胞cDNA作为驱赶子 ;在反向抑制性扣除杂交中 ,以人胚鼻咽上皮细胞cDNA作为检测子 ,以鼻咽癌上皮细胞株HNE1cDNA作为驱赶子 ,分别通过抑制性扣除杂交 ,构建了鼻咽癌上皮细胞株HNE1表达下调和表达上调的两个扣除cDNA文库 .从鼻咽癌相关的扣除cDNA文库中随机挑取 1 2 0 0个克隆 ,采用菌落PCR扩增其插入cDNA片段 ,自动点膜制备成cDNA微阵列膜 ,分别用鼻咽癌上皮细胞株HNE1、人胚鼻咽上皮mRNA经逆转录标记cDNA探针 ,分别与cDNA微阵列膜杂交 ,通过杂交信号的自动扫描分析 ,对杂交信号存在 5倍差异的克隆进行测序 ,获得了 1 0个鼻咽癌差异表达基因的cDNA片段 ,其中 3个为新基因序列 ,其GenBank登录号为 :AF5 1 0 1 88、AF5 1 0 1 89和AF5 1 0 1 90 ,7个代表已知基因序列 .采用RT PCR证实S1 0 0A8,CK1 9和RBP1基因在人胚鼻咽上皮中高表达而在鼻咽癌细胞株HNE1中低表达 .这些结果显示上述基因可能是鼻咽癌发生的重要因素     

抑制消减杂交和辐射小鼠血虚模型筛选"四物汤"诱导表达的基因

应用抑制性消减杂交技术构建受辐射小鼠血虚模型在中药四物汤诱导前后消减cDNA库,并从中克隆鉴定出与四物汤药效相关基因。从受辐射小鼠四物汤诱导前后骨髓细胞中提取mRNA并合成cDNA,分别作为tester和driver进行消减杂交及抑制性PCR,将PCR产物与载体连接构建cDNA库,高效电转化大肠杆菌进行库扩增,随机挑取其中的克隆进行酶切、测序分析。成功构建了具有高消减效率的受辐射小鼠四物汤诱导前后的消减cDNA库。库挑选得到512个阳性克隆。随机挑取30个插入片段测序,生物信息学分析结果显示大部分与红细胞分化、骨髓组织修复、结构重建有密切关系,其中8个为新基因片段。应用抑制性消减杂交技术所构建的受辐射小鼠四物汤诱导前后cDNA消减库为大批量筛选、克隆四物汤药效特异性相关基因奠定了基础。并从分子水平上发现四物汤对抑制凋亡、促进骨髓组织修复和结构重建、诱导红细胞分化的基因具有调节作用,可能和四物汤补血作用有关。     

用RDA技术寻找肝再生相关基因的初步研究

利用表达性差异显示分析 (RDA)技术 ,研究大鼠 2 /3肝部分切除后 1h肝组织中基因的选择性表达 ,建立了大鼠 2 /3肝部分切除术后 1h再生肝组织选择性表达基因EST库。该库约含 3× 10 4 个独立克隆 ,其中 95 %以上的克隆含有插入片段 ,长度约 2 0 0～ 70 0bp不等 ,对随机挑出的 5 2个克隆的序列分析表明其中大多数基因与肝再生调控相关 (38/5 2 )。 10株未报道序列经RNA杂交证实 ,其中 6株与肝再生相关。     

用少量样本进行抑制性消减杂交

利用根据cap-finder方法建立的全长cDNA合成技术,扩增获得了恒河猴着床点子宫内膜组织表达mRNA的双链cDNA,通过抑制性消减杂交,成功地构建了恒河猴着床点消减文库.随机挑选文库中的阳性克隆,经点杂交证明27％为着床点差异表达的克隆.由此表明抑制性消减杂交结合cap-finder扩增全长cDNA的方法,可以有效地从少量而珍贵的样本中获得高质量的消减文库.     

大鼠肝再生相关基因MafF与EGFP融合表达研究

以大鼠再生肝为材料成功克隆到肝再生相关基因MafF的开放阅读框(ORF).该ORF全长471 bp,编码由157个氨基酸组成的蛋白质.基因芯片研究表明,MafF 基因在部分肝切除后表达水平迅速升高.为了研究该基因在肝再生进程中的作用,构建其真核表达载体pEGFP-N1-MafF,在肝再生模型中进行融合表达.结果表明,转...     

脂肪细胞分化相关基因在大鼠再生肝中表达变化

肝脏由多种细胞构成,肝再生与细胞分化密切相关,细胞分化受基因转录水平调控。为在基因转录水平了解脂肪细胞分化基因在大鼠肝再生中作用,本文用搜集网站资料和查阅相关论文等方法获得上述基因,用Rat Genome2302.0芯片检测它们在大鼠肝再生(liver regeneration,LR)中表达情况,将三次检验结果相同或相似、在肝再生中表达变化2倍以上、真手术组和假手术组相比差异显著的基因视为肝再生相关基因。初步证实上述基因中75个基因与肝再生相关。肝再生启动(PH后0.5-4h)、G0/G1过渡(PH后4-6h)、细胞增殖(PH后6-66h)、细胞分化和组织结构功能重建(PH后72-168h)等四个阶段起始表达的基因数为44、13、30和1;基因的总表达次数为88、58、302和90。表明相关基因主要在肝再生启动阶段起始表达,在不同阶段发挥作用。它们共表达上调313次、下调167次,分为43种表达方式。表明肝再生中脂肪细胞发生和分化相关基因活动多样和复杂。根据本文研究结果推测,上述基因不仅调节脂肪细胞分化,而且参与肝再生的生理生化活动。