利用ChIP-seq技术研究转录因子EDAG在全基因组的结合谱

为揭示红系分化相关基因（erythroid differentiation associated gene, EDAG）在造血中的作用机制,利用ChIP-seq分析EDAG的全基因组结合谱.首先从产妇脐带血分离CD34+细胞,EPO诱导CD34+细胞培养5 d.利用EDAG抗体进行染色体免疫共沉淀（chromatin immunoprecipitation, ChIP）实验、Western 印迹法检测EDAG抗体的富集情况.将富集到的DNA样品进行高通量测序,最后利用生物信息学分析测序结果.成功富集染色体DNA,经高通量测序和生物信息学分析,共得到1 292个EDAG 结合位点的Peaks数目,代表了975个结合的基因且错误发现率(false discovery rate, FDR)小于00001. EDAG Peaks主要分布在基因间区和内含子区.进一步利用Q-PCR对ChIP-Seq数据进行了验证,证实EDAG可结合在检测的靶基因调控区上.将EDAG结合的基因进行基因功能（gene ontology, GO)注释,表明EDAG参与了细胞周期、细胞生长、细胞分化、细胞凋亡及信号通路等多种生物学过程.综上,利用ChIP-seq技术在促红细胞生成素（EPO）诱导分化的CD34+细胞中鉴定了1 292个EDAG结合的peaks对应975个基因,并对该结果进行了随机验证,提示EDAG广泛参与了多种生物学过程.该研究为揭示EDAG的功能及作用机制提供了线索.     

利用CRISPRi技术沉默MRP1基因增强A549/DDP细胞对顺铂的敏感性*

目的: 采用CRISPRi技术沉默人肺癌A549/DDP细胞MRP1基因表达,观察细胞对顺铂敏感性的变化。方法: 采用生物信息学软件分析MRP1启动子序列,设计合成3对sgRNA干扰片段,定向克隆到pSPgRNA载体中,构建靶向MRP1的干扰表达载体,分别与dCas9表达载体共转染A549/DDP细胞。实验共分为5组,分别为A549/DDP细胞组,Scrambled组,sgRNA-MRP1-1组,sgRNA-MRP1-2组和sgRNA-MRP1-3组,每组设置3个复孔,处理48 h后进行后续实验。通过qRT-PCR和Western blot检测MRP1 mRNA和蛋白表达水平,MTT法检测细胞对药物的敏感性,激光共聚焦显微镜下观察细胞的形态变化。结果: 成功构建了sgRNA-MRP1-1、sgRNA-MRP1-2和sgRNA-MRP1-3 3种干扰载体,分别与dCas9表达载体共转染A549/DDP细胞后,均能显著降低细胞MRP1基因表达(P<0.01),其中sgRNA-MRP1-2干扰效果最好,MRP1 mRNA水平降低了72%,蛋白水平降低了53%。将sgRNA-MRP1-2转染细胞后,细胞对顺铂的敏感性显著增加,IC₅₀值由74.26±3.71降低至34.29±2.51,细胞形态由梭形变为椭圆形,染色质高度凝聚、边缘化,产生凋亡小体。结论: 成功构建3种靶向MRP1的干扰表达载体,均能有效沉默A549/DDP细胞中MRP1基因表达,可增强细胞对顺铂的敏感性。     

运用染色质免疫沉淀技术筛选出AP-2α的靶基因GALK1

在后基因组时代,DNA-蛋白质的相互作用是研究基因表达调控的一个重要领域.与其他方法相比,染色质免疫沉淀技术 (chromatin immunoprecipitation assay, ChIP ) 是一种近来研究体内 DNA 与蛋白质相互作用的最好方法之一.本研究利用 ChIP 克隆方法, 找出了 AP-2α所调控的新的下游靶基因 GALK1,并应用 Luciferase assay和 RT-PCR 实验进行了初步的验证.这一新发现,有利于我们进一步研究转录因子AP-2α的功能.     

小鼠不同细胞间组蛋白修饰变化对MafA基因转录表达的影响

目的通过比较不同细胞类型之间MafA基因转录起始区的组蛋白修饰差异,探讨组蛋白修饰对MafA基因转录表达的作用。方法采用染色质免疫共沉淀-实时定量PCR法检测小鼠胰岛素瘤β细胞（NIT-1）、NIH小鼠成纤维细胞（NIH3T3）及小鼠胚胎干细胞（mES）三者中的MafA和MLH1基因转录起始区组蛋白修饰（H3K4m3、H3K9m3和H3乙酰化）的状况。同时采用实时定量RT-PCR检测上述三种细胞各基因mRNA表达水平。分析基因的H3K4m3、H3K9m3和H3乙酰化修饰与基因表达之间的相互关系。结果 （1）以mES细胞为参照,NIT-1细胞MafA基因的转录起始区的H3K4m3修饰水平明显增高（P〈0.05）,H3K9m3修饰水平明显降低（P〈0.05）;NIH 3T3细胞MafA基因的转录起始区的H3K9m3修饰水平明显增高（P〈0.05）,H3K4m3修饰水平明显降低（P〈0.05）;（2）MafA基因的仅在NIT-1细胞表达,其表达与H3K4m3修饰存在直线相关（相关系数0.995）;与H3K9m3修饰存在直线负相关（相关系数-0.751）;（3）管家基因MLH1的表达与所检测组蛋白修饰无相关性。结论 H3K9m3与H3K4m3修饰能相互协调,共同调控MafA基因的表达,对胚胎干细胞向β细胞分化具有重要的意义。     

基因枪法获得逆境诱导转录因子DREB1A转基因小麦的研究

以小麦品种H6756和藁城8901作为基因枪转化的靶材料,取其护颖至雌雄蕊原基形成期的幼穗,用含逆境诱导转录因子DREB1A和bar基因的质粒pAHC25轰击胚性愈伤组织,在分别含有5mgL和10mgLBasta溶液的培养基上进行筛选。得到的抗性愈伤组织在不含Basta溶液的培养基上再生培养,获得218棵再生植株。田间涂抹浓度为100mgL的Basta溶液检测后,对抗性植株作PCR检测,获得54棵再生植株。通过对其中20株T1代的PCR和Southern杂交分析,已获得14株含DREB1A和bar基因的转基因小麦植株,其中H675613株,藁城89011株。     

转录因子DREB1A基因的克隆与Gateway克隆技术构建植物表达载体

目的:研究转录因子DREB1A在植物抗渗透胁迫反应中的作用,并探讨利用Gateway克隆技术构建植物表达载体的方法。方法:根据GenBank中登录的DREB1A基因的全长mRNA序列设计引物,克隆了拟南芥的转录因子DREBIA基因。根据Gateway克隆技术的要求,设计含有attB接头的引物,利用高保真的PlatinumpfxDNA聚合酶,通过PCR方法在克隆基因的两端加上B序列。通过BP反应将包含有attB接头的PCR产物克隆到含有attP的donor载体上以产生Entry克隆,通过LR反应将已经重组入Entry载体的DREB1A基因再克隆到pH2GW7双元载体。结果:对重组载体pH2GW7-DREB1A的鉴定结果表明成功构建了DREB1A基因的植物表达载体。结论:利用Gateway克隆技术构建植物表达载体简便易行,该结果为遗传转化研究奠定了基础。