GWGS芯片整合分析识别外周血细胞中与骨质疏松症相关的枢纽基因

为了对骨质疏松症基因芯片数据集进行整合分析并识别出外周血细胞中与骨质疏松症相关的枢纽基因,通过检索GEO和ArrayExpress数据库获得骨质疏松症相关的表达谱芯片数据集;运用GWGS (genome-wide global significance)方法对纳入的数据集进行整合分析,筛选出差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs);然后,运用GO (gene ontology)富集分析和KEGG (kyoto encyclopedia of genes and genomes)通路富集分析对差异表达基因进行功能注释,并建立蛋白质相互作用(protein-protein interaction, PPI)网络,筛选出骨质疏松症相关的枢纽基因。公共数据库检索得到3个符合纳入排除标准的研究集, GWGS整合分析筛选出排序前200的DEGs,这些基因主要富集的GO条目为脂多糖的细胞反应、凋亡过程和炎症反应,与骨质疏松症相关的KEGG富集通路为破骨细胞分化等。PPI分析进一步检测到与骨质疏松症相关的10个枢纽基因,其中9个基因已有研究报道和骨质疏松症的发生发展相关,而ELANE基因还未有研究报道与骨质疏松症有关。ELANE基因同时在人的骨髓组织、小鼠骨髓和骨组织中高表达,这个基因很可能与骨质疏松症有潜在的联系。本研究的结果将有助于进一步理解骨质疏松症的分子致病机理。     

关于1918流感病毒的两项新研究

在1918～1919年期间,“西班牙”(“Spanish”)流感造成全球约2千万至5千万人死亡.为了防止再发生如此致命的暴发流行,长期以来,科学家力求阐明“西班牙”流感毒株与其它比较良性的毒株有什么特征性差异.由于研究者缺乏该杀伤性病毒的活样本,故而不可能解决这个关键性问题.现在有两项新研究对1918流感毒株的特征作出了新的说明.其中一项新研究坚持了9年,完成了1918流感毒株全部基因序列的测定.研究者是从1918年“西班牙”流感暴发流行时的尸检中得来的样品以及从埋葬的另一名患者尸体得来的样品.1918流病毒样品因长期保存而发生降解,但仍保留可编码8个主要基因片段的RNA小片段.研究者用这些RNA片段测序了该病毒的5个基因片段.在2005年10月6日的Nature上,该研究组发表了最后3个序列.这3个序列中的基因编码1918流感病毒聚合酶(1918 flu’s polymerases),该聚合酶对动物体宿主中的病毒复制至关重要.研究者发现,在1918流感病毒与现代禽流感(modern bird-flu)病毒之间有明显的相似性,包括目前正在东南亚流行的致命性禽流感病毒株H5N1.这些结果更加证明1918流感源自禽流感病毒,禽流感病毒获得了感染人类的能力.研究者指出弄清楚1918流感病毒适应人类宿主的机制,便可帮助研究者防止现代禽流感在人类的暴发流行.如果我们能够鉴定出该病毒的部分基因组对适应性是重要的,我们便能在病毒刚开始表现对人类的适应性时,提供监督检查.另一项新研究,用刚完成的测序,已部分重建了1918流感病毒.研究者根据病毒的基因密码合成了RNA的8个主要片段,然后他们将这8个片段RNA与相关流感病毒的RNA小片段联结起来,这个小片段RNA的遗传物质使动物细胞能阅读病毒基因.在生物安全水平下,即在对生物危害保护的第二个高峰水平下,研究者发现,重建的病毒在3～5天内,杀死了其他健康的小鼠,它对鸡蛋内鸡胚胎的发育也是致命的,这便支持1918流感病毒很可能来源于禽流感病毒的推断.当用该重建病毒感染人肺细胞时,病毒易于复制.将1918流感病毒基因与当代流感毒株相混和并配对时,研究者发现,1918流感病毒的聚合酶基因以及潜行于细胞内该病毒的血凝集素基因,似乎在毒力方面起着关键性的作用.研究结果发表于2005年10月7日的Science上.研究者断定,1918流感病毒基因如何使该病毒产生如此致命性.根据这个信息,科学家就可以研制出新的疫苗或药物,抗击未来的流感暴发. (李潇摘译自C.Brownlee:Science News,October 8,2005,Vol.168,p.227)     

降钙素和降钙素基因相关肽的选择性表达

降钙素和降钙素基因相关肽(CT/CGRP)由同一基因编码,该基因结构及其5＇端侧翼序列决定了它能够在甲状腺C细胞以及中枢和外周神经细胞生成不同的表达产物.这种选择表达调控决定多细胞生物的发育、性别分化和进化.如果表达失控将导致甲状腺髓样瘤(MTC)和骨质疏松症等疾病.文章对该基因的结构和选择性表达调控进行了综述.     

骨质疏松易感SNP rs4325274通过增强子远程调控SOX6基因的功能机制研究

骨质疏松症是一种典型的多基因复杂疾病,遗传力高达85%,其发病率已跃居常见疾病的第5位。尽管已经鉴定出大量骨质疏松易感SNP,但大多数SNP位点位于基因组非编码区,且功能机制未知。本研究旨在通过生物信息学分析和功能实验探究骨质疏松非编码功能性易感SNP rs4325274的分子调控机制。首先,通过表观注释发现该SNP所在区域处在增强子上,eQTL和Hi-C分析结果发现SNP调控的潜在靶基因是SOX6;然后,利用多种数据库进行Motif预测,并结合GEO数据库中的ChIP-seq数据分析进行了验证,结果发现转录因子HNF1A更倾向于结合SNP rs4325274-G碱基;进一步通过双荧光素酶报告基因实验验证了该SNP对SOX6基因表达的增强作用;最后,利用shRNA敲低转录因子HNF1A实验,检测靶基因SOX6的表达变化。以上研究结果初步解析了非编码区功能性SNPrs4325274作为增强子远程调控SOX6基因表达的分子机制,为复杂疾病非编码易感SNP的遗传调控研究提供新思路。     

首次发现与人智能相关的基因

首次发现与人智能相关的基因两个研究组独立地首次发现与人智能相关的基因：一是美国盐湖城犹他卫生科学中心大学遗传学家ＭａｒｋＴ．Ｋｅａｔｉｎｇ领导的组，工作发表在７月１２日Ｃｅｌｌ上；一是英国曼彻斯特圣·玛丽医院遗传学家ＭａｙａｄａＴａｓｓａｂｅｊｉ领导...     

遗传变异提高糖尿病的危险率

科学家现已发现 ,世界上 85%的人携带一种基因 ,该基因提高发生 型糖尿病的危险率达 2 5% .麻省剑桥白头生物学研究所 David Altshuler指出该基因编码一个蛋白质 ,称为过氧化物酶体 -增殖者 -活化受体 -伽玛 (PPAR- gamma) .而 PPAR- gamma基因有 2种形式 ,产生略微不同的 2种蛋白质 .这两种蛋白质的差异仅在于在氨基酸序列中的同一个位置上 ,一种蛋白质是脯氨酸 ,另一种则是丙氨酸 .因为该基因变异仅在一个 DNA亚单位上 ,故科学家称其为单一核苷酸多态性 ,即 SNP.研究者分析人的基因组时 ,将这种变异编辑成巨大的数据库 ,其中之一…     

微小RNA在癌中的作用

微小RNA(micro RNA)由短链RNA构成.有一个研究组报道,微小RNA可以制造出一种已知的引起癌的蛋白质,从而加速癌的生长.另一个研究组则发现,在实验中某些微小RNA分子抑制一种保持细胞复制的化合物.这些发现提示,微小RNA在调节基因活性中起着主要的作用.在第三份报道中,科学家表明     

美洲拟蝶抗冻蛋白基因在E. Coii中表达的研究”

y.文阐述了美洲拟蝶抗冻蛋白基因在E. coli中表达的研究。用Hpa II酶切pCT5质片价晰 出抗冻蛋白基因片段,再经Bal引酶、绿豆核酸酶处理,井连接＿｛：Bgl 11接头,插人到、>RF-2龙达嘴 粒的B川II位点上,筛选出正确插入方向的转化子,称pORF-AF。并对pORF-AF质粒作昌部分限制 性酶切图谱,测定出插入基因的DNA序列,同时用SDS-聚丙烯队胺凝胶电泳分析检测插人基因,在 E. coli TK1046中的表达产物,发现布电泳图谱上有明显的融合蛋白带,分子是大于标准蛋i 一半乳 糖普酶是由大肠杆菌外膜蛋白F、抗冻蛋白和0-半乳糖营酶组成。融合蛋白含量占粉,的菌体提取蛋 白20％ 左右。     

一株重组乙型肝炎病毒的全基因克隆和序列分析

通过血清学和PCR方法对广西地区乙型肝炎病毒感染者样本进行检测,发现一株乙型肝炎病毒基因序列与其余病毒差异较大,利用PCR的方法,扩增出该株病毒的全长cDNA序列,并将其克隆到T载体,进行序列测定,结果显示基因全长为3 215bp,血清型为adr.将测定序列与网上公布的标准基因序列进行比对分析,发现该株病毒全基因组序列进化分析结果与C型基因比较接近,而对其全基因组进行分析时发现1 630bp～2 880bp间基因起源与和C型基因最为接近,而其余基因序列则与A型基因更接近,提示这是一株C型和A型重组的乙型肝炎病毒,首次在国内发现这种类型的基因重组病毒,丰富了我国乙型肝炎病毒研究内容,并对基因型别研究和病毒进化研究提供了参考.     

对抗HIV的人工合成小蛋白

科学家发现 ,有一个基因所产生的一个小蛋白能阻断感染细胞中的ＨＩＶ ,而该基因在人类基因组中是无用的 ,实为假基因 .该假基因是与ＡＩＤＳ作战斗的一个新武器 .除此以外 ,其引起人们推测为何ＨＩＶ感染能杀伤人 ,而不会杀伤非人类的灵长类 .数年前研究者发现 ,恒河猴有一个基因编码一个新的微生物杀伤蛋白 .最近研究者指出 ,人有一个与上述恒河猴基因紧密相关的基因 ,该基因在骨髓中有活性 .而人类的这个基因含有一个突变 ,该突变阻止细胞完整地制造出它所编码的蛋白质 .研究者推断了该假基因不发生突变时所编码的蛋白质的氨基酸序列 .他…     

C-myc基因表达调控的研究

本文利用cDNA探针,以Southern杂交在C-myc 5′上游区域发现了一段活跃转录的序列(文中称“旁侧基因”)。对该基因克隆及进一步分析表明,能与cDNA杂交的序列存在于距C-myc 5′端约2.4kb的Sma Ⅰ片段中。Northern杂交显示,该旁侧基因在不同组织均有表达,产物为5.8kb,推断该基因为15～3.5kb。以旁侧基因部分序列为探针,在不同种属的基因组中检测出单拷贝序列,提示该基因在进化上的保守性。RNase Mapping分析发现此旁侧基因与C-myc转录方向相同,转录终止在C-myc5’上游约2.4～3.4kb区域。根据基因领域效应及本文结果,我们推测,在正常细胞中,由于旁侧基因的领域效应,使C-myc保持相对静止状态,而在肿瘤细胞中,染色体转位或原病毒插入,破坏了旁侧基因的领域效应,使C-myc表达增高。     

编码脑组织Nav1.5钠通道新外显子的克隆、鉴定和分布

Nav1.5电压-门控钠通道(VGSC)被认为是心肌的特异性通道,但最近的研究发现,该通道在脑组织尤其是边缘系统中亦广泛分布.此前,在对人神经母细胞瘤细胞钠通道的基因克隆中,发现Nav1.5/SCN5A基因的第6A外显子参与编码该通道.采用人及鼠脑组织,通过RT-PCR法对Nav1.5钠通道基因进行克隆发现:Nav1.5/SCN5A基因中的第6A外显子参与编码了该通道,而心肌等其他组织却是第6外显子参与编码该通道.人Nav1.5/SCN5A基因的第6A和第6外显子都定位于3号染色体,共有92个碱基,都可以编码产生30个氨基酸,但却有7个氨基酸不同.人和鼠脑组织Nav1.5/SCN5A基因的第6A外显子仅有一个碱基不同,却产生相同的氨基酸序列.RT-PCR法证实第6A外显子在鼠脑的不同部位表达不同,第6外显子在大鼠不同组织中的表达也不同,这为深入研究不同系统中Nav1.5钠通道的功能提供了基础.     

TaDEP1基因在普通六倍体小麦及其供体种中的保守与分化

根据已知小麦正源基因TaDEP1 cDNA序列设计引物,成功克隆了小麦TaDEP1基因组序列,发现该基因包含5个外显子,4个内含子.通过比较该基因在六倍体普通小麦A、B、D基因组中的差异,筛选出可以区分A、B、D基因组的分子标记Ta956.以中国春缺体-四体系为材料,利用该标记将TaDEP1基因定位于小麦5A、5B和5...     

bax转录调控pGL3-Basic荧光素酶报告基因载体的构建

目的:构建能用来检测bax转录调控作用的报导基因载体.方法:采用PCR方法克隆出bax 5'UTD基因,构建载体后利用酶切与测序进行鉴定.然后将该基因亚克隆至pGL3-Basic报告基因载体上.结果:克隆基因产物酶切结果与理论预测值一致,测序未出现一个碱基突变.PCR鉴定发现,bax5'UTD正确连接到了pGL3-Basic报告基因载体上,构建了pGL3-Basic-Baxregular载体.结论:bax 5'UTD报导基因载体的构建为进一步研究bax转录调控作用提供了载体资源.     

NEJM：一种基因突变可导致骨质疏松

据芬兰广播公司报道，芬兰研究人员识别出一种可导致骨质疏松症的基因新突变。这一发现对进一步研发治疗骨质疏松症的药物具有重要意义。     

美国首次发现肥胖相关基因

美国首次发现肥胖相关基因美国洛克菲勒大学的ＦｒｉｅｄｍａｎＪＭ等经过８年探索,首次找到并拷贝出一个对维持体重有重要作用的基因。该基因首先在小鼠中被定位,随后又用小鼠的基因定位了人的基因。该基因在人鼠之间的同源性为８４％。一个世纪以来,生理学家们对机体...     

一个血清抑制基因的克隆

比较血清培养细胞和血清饥饿细胞的基因表达差异,获得了一段血清饥饿细胞中特异表达的cDNA序列,以此序列出发,通过搜索表达序列标签(EST),拼接出完整的基因序列,通过PCR分段克隆获得全长cDNA序列.该基因全长5 429 bp,编码框预测有791个氨基酸残基.GenBank搜索,该基因与已有的细胞周期调控基因没有同源性.所以,该基因是一个新的与细胞周期有关的基因（GenBank接受号：AY050169）.由于该基因最初发现在无血清培养条件下表达,故叫血清抑制基因（serum inhibit gene,Si-1基因）.     

表观遗传学研究的模式生物——粗糙脉孢菌

丝状真菌粗糙脉孢菌是一种作为遗传学研究的经典模式生物.通过对粗糙脉孢菌5S r RNA基因的组成和在染色体上分布的研究,揭示了丝状真菌中存在的一种基因组防御机制——重复序列诱导的DNA点突变(RIP).通过对发生突变的5S r RNA假基因的研究还发现,粗糙脉孢菌中存在一种重要的表观遗传修饰——DNA甲基化,随后的深入研究使粗糙脉孢菌成为解析DNA甲基化机制的最重要模式生物之一.粗糙脉孢菌基因转化操作引起的营养生长阶段同源基因的沉默(quelling)是由RNAi途径调控的,同时该途径也是调控减数分裂过程中非配对DNA诱发的基因沉默(meiotic silencing)的关键.由于粗糙脉孢菌基因组简单,且存在与高等真核生物相同的DNA甲基化和多种组蛋白的修饰,使其成为今后深入研究组蛋白修饰与染色质重塑等表观遗传现象参与基因表达调控和基因组稳定性维持的重要模式生物之一.     

猴源C. hominis的钙调蛋白激酶基因克隆与序列分析

目的通过对C.hominis的钙调蛋白激酶基因进行克隆和分析,旨在进一步探讨该基因用于隐孢子虫种的分类与鉴定的可行性。方法采用RT-PCR方法对扩增目的基因,扩增的目的序列测定;对测定的序列采用生物信息学方法进行序列比对和其遗传进化树分析。结果经RT-PCR所扩增的序列片段大小为2034bp左右,与预期结果一致。对所扩增基因序列进行比对分析时,发现该基因与GenBank中的XM_661216.1所报道人源C.hominis钙调蛋白激酶基因序列同源性高达99%;且在遗传进化树上,其与XM_661216.1所报道人源C.hominis钙调蛋白激酶基因的遗传距离最为接近,而与其他隐孢子虫种以及其他种原虫的该基因在遗传距离关系上均差异较大。结论用钙调蛋白激酶基因可鉴定出人型隐孢子虫和其他种隐孢子虫,同时这也为防止人型隐孢子虫由猴传播给人提供了有力的诊断手段。     

银鲫HIRA多克隆抗体的制备及组织特异性表达分析

Hir/Hira基因家族的成员广泛存在于多种生物体中,但有关其在生物体发育过程中的具体功能还不甚清楚.对果蝇的研究表明,dHira基因产物可能在受精时精核的解凝过程和雄性原核的正常形成过程中起重要作用.本研究组前期已经分别克隆出雌核发育银鲫和两性生殖彩鲫的Hira基因(cagHira 和caHira),本实验在银鲫cagHira基因的特异区域,设计一对引物,以银鲫成熟卵母细胞总RNA逆转录出的cDNA为模板,扩增出cagHira的特异片段.再将该片段克隆到原核表达载体pET-32a上,转化BL21(DE3)菌株,经诱导后表达出融合蛋白.分析表明,该融合蛋白主要以包涵体形式表达.以纯化的融合蛋白作为抗原去免疫小鼠,制备多克隆抗血清,经蛋白质印迹分析检测,该抗血清(稀释到1:2000)与包涵体蛋白识别反应良好,确定获得了具有高效价的特异性银鲫CAGHIRA多克隆抗体,为进一步研究HIRA在鱼类发育和雌核生殖过程中的作用奠定了基础.对银鲫HIRA蛋白的组织特异性表达分析发现,该蛋白仅在成熟卵巢组织中特异表达,故表明HIRA可能对鱼类卵子发生和/或早期胚胎发育具有重要作用.