碱性Krppel样因子对γ-和ε-珠蛋白基因的转录调控作用

为探索碱性Kr櫣ｐｐｅｌ样因子 (basicKr櫣ｐｐｅｌ likefactor,BKLF)对γ 和ε 珠蛋白基因的转录调控作用 ,构建了人类BKLF(hBKLF)基因全长及N端缺失 40个氨基酸的真核表达载体 ,并将其瞬时转染到COS7细胞中做报告实验。结果表明 ,hBKLF能够抑制γ 和ε 珠蛋白基因启动子的活性 ,而hBKLF特异的反义核酸则激活这两种基因的启动子。N端缺失 40个氨基酸不影响这种转录抑制功能。hBKLF强烈抑制FKLF(embryonic/fetalβ likeglobingene ac tivatingKr櫣ｐｐｅｌ likefactor)引起的对γ 和ε 珠蛋白基因的转录激活作用。另外BKLF基因能够与SHP1(SH2 containingproteintyrosinephosphatase 1)基因启动子区的CACCC元件结合。这些结果提示γ 和ε 珠蛋白基因可能是BKLF的转录调控对象 ,为研究BKLF参与血细胞特异表达基因的调控提供了依据     

两种血红蛋白病的分子生物学基础的比较

镰形细胞贫血症和地中海贫血症均属于血红蛋白病,血红蛋白是一种含有色素辅基的结合蛋白质,其色素部分是血红素(heme,haem),蛋白质部分是珠蛋白(globin)。血红蛋白是一个四聚体,每个亚单位由一条肽链和一分子血红素组成。构成各种血红蛋白的珠蛋白肽链有7种：α、β、^Gγ、^Aγ、δ、ε和ζ。据统计至今已发现异常血红蛋白200多种,异常血红蛋白携带者有一亿多人。镰贫和地贫都与血红蛋白异常有关,二者的分子生物学基础都涉及到基因突变、缺失而导致某种蛋白链合成障碍,引起融血性贫血,使其发生功能性改变直至致病,但二者又有不同之处,镰贫主要原因是发生了基因的错义突变,而地岔系由于α链或β链合成失去平衡所致．     

在Yunnanese(Aγδβ)~0-地贫3′缺失端点下游鉴别到两个增强子样顺序

利用荧光酶报告基因系统搜索了Yunnanese (Aγδβ) 0 地中海贫血缺失 3′端点下游 11 5kb区域内的调控顺序 .确定缺失 3′端点立即下游区 1 7kb片段 ,在人红白血病细胞K5 6 2及鼠红白血病细胞MELGM979中 ,可使γ 珠蛋白基因启动子驱动的荧光酶基因表达增加 3 8～ 4 0倍 ,而在HeLa细胞中仅增加 1 5倍 .位于缺失 3′端点约 10kb的一个长 1 4kb片段在K5 6 2和MELGM979中 ,可使γ 基因启动子驱动的荧光酶基因表达增加 2 4～2 9倍 ,而在HeLa细胞中无增加 .结果说明这两段顺序均有增强子活性 ,并且这种活性具有一定的红细胞特异性 .进一步证明 1 7kb片段内包含多个转录调节蛋白结合模体的 430bp片段包含了 1 7kb片段的大部分增强子活性 .这些结果为缺失导致增强子样顺序并入到接近Gγ 基因 ,是Yunnanese (Aγδβ) 0 地贫缺失突变体中胎儿Gγ 珠蛋白基因 ,在成人期持续活跃表达原因的假设提供了实验证据 .     

反转录病毒载体介导的人β—珠蛋白基因低水平表达的机制初探

以人 β 珠蛋白基因簇基因座控制区DNaseI高敏位点 2和高敏位点 3组合的微小基因座控制区作为调控元件 ,以 374bp第二内含子部分缺失的 2 .0kbβ 珠蛋白基因作为结构基因的反转录病毒重组体 ,通过建立 ψ 2产病毒细胞系和瞬时转染双向性包装细胞系 ψ A两种方法获得重组病毒。感染鼠红白血病细胞后 ,Southern杂交鉴定前病毒整合完整性 ,用RNase保护实验检测人 β 珠蛋白基因的表达 ,通过PCR产物测序确定前病毒结构。结果表明 ,在瞬时转染 ψ A来源的重组病毒转导和质粒转染的鼠红白血病细胞中 ,人 β 珠蛋白基因的表达水平分别达到内源性鼠α 基因表达的 (5 2 .4± 11.2 ) % (n =12 )和 (73.8± 14 .3) % (n =12 ,未确定整合拷贝数 ) ;而在 ψ 2产病毒细胞系来源的病毒转导的细胞中 ,表达水平低于 3% ,前病毒序列分析发现其高敏位点 2中出现一个点突变 ,这可能是人β 珠蛋白基因呈低水平表达的一个原因。     

人胎儿γ-珠蛋白基因的再活化及在β血红蛋白病治疗中的

在个体发育过程中,人β类珠蛋白基因的表达存在从胎儿（γ）到成人（β）珠蛋白基因的表达转换（或称开关）.β-地中海贫血和镰刀型贫血症是两种最为常见的严重危害人类健康的单基因遗传病,通过诱导胎儿期血红蛋白（HbF,α2γ2）在成人期表达对该病的治疗是一种有效的策略.一些活化γ珠蛋白基因表达的转录因子和辅助因子已经被鉴定,一些可以增加胎儿血红蛋白在成人红细胞中表达的药物也已被鉴别和实验,它们的作用机制被部分揭示,这些研究为发展通过活化γ-珠蛋白基因治疗镰刀形细胞贫血和重型β-地中海贫血的方法提供了重要线索和实验依据.     

克隆基因转入植物细胞的一般方法

本文介绍一种能将任何克隆基因转入植物细胞的方法,而不论其基因末端或中间的限制酶切点如何。已经构建了一种寄主范围很广的中间载体pGV1117,在其兰曙红着色的pTiC58质粒右端T-区片段含有Hind Ⅲ-23。利用EcoRI甲基化酶和EcoRI接头的连接在胞内所起的保护作用、将带有兔子β-珠蛋白基因的一段染色体DNA插入pGV1117质粒。转移到根瘤病土壤杆菌(Agrobacterium tumefaciens)中以后,通过体内重组把该基因插入pTiC58的T-区。受损伤的烟草幼苗被感染后,导致完整的珠蛋白基因作为T-DNA的一部分而转入植物基因组。虽然,在组织培养期间,这个基因能被稳定保留,但是在转化植株细胞中没有检测到β-珠蛋白特异的转录本。     

科技消息

西德的Antoine等新发现摇蚊(Chironomus thummithummi)的血红蛋白基因没有内含子。脊椎动物的肌红蛋白基因及血红蛋白基因,在同一位置上都有二个内含子,这是自脊椎动物诞生以来,在几亿年进化期间,被稳定地保留下来的。豆科植物也存在与血红蛋白类似的豆血红蛋白,它的基因有3个内含子,其中二个与脊椎动物的非常相似。这可解释为,在远古时期珠蛋白基因是有3个内含子的,其中一个在进化中消失了。摇蚊有12种血红蛋白,其氨基酸顺序与脊椎动物血红蛋白的β链约有16％的氨基酸一致。这与人肌红蛋白和八目鳗珠蛋白的一致度(19％)几乎相同。toine等分析了摇蚊珠蛋白基因中的4个(A、B、C     

昆虫的珠蛋白基因无内含子

西德的Antoine等新发现摇蚊(Chironomus thummi thummi)的血红蛋白基因没有内含子。脊椎动物的红蛋白基因及血红蛋白基因,在同一位置上都有二个内含子,这是自脊椎动物诞生以来,在几亿年进化期间,被稳定地保留下来的。豆科植物也存在与血红蛋白类似的豆血红蛋白,它的基因有3个内含子,其中二个与脊椎动物的非常相似。这可解释为,在远古时期珠蛋白基因是有3个内含子的,其中一个在进化中消失了。摇蚊有12种血红蛋白,其氨基酸顺序与脊椎动物血红蛋白的β链约有16％的氨基酸一致。这与人肌红蛋白和八目鳗珠蛋白的一致度(19％)几乎相同。toine等分析了摇蚊珠蛋白基因中的4个(A、B、c     

新发现的珠蛋白——细胞珠蛋白或组织珠蛋白

在动物中 ,血液蛋白质血红蛋白及其对应物肌红蛋白运输并贮存供养生命的氧 .长期以来 ,研究者认为血红蛋白与肌红蛋白这两种复杂的蛋白质有其独特的折叠方式 ,是脊椎动物中仅有的两种珠蛋白 .而其他的珠蛋白则见于非脊椎动物、植物、细菌与真菌中 .两年前 ,在人脑中发现了第三种脊椎动物珠蛋白 ,称为神经珠蛋白 .现在 ,科学家又偶然发现了第四种珠蛋白 ,其存在于所有体内组织中 .由于在血液和肌肉中 ,血红蛋白与肌红蛋白这两种珠蛋白浓度颇高 ,故对他们的研究也颇为深入 .包装有血红蛋白的血细胞的作用就象一个分子运输队 ,它们在肺中摄取氧…     

羟基脲诱导前后HEL细胞内GATA转录因子与人β—类珠蛋白基因调控元件的结合模式分析

HEL细胞是一株人红白血病细胞株,其中成年型β-珠蛋白基因不能表达。我们以往的试验证明,羟基脲诱导以后,能使HEL细胞内成年型β-珠蛋白基因表达。本文以此为模型,探索了β-珠蛋白基因在HEL细胞内诱导表达的分子机制。结果表明,羟基脲诱导之后,与人β-珠蛋白基因5’远侧端DNaseⅠ超敏感点2核心DNA序列以及近侧端启动子DNA序列相结合的GATA-1蛋白因子量明显增多,而GATA-2蛋白因子量明显减少。结果显示,GATA蛋白家族各成员在HEL细胞分化及珠蛋白基因表达的过程中扮演着不同的角色。推测GATA-1可能有促进β-珠蛋白基因的表达,使HEL细胞趋向终末分化的作用,GATA-2则可能与胚胎型珠蛋白基因表达有关,并有抑制红细胞向终末分化的功能。     

胎儿血红蛋白的表达调控

胎儿血红蛋白是胎儿体内主要的血红蛋白类型,是由两条α肽链和两条γ肽链组成的四聚体。出生后胎儿血红蛋白在人体中的表达急剧降低至1%,由两条α肽链和两条β肽链组成的成人血红蛋白取而代之成为主要的血红蛋白类型。β地中海贫血和镰刀型细胞贫血发病原因均基于β-珠蛋白基因发生突变,致使β-珠蛋白合成不足或异常,进而引起一系列临床症状。诸多实验结果及临床疗效表明,提高患者体内γ-珠蛋白的表达可部分替代异常β-珠蛋白从而有效缓解患者的临床症状。随着基因治疗的发展,如何安全高效的再激活胎儿血红蛋白的表达成为治疗β型地中海贫血和镰刀型细胞贫血患者的重要科学命题。本文重点回顾近年来γ-珠蛋白表达的调控机制,以期对寻找更加有效激活胎儿血红蛋白的方法提供参考。     

血红蛋白疾病基因治疗研究进展

血红蛋白疾病是由于血红蛋白分子突变造成其结构或合成异常引起的一类疾病,分为血红蛋白病和地中海贫血两大类。前者表现为血红蛋白分子的珠蛋白肽链结构异常,如镰刀状贫血;后者表现为珠蛋白肽链合成速率的降低,如β-地中海贫血。本文主要以β-地中海贫血和镰刀状贫血为例,从DNA水平、RNA水平和基因调控及干细胞移植等方面介绍血红蛋白疾病基因治疗的研究进展,并结合生命科学的最新发现,对该领域将来可能出现的新的治疗方法提出展望。     

羟基脲(Hydroxyurea)对细胞周期与珠蛋白基因表达的影响(简报)

已有许多证据表明羟基脲能增加镰状细胞贫血及β-地贫病人的胎儿型血红蛋白(HbF)的合成。最近,有人报道羟基脲也能使一些患有β-地贫病人的β-珠蛋白基因表达增加。K562细胞是人红白血病细胞株,它只能表达胚胎型(ε-)与胎儿型(γ-)珠蛋白基因,而不能表达成年型(β-)珠蛋白基因。因此,K562     

血红蛋白分子病

关于分子病（moleculardisease）的概念,首由波林（pauling1949）提出。他并指出,镰形细胞贫血是因血红蛋白分子结构异常所致,这和加罗德（Garrod1908）根据黑尿症的研究提出的酶缺陷所导致的先天性代谢失调在本质上没有不同。因为,缺陷酶也是异常蛋白质。所以,从严格的意义上讲,两者均属分子病。不过,通常把后者称为先天性代谢失调,唯把结构蛋白异常引起的遗传病称为分子病。血红蛋白（hemogfobin,Hb）是人体红细胞内的主要蛋白质,每个红细胞内大约有2．8X10’个血红蛋白分子,其功能是运送氧气。由于血红蛋白的结构或合成速率…     

血红蛋白和红细胞

红细胞是人体内比较高度分化的一种细胞,它的特化过程和它所合成的蛋白质有密切的关系。人体和哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核,整个细胞充满红色浆液。据研究,红色浆液的成分约33％为血红蛋白,60％为水,此外还有一些其他种类的蛋白质和脂类物质。血红蛋白是红细胞输送氧气的物质基础,这是一种结合蛋白质,其蛋白质部分是珠蛋白,由574个氨基酸组成,共有4条肽链(其中两条     

γ-珠蛋白基因表达调控机制与临床应用

成人体内的血红蛋白是由2个 α-珠蛋白和2个β-珠蛋白组成的四聚体,负责氧气的运输。珠蛋白基因在基因组中成簇分布,其表达受到多种顺式作用元件和反式作用因子的共同调控,具有高度的组织特异性和发育时序性。β-地中海贫血和镰刀型细胞贫血是两种最常见的由于β-珠蛋白基因突变引起的常染色体隐性遗传病。γ-珠蛋白是一种主要在胎儿时期表达的类β-珠蛋白,同样具有载氧功能,但编码该蛋白的基因在上述贫血患者中却保持完好。因此,临床上优选的治疗方案之一是重新激活患者体内沉默的γ-珠蛋白基因的表达来弥补缺损的β-珠蛋白,从而缓解临床症状。目前已有多种能提高γ-珠蛋白基因表达的药物,在临床上用于治疗β-地中海贫血和镰刀型细胞贫血。随着基因组编辑技术的发展,针对这两种贫血的精准基因治疗研究也在进行中。本文着重介绍了参与γ-珠蛋白基因调控的转录因子和表观遗传修饰分子,以及目前相关的β-地中海贫血和镰刀型细胞贫血的临床治疗药物和手段,以期为深入阐明γ-珠蛋白基因的转录表达分子调控机制提供参考。     

血浆中的血红蛋白为何不能载氧

人体的血红蛋白主要存在于红细胞中,其重要的生理功能是携带氧,但血红蛋白一旦由红细胞中释放到血浆中就丧失了载氧能力。血红蛋白这一特性的机制是什么？对人体的生命活动有什么意义？１血红蛋白的结构特点血红蛋白（Ｈｂ）是血红素和珠蛋白的络合物,目前认为至少有６...     

取自转基因猪的血液代用品

美国科学家已生产了一种转基因猪,可望用之减缓对输血用人血的短缺。这种猪可表达人血红蛋白基因,研究者的想法是从猪血中提取人血红蛋白,纯化后以无细胞溶液的形式作为血红细胞代用品的部分使用。用来产生转基因猪的基因构建物含有人β-珠蛋白位置控制区(LCR),两个α1基因和一个β(?)基因。     

碱性Krueppel样因子对和珠蛋白基因的转录调控作用

为探索碱性Kruppel样因子（basic Krueppel-like factor,BKLF)对γ-和ε珠蛋白基因的转录调控作用,构建了人类BKLF(hBKLF)基因全长及N端缺失40个氨基酸的真核表达载体,并将其瞬时转染到COS7细胞中做报告实验。结果表明,hBKLF能够抑制γ-和ε-珠蛋白基因启动子的活性,而hBKLF特异的反义核酸则激活这两种基因的启动子。N端缺失40个氨基酸不影响这种转录抑制功能。hBKLF强烈抑制FKLF(embryonic/fetalβ-like globin gene-activating Krueppel-like factor)引起的对γ-和ε-珠蛋白基因的转录激活作用。另外BKLF基因能够与SHP1（SH2-containing protein tyrosine phosphatase1)基因启动子区的CACCC元件结合。这些结果提示γ-和ε-珠蛋白基因可能是BKLF的转录调控对象,为研究BKLF参与血细胞特异表达基因的调控提供了依据。     

用胞核切口转译法对人β型血珠蛋白基因的染色质结构研究

采用核切口转译改良法,对K 562细胞及HES细胞核中的人β型血红蛋白基因的染色质结构进行了分析。以~(32)P-三磷酸脱氧核苷酸作为底物,用E.coli DNA聚合酶对经。DNaseⅠ轻度消化的细胞核进行切口转译标记。然后从核中抽提出总DNA并以其为探针对经Sou-thern转移的β型血珠蛋白及其它一些基因的酶解片段进行杂交。结果表明,在K 562细胞核中,所有β型血珠蛋白基因(ε,γ,δ及β)以及18 S核糖体RNA基因均被选择性标记上了,而不表达基因:α-乳糖蛋白及c-sis基因则否。然而在HES细胞核中仅有18 S核糖体RNA基因被标记上。此表明活跃基因的染色质结构松弛,对DNase Ⅰ酶的消化较为敏感。