过表达和敲减ace-miR-3720对中华蜜蜂工蜂幼虫肠道的靶基因表达和重量的影响

【目的】本研究旨在明确ace-miR-3720在中华蜜蜂Apis cerana cerana工蜂幼虫肠道发育中的功能,并为进一步探究ace-miR-3720调控肠道发育的分子机理提供理论和实验依据。【方法】根据ace-miR-3720的核苷酸序列设计合成相应的模拟物mimic-miR-3720和抑制物inhibitor-miR-3720,通过饲喂中华蜜蜂工蜂幼虫对ace-miR-3720分别进行过表达和敲减。采用RT-qPCR检测过表达和敲减ace-miR-3720后4-6日龄幼虫肠道内ace-miR-3720及其靶基因CKⅠ,MAPK1和βGBP1的相对表达量;使用分析天平称重过表达和敲减ace-miR-3720后的幼虫肠道重量。【结果】相较于无义模拟物(nonsense mimic, mimic-NC)组,mimic-miR-3720组中ace-miR-3720表达量在中华蜜蜂4和5日龄幼虫肠道中均极显著上调,在6日龄幼虫肠道中显著上调;相较于无义抑制物(nonsense inhibitor, inhibitor-NC)组,inhibitor-miR-3720组中ace-miR-3...     

意大利蜜蜂工蜂中肠的环状RNA及其调控网络分析

【目的】环状RNA(circRNA)在可变剪接、转录调控和来源基因的表达调控等方面具有重要功能。本研究旨在分析意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica工蜂中肠circRNA的数量、种类、结构特征和作用,并通过构建和分析circRNA的调控网络探索circRNA的调控功能。【方法】在实验室条件下人工饲养意大利蜜蜂工蜂,利用circRNA-seq技术对意大利蜜蜂7和10日龄成年工蜂中肠样品进行深度测序。利用find_circ软件从质控后的数据中预测circRNA。通过BLAST比对GO和KEGG数据库,对circRNA的来源基因进行功能和代谢通路注释。利用TargetFinder软件预测circRNA靶向结合的miRNA及miRNA靶向结合的mRNA,通过Cytoscape v.3.2.1软件对circRNA-miRNA和circRNA-miRNA-mRNA调控网络进行构建及可视化。通过设计背靠背引物和线性扩增引物RT-PCR对预测出的circRNA进行验证。【结果】意大利蜜蜂工蜂中肠样品的测序平均得到136 463 071条clean reads,去除rRNA后各样品的anchor reads均在136 779 122条及以上。共预测出10 833个circRNA,长度主要介于15~1 000 nt;上述circRNA的类型丰富,其中已注释的外显子circRNA数量最多,分布在西方蜜蜂1号染色体的circRNA数量最多,其次为8号染色体。CircRNA的来源基因可注释到包括结合、细胞进程和细胞在内的45个GO条目,以及包括内吞作用、内质网蛋白加工及核糖体在内的121条KEGG代谢通路,表明circRNA在意大利蜜蜂工蜂中肠的生长、发育、新陈代谢和细胞生命活动等生物学过程中发挥重要作用。进一步构建circRNA-miRNA和circRNA-miRNA-mRNA调控网络,分析结果显示部分circRNA可能作为竞争性内源RNA吸附结合microRNA,从而调控基因的表达水平。最后,对随机选择的3个circRNA的RT-PCR结果验证了其真实存在。【结论】本研究对意大利蜜蜂工蜂中肠中的circRNA进行预测、分析及鉴定。研究结果提供了中肠circRNA的数量、种类、结构特征、作用和调控网络的信息,揭示了circRNA可能通过作用于来源基因和作为竞争性内源RNA在意大利蜜蜂工蜂中肠的生长发育和免疫防御中发挥作用,为深入研究circRNA在意大利蜜蜂中肠发育及胁迫响应过程中的功能奠定了基础。     

siRNA表达载体对SW480细胞原癌基因Pokemon的抑制

观察siRNA表达载体对SW480细胞中Pokemon原癌基因的抑制效应,为进一步研究该基因的功能奠定基础。构建针对Pokemon基因的RNAi质粒表达载体,脂质体法转染人结直肠癌SW480细胞系,观察转染效率及细胞表型变化。稳定转染后,实时荧光定量PCR和Western blot检测SW480细胞中Pokemon mRNA及蛋白质的表达情况;MTT法检测siRNA对SW480细胞恶性增殖的影响;流式细胞仪分析细胞凋亡改变。镜下观察阳性转染率约36%,转染表达载体后细胞形态发生了显著变化;Pokemon mRNA及蛋白质的表达受到明显抑制：与阴性对照组相比,表达质粒产生的siRNA对Pokemon mRNA的抑制率在转染后24 h和48 h分别为34.2%和67.7%;对蛋白的抑制率在48 h和72 h分别为48.3%和73.6%。MTT法检测细胞生长曲线表明Pokemon抑制可使SW480细胞生长速度明显减慢;流式细胞仪分析显示转染Pokemon siRNA表达质粒后SW480细胞凋亡增加。构建的RNAi表达载体可以有效抑制SW480细胞中Pokemon基因的表达,并对SW480细胞的生长具有明显抑制及诱导凋亡作用。     

意大利蜜蜂幼虫肠道在球囊菌胁迫后期的差异表达微小RNA及其靶基因分析

【目的】蜜蜂球囊菌Ascosphaera apis(简称球囊菌)是一种特异性侵染蜜蜂幼虫肠道的致死性真菌病原。微小RNA(microRNA,mi RNA)是一种在转录后水平对m RNA进行负调控的关键调控因子。本研究旨在对意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica(简称意蜂)幼虫肠道在球囊菌胁迫后期的差异表达mi RNAs(DEmiRNAs)及其靶基因进行深入分析,为揭示DEmiRNAs在胁迫应答中的作用提供重要信息。【方法】利用small RNA-seq(s RNA-seq)技术对正常及球囊菌侵染的意蜂6日龄幼虫肠道(分别表示为Am CK和Am T)进行测序,通过相关生物信息学软件对DEmiRNAs进行预测和分析。利用TargetFinder软件预测DEmiRNAs的靶基因,然后利用Blast软件对靶基因进行GO和KEGG数据库的功能注释。通过Cytoscape软件构建DEmiRNAs与其靶m RNAs的调控网络。通过茎环实时荧光定量PCR(stem-loop RT-qPCR)验证测序数据的可靠性。【结果】Am CK和Am T的测序分别得到9 230 496和10 823 667条有效序列标签; Am CK vs Am T比较组中包含15个上调和6个下调mi RNAs,分别结合3 503和3 252个靶基因,它们可分别注释到40和39个GO terms以及104和99条代谢通路;进一步分析发现调控网络中的17个DEmiRNAs靶向结合116个与丝氨酸蛋白酶相关的m RNAs,14个DEmiRNAs靶向结合54个与泛素介导的蛋白水解相关的m RNAs。Stem-loop RT-qPCR验证结果显示随机选择的4个DEmiRNAs (mi R-251-x,mi R-9277-y,mi R-1672-x和mi R-4968-y)的表达量变化趋势与测序结果一致,表明测序数据真实可信。【结论】本研究率先对意蜂幼虫肠道在球囊菌胁迫后期的DEmiRNAs及其靶基因进行预测与分析,提供了mi RNAs的表达谱和差异表达信息。ame-miR-927b,mi R-429-y和mi R-8440-y等DEmiRNAs可能参与对丝氨酸蛋白酶的调控和对泛素介导的蛋白水解的调控,DEmiRNAs与靶基因之间存在复杂的调控网络关系。DEmiRNAs可参与到意蜂幼虫肠道与球囊菌间的互作。     

蜜蜂球囊菌菌丝和孢子中环状RNA的鉴定及比较分析

[目的]本研究旨在明确蜜蜂球囊菌(Ascosphaera apis,简称球囊菌)菌丝和孢子中环状RNA(circular RNA,circRNA)的数量、种类和表达谱差异,并探讨共有circRNA、特有circRNA和差异表达circRNA (differentially expressed circRNA,DEcir...     

原癌基因pokemon mRNA及其蛋白在非小细胞肺癌中的表达和意义

目的探讨原癌基因PokemonmRNA及其编码蛋白在非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)组织中的表达及其与NSCLC发生的关系。方法应用RT-PCR和原位杂交技术检测pokemon mRNA在NSCLC组织和癌旁正常组织中的相对表达量及细胞定位;利用免疫组织化学染色分析NSCLC组织和癌旁正常组织标本中Pokemon蛋白的表达。结果半定量RT-PCR显示,pokemon mRNA在NSCLC组织中高表达(0.916±0.424),在对应的癌旁正常组织中低表达(0.408±0.307),两组之间具有显著的统计学差异(P<0.05);原位杂交结果显示,pokemon转录本在NSCLC细胞胞质中呈阳性表达,而癌旁正常组织不表达或低表达;免疫组织化学染色分析结果显示,NSCLC组织和对应的癌旁正常组织中Pokemon蛋白阳性表达率分别为87.5%(35/40)和15%(6/40),两组之间具有显著的统计学差异(X2=42.076,P<0.005)。Pokemon蛋白主要定位在癌细胞胞质内,少量定位在胞核中,呈颗粒状分布。结论原癌基因poke-mon mRNA及其编码蛋白在N...     

调节性T细胞参与调控新生小鼠心肌再生

为探究调节性T（regulatory T,Treg）细胞在新生小鼠心肌损伤后再生中的作用,首先建立新生小鼠心肌再生模型。C57BL/6J（C57）新生1 d小鼠20只随机分成2组。实验组进行心尖切除（apex resection,AR）,假手术（Sham,SH）组只进行开胸。术后7 d取心脏组织,利用在细胞核表达的增殖标志物磷酸化组蛋白H3（phospho-histone H3,pH3）和Ki67分别与在心肌细胞胞质特异表达的α-辅肌动蛋白（alpha-actinin cytoskeletal isoform,α-actinin）,进行免疫共染检测心肌细胞增殖。结果显示,与SH组相比,AR组pH3+及Ki67+的心肌细胞明显增多。而且Masson三色染色结果显示,术后21 d被切除的心肌组织完全再生。为研究Treg细胞是否参与调控新生小鼠心肌损伤后的再生,Western印迹检测Treg细胞特异转录因子叉头/翼状螺旋转录因子3（forkhead box P3,Foxp3）蛋白表达水平。结果显示,术后7 d、14 d,AR组心和脾中Foxp3与SH组相比显著升高（P<0.05）。同时,免疫组化染Foxp3结果显示,术后7 d、14 d, AR组与SH组相比,心尖处有大量的Treg细胞富集。为更直观地检测AR后Treg细胞的数目变化,利用流式细胞仪检测术后7 d Treg细胞数目。结果显示,AR组心和脾中Treg细胞数目与SH组相比显著增多（P<0.01）。为研究Treg细胞对AR后心肌再生的影响,引入注射白喉毒素（diphtheria toxin,DT）的Foxp3DTR小鼠,可特异性敲除Treg细胞。实时定量PCR结果显示,AR+DT组与AR+PBS组相比,抑炎因子白介素IL（interleukin,IL）-10、IL-13与转化生长因子TGF（transforming growth factor,TGF）-β表达均降低（P<0.05,P<0.01,P<0.01）。而促炎因子IL-6、IL-1β和肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor,TNF-α）表达均升高（P<0.01,P<0.001,P<0.01）。免疫荧光染色检测结果显示,AR+DT组与AR+PBS组相比,术后7 d pH3+及Ki67+的心肌细胞明显减少;并且Masson三色染色结果显示,术后21 d AR+DT组被切除的心肌组织不能再生。综上所述,敲除Treg细胞会加剧AR后的炎症反应,抑制心肌细胞增殖,最终导致新生小鼠心肌再生能力丢失。     

用DDRT-PCR方法克隆小鼠精子发生早期相关基因的EST

为了避免差异显示技术中的放射性污染 ,并用之于筛选、克隆精子发生早期的相关基因 ,分离纯化了小鼠的原始精原细胞及B型精原细胞 ,提取其总RNA ,逆转录获得cDNA ,以荧光差异显示方法筛选差异表达基因。利用斑点杂交技术对差异片段进行快速鉴定以排除假阳性。选取 16条差异显著的片段做克隆测序 ,通过Gen Bank/Blast比较 ,有 7个片段属于新的EST ,且均表现为在B型精原细胞中表达强度高于原始精原细胞。提交Gen Bank获得注册号。从中选取较有意义的 3条基因片段通过半定量RT PCR方法进一步验证其表达特征。和传统的差异显示方法比较 ,文中所采用的mRNA差异显示技术可快速排除假阳性结果 ,避免同位素标记带来的放射性污染。结果表明所获得的 7个新EST均表现为B型精原细胞中高表达 ,这些表达升高的基因可能与其后精子发生过程中的一系列特殊现象 (如减数分裂、变态成形 )有关 ,为生精细胞的分化做物质上的准备。     

基于small RNA组学分析揭示意大利蜜蜂响应东方蜜蜂微孢子虫胁迫的免疫应答机制

【目的】通过深度测序和组学分析在small RNA组学层面揭示意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica,简称意蜂)响应东方蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae)的免疫应答机制。【方法】利用small RNA-seq技术对正常及N. ceranae胁迫7 d和10 d的意蜂工蜂中肠(Am7CK、Am7T、Am10CK和Am10T)进行深度测序。利用相关生物信息学软件对测序数据进行质控、已知micro RNA (mi RNA)鉴定、新mi RNA预测及mi RNA的结构特征分析。通过Stem-loop RT-PCR验证新mi RNA的表达。按照|log2(Fold change)|≥1和P≤0.05的标准筛选出Am7CKvs.Am7T和Am10CKvs.Am10T比较组的差异表达mi RNA(differentially expressed mi RNA,DEmi RNA)。利用软件预测DEmi RNA靶向结合的m RNA并进行GO和KEGG数据库注释,根据注释信息对细胞和体液免疫相关通路及富集靶m RNA进行统计和分析。根据靶向结合关系构建DEmi RNA和免疫通路相关差异表达m RNA (differentially expressed m RNA,DEm RNA)的调控网络。采用RT-q PCR对数据的可靠性和DEmi RNA的差异表达进行验证。【结果】共获得165895574条原始读段和132028990条有效序列标签,各组的组内Pearson相关性平均在87.92%及以上。共鉴定到928个已知mi RNA和56个新mi RNA。这些mi RNA的长度介于18–28nt,多数的长度为18nt和22nt且首位碱基主要偏向U。验证了12个新mi RNA的真实表达。Am7CKvs.Am7T比较组包含48个上调mi RNA和36个下调mi RNA;Am10CK vs. Am10T比较组包含56个上调mi RNA和51个下调mi RNA。两个比较组的DEmi RNA可分别靶向结合9827个和10720个m RNA。这些靶m RNA可分别注释到50和47条功能条目,以及138和135条KEGG通路。DEmi RNA与免疫通路相关靶m RNA的调控网络分析结果显示,Am7CK vs. Am7T中有26个DEmi RNA靶向与内吞作用等免疫通路相关的10个DEm RNA;Am10CK vs. Am10T中有15个DEmi RNA靶向与MAPK信号通路等免疫通路相关的10个DEm RNA。验证了测序数据和4个DEmi RNA差异表达的可靠性。【结论】研究结果揭示了宿主DEmi RNA可能通过调控物质和能量代谢、细胞和体液免疫对N. ceranae产生应答,但DEmi RNA不参与抗菌肽基因的表达调控;mi R-1-z可能参与宿主的细胞增殖、细胞凋亡和免疫进程;氧化磷酸化通路可能在宿主免疫应答及宿主-病原互作中发挥特殊作用。     

ame-miR-14在意大利蜜蜂工蜂幼虫肠道发育过程的调控作用

【目的】本研究旨在揭示ame-miR-14在意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica工蜂幼虫肠道发育过程的调控作用。【方法】通过Stem-loop RT-PCR和Sanger测序分别验证ame-miR-14在意大利蜜蜂工蜂6日龄幼虫肠道中的表达和序列真实性。饲喂ame-miR-14的模拟物(mimic-ame-miR-14)和抑制物(inhibitor-ame-miR-14)及其相应的阴性对照mimic-NC和inhibitor-NC对ame-miR-14分别进行过表达和敲降,利用RT-qPCR检测意大利蜜蜂工蜂4-6日龄幼虫肠道中ame-miR-14的表达量。利用生物信息学软件预测ame-miR-14的靶基因并进行相关分析。利用RT-qPCR检测ame-miR-14的过表达和敲降后其靶基因FoxO和Hedgehog在4-6日龄幼虫肠道中的相对表达量。【结果】ame-miR-14在意大利蜜蜂工蜂6日龄幼虫肠道中真实存在和表达。相较于饲喂mimic-NC,饲喂mimic-ame-miR-14后ame-miR-14表达量在意大利蜜蜂工蜂4-6日龄幼虫肠道中均为显著上调;相...