CRISPR/Cas9与心血管疾病

CRISPR(clustered regularly interspaced short palindromic repeats)/Cas9(CRISPR-associated proteins)作为一种新型基因组编辑技术,为解释疾病的发生机制和治疗疾病提供了新方法。来自Ⅱ型原核CRISPR系统的CRISPR/Cas9能够通过单链向导RNA(single guide RNA, sgRNA)将Cas9核酸酶靶定到特定的基因组序列发挥作用。已经被成功用来进行基因编辑构建疾病模型,以进行相关领域的功能研究和疾病的治疗。CRISPR/Cas9技术正在迅速的应用于生物医学研究的各个领域,包括心血管领域,它促进了人们对电生理、心肌病、心律失常以及其他心血管疾病的更多了解,已经创建了靶向很多基因的细胞和动物模型,为新一类疗法打开了大门。本综述介绍了CRISPR/Cas9的作用原理、优点和局限性,以及在心血管疾病中的应用进展。     

过表达和敲减ame-miR-13b对意大利蜜蜂幼虫肠道内基因表达的影响

【目的】微小RNA(microRNAs, miRNAs)在昆虫的繁殖、发育和免疫等重要生命活动的调控过程中扮演关键角色。本研究旨在探究在意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica幼虫个体水平过表达与敲减ame-miR-13b对其靶基因表达的影响,为深入探究ame-miR-13b调控意大利蜜蜂幼虫肠道发育的分子机理提供理论和实验依据。【方法】根据ame-miR-13b的核苷酸序列设计合成相应的模拟物mimic-ame-miR-13b和抑制物inhibitor-ame-miR-13b及其对照mimic-NC和inhibitor-NC,混入饲料后饲喂意大利蜜蜂3日龄幼虫,每12 h更换一次饲料,连续饲喂6次,以分别过表达和敲减ame-miR-13b;通过RT-qPCR检测过表达和敲减ame-miR-13b后意大利蜜蜂幼虫肠道中ame-miR-13b及其靶基因Ecr, Egfr和P450 18a1的表达量。【结果】与mimic-NC饲喂组相比, mimic-ame-miR-13b饲喂组中ame-miR-13b在意大利蜜蜂4和6日龄幼虫肠道中均显著上调表达;与饲喂inhibitor-NC组相比,inhibitor-ame-miR-13b饲喂组中ame-miR-13b在4日龄幼虫肠道中下调表达,在5和6日龄幼虫肠道中显著下调表达。与mimic-NC饲喂组相比,过表达ame-miR-13b组中意大利蜜蜂6日龄幼虫肠道中Egfr的表达量显著降低,而Ecr和P450 18a1的表达量均显著升高。与inhibitor-NC饲喂组相比,敲减ame-miR-13b组中意大利蜜蜂6日龄幼虫肠道中Egfr上调表达但不显著,Ecr显著上调表达,而P450 18a1显著下调表达。【结论】通过饲喂法在意大利蜜蜂幼虫个体中成功实现了miRNA的过表达和敲减;ame-miR-13b与Egfr之间存在潜在的负调控关系。     

LncRNA13164通过ace-miR-4968-y调节中华蜜蜂幼虫对蜜蜂球囊菌侵染的免疫应答

【目的】长链非编码RNA (long non-coding RNA,lncRNA)可通过竞争性内源RNA(competing endogenous RNA,ce RNA)等多种方式发挥重要的调控作用,但蜜蜂lncRNA的功能研究至今依然缺失,lncRNA在蜜蜂免疫应答中的作用尚不清楚。本研究旨在揭示中华蜜蜂(Apis cerana cerana,简称中蜂)幼虫响应蜜蜂球囊菌(Ascosphaera apis)侵染的免疫应答中lncRNA的调控功能及作用机制。笔者团队前期通过深度测序和生物信息学分析发现,lncRNA13164与ace-miR-4968存在靶向关系且潜在参与在中蜂幼虫对蜜蜂球囊菌侵染的应答。【方法】利用实时荧光定量PCR (real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)检测蜜蜂球囊菌接种后中蜂幼虫肠道内lncRNA13164的表达谱。采用ILoc-Lnc RNA软件预测lncRNA13164的亚细胞定位。联用RNAhybrid、Miranda和Target Scan软件预测lnc...     

环状RNA ame_circ_000115调节蜜蜂球囊菌胁迫下意大利蜜蜂幼虫肠道基因表达

环状RNA (circular RNA, circRNA)是一类新型非编码RNA,已被证实可通过竞争性内源RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)调控网络等多种方式参与调节昆虫基因表达和免疫应答。目前,circRNA在蜜蜂免疫应答中的作用尚不清楚。本研究对意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica,简称意蜂)ame＿circ＿000115(简称ac115)的反向剪切(back splicing,BS)位点进行验证。采用RT-qPCR检测蜜蜂球囊菌(Ascosphaera apis)胁迫下意蜂幼虫肠道内ac115的表达谱,利用双荧光素酶报告基因试验验证ac115与ame-miR-13b的结合关系。通过饲喂特异性siRNA对蜜蜂球囊菌胁迫的意蜂幼虫肠道内ac115进行干扰,进而检测干扰ac115对宿主免疫应答相关的6个基因表达量的影响。结果表明,ac115的BS位点真实存在;相较于未接种组,蜜蜂球囊菌接种组4日龄幼虫肠道内ac115的表达量极显著上调(P<0.000 1),5和6日龄幼虫肠道内ac115显著上调表达(P<0.05)...     

胶原蛋白水解肽磷酸化的研究

在三聚磷酸钠作用下,胶原活性肽能够发生非酶磷酸化,共价连接磷酸基团,用正交实验法优选磷酸化条件,反应温度对磷酸化水平影响最大,pH值影响次之,在优选的磷酸化条件下（pH9.0,80℃,反应3h),磷酸化水平约为每分子胶原能够共价连接上约2分子磷酸基团。     

ANKRD49通过上调Bcl-xL的表达抑制UV诱导GC-1细胞的凋亡

目的:利用稳定过表达Ankyrin repeat domain 49(ANKRD49)的GC-1(小鼠精原细胞)细胞模型,探讨ANKRD49过表达对GC-1细胞凋亡的影响。方法:40J/m~2紫外线(UV)刺激GC-1细胞2 min诱导凋亡,分别利用流式细胞术、Hoechst33258染色和免疫印迹技术检测过表达ANKRD49对GC-1细胞线粒体膜电位、核浓缩情况和凋亡相关蛋白多聚ADP核糖聚合酶(poly ADP-ribose polymerase,PARP)、Cleaved-Caspase-3、Bcl-xL和Bax的表达变化,以反映ANKRD49对GC-1细胞凋亡的影响。结果:流式细胞术检测结果表明稳定过表达ANKRD49的GC-1细胞线粒体膜电位下降率和细胞凋亡率均明显低于空载体组和裸细胞组(P0.05)。Hoechst33258染色结果显示ANKRD49稳定过表达组细胞的凋亡百分比明显低于其它组(P0.05)。Western blotting检测结果显示ANKRD49稳定过表达组Cleaved-PARP、Cleaved-Caspase-3蛋白的表达水平明显低于对照组,而Bcl-xL蛋白表达水平明显高于对照组(P0.05)。结论:ANKRD49过表达可抑制UV诱导的GC-1细胞凋亡,其作用可能是直接或间接通过促进Bcl-xL的表达而实现的。     

鱼类杂种鉴别研究进展

杂交在鱼类中比在其他脊椎动物中更容易发生,杂种的产生具有一定的积极作用,但也可能造成不同程度的生态风险,因此对鱼类杂种的鉴别十分必要。形态度量、染色体分析、生化标记,以及RFLP、微卫星、RAPD、AFLP、SNP等分子标记均被用于鱼类的杂种鉴定,各种方法有其优点和不足,而分子标记具有明显的优越性被广泛使用。方法的合理选用、数据统计分析的强化以及新技术的应用有利于提高杂种鉴别的准确性和效率。     

妊娠糖尿病合并亚临床甲状腺功能减退患者补充维生素D的临床效果分析

目的：分析维生素D水平对血糖和甲状腺功能的影响,探讨补充维生素D对妊娠糖尿病合并亚临床甲状腺功能减退患者的临床治疗效果。方法：选取2018年10月—2020年10月在本院就诊的妊娠糖尿病合并亚临床甲状腺功能减退患者（孕24~28周）142例,采用连续随机数字表法分为对照组和观察组,每组71例。对照组给予常规医学治疗,观察组在常规医学治疗的基础上补充维生素D,治疗周期均为2个月。治疗前后分别检测两组患者的空腹血糖（FPG）、糖化血红蛋白（HbA1c）、促甲状腺激素（TSH）、游离甲状腺激素（FT4）、25-羟基维生素D（25-OH-D）及血钙（Ca2+）,计算两组患者不良妊娠结局发生率,并作比较。结果：25-OH-D不同水平组FBG、HbA1c、TSH、血清Ca2+相比较,差异具有统计学意义（P＜0.01）。25-OH-D水平与FPG、HbA1c、TSH水平呈负相关,与Ca2+水平呈正相关;不同水平组FT4相比较,差异无统计学意义（P＞0.05）。治疗前,两组患者血糖、甲状腺、维生素D、血清Ca2+各项指标比较,差异无统计学意义（P>0.05）。治疗后,两组患者血糖水平较治疗前相比明显降低,差异有统计学意义（P＜0.01）,且观察组FPG、餐后2 h血糖、HbA1c降低程度高于对照组,差异有统计学意义（P＜0.05或P＜0.01）;治疗后,两组患者TSH水平较治疗前降低,FT4水平较治疗前升高,差异有统计学意义（P＜0.01）。观察组TSH降低程度高于对照组,差异有统计学意义（P＜0.05）。FT4升高程度与观察组相比,差异无统计学意义（P>0.05）;治疗后,两组患者25-羟基维生素D（25-OH-D）、血钙（Ca2+）水平较治疗前明显升高,差异有统计学意义（P＜0.05）,且观察组25-羟基维生素D（25-OH-D）、血钙（Ca2+）升高程度高于对照组,差异有统计学意义（P<0.05）。治疗后,观察组早产、巨大儿和产后出血发生率低于对照组,差异有统计学意义（P＜0.05）;高胆红素血症和新生儿窒息发生率相比,差异无统计学意义（P>0.05）;两组患者不良妊娠结局总发生率相比,差异有统计学意义（P＜0.05）。结论：维生素D对血糖和甲状腺功能有一定程度的影响,补充维生素D可提高妊娠糖尿病合并亚临床甲状腺功能减退患者临床治疗效果,降低不良妊娠结局的发生风险。     

基于第三代长读段测序数据解析蜜蜂球囊菌基因的可变剪切与可变腺苷酸化

【目的】蜜蜂球囊菌(Ascosphaera apis,简称球囊菌)是一种专性侵染蜜蜂幼虫的真菌病原,导致的白垩病是严重影响养蜂生产的顽疾,每年给养蜂业造成较大损失。本研究旨在基于已获得的第三代长读段测序数据对球囊菌菌丝(Aam)和孢子(Aas)中基因的可变剪切(alternative splicing,AS)和可变多聚腺苷酸化(alternative polyadenylation,APA)进行深入分析。【方法】利用Astalavista软件鉴定Aam和Aas中基因的AS事件类型。利用IGV浏览器对部分剪切异构体(isoform)的结构进行可视化。通过TAPIS pipeline对Aam和Aas中基因的APA位点进行鉴定。通过MEME软件对Aam和Aas中全长转录本的APA位点上游50bp的序列特征进行分析并对motif进行鉴定。【结果】在Aam中共鉴定到286次AS事件,包括162次RI(Retained intron),87次A3(Alternative 3'splice-site)、32次A5(Alternative 5'splice-site)和5次SE (Skipping exon);在Aas中共鉴定到559次AS事件,包括305次RI、155次A3、85次A5、13次SE和1次MEE (Mutually exclusive exon)。进一步分析发现,现有参考基因组上的多数注释基因结构并不完整;部分注释基因在菌丝和孢子中转录形成的isoform在数量和结构方面均存在差异;部分isoform在参考基因组中没有对应的注释基因。Aam中共鉴定到2748个基因含有1个及以上的APA位点,其中含有1个APA位点的基因数量最多(726,26.42%);Aas中共鉴定到2768个基因含有1个及以上的APA位点,其中含有5个以上APA位点的基因数量最多(1180,42.63%)。部分基因在菌丝和孢子中含有不同的APA位点数。序列特征分析结果显示,球囊菌全长转录本的3'UTR的上下游表现出明显的碱基倾向性,U和A分别富集在3'UTR的上游和下游。此外,在球囊菌全长转录本的APA位点上游鉴定到4个motif,分别是UCUCCU、UCUUCU、CCCACC和CCCCCU。【结论】本研究通过对球囊菌菌丝和孢子中基因的AS和APA进行深入分析,揭示了球囊菌转录组的复杂性,为完善现有的基因组和转录组注释提供了宝贵信息,也为探究AS和APA在球囊菌的基因表达调控中的作用提供了关键基础。     

意大利蜜蜂工蜂中肠SNP和InDel突变位点的挖掘及分析

本研究利用已获得的意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica工蜂中肠的转录组数据对意蜂的单核苷酸多态性（Single nucleotide polymorphism, SNP）和插入缺失（Insertion-Deletion, InDel）突变位点进行挖掘和分析,共鉴定到232 678个SNP位点,其中发生转换和颠换的SNP位点数分别为196 087和36 591个;最丰富的突变类型是G/A,最少的突变类型为T/G;分布在内含子的SNP位点最多,其次为外显子和基因间区;密码子突变类型为同义突变的SNP位点数最多,其次是非同义突变、终止子增加和终止子减少;此外,SNP位点所在基因可注释到 50个 GO条目和351条KEGG通路。共鉴定到38 715个InDel位点,最丰富的突变类型为移码插入,其次是移码缺失;分布InDel位点数较多的基因组区域为内含子和基因间区;另外,InDel位点所在基因可注释到50个功能条目和340条通路。研究结果丰富了西方蜜蜂Apis mellifera的SNP和InDel位点信息,并为开发和利用意蜂的新型分子标记提供基础。