差异显示法克隆与小麦低温诱导相关的磷脂酰乙醇胺结合蛋白基因

本研究利用差异显示技术检测经低温处理的小麦品种"石新828"及对照材料中的mRNA,获得2条差异片段序列。经Blast比对后,发现其中一条长为293bp的差异片段序列与小麦的一个冷调蛋白基因的mRNA(GenBank:AB097412.1)同源性为99%。该基因编码的蛋白属于磷脂酰乙醇胺结合蛋白家族,命名为wpebp。经荧光定量PCR分析,wpebp基因的表达量随低温处理时间的增长总体呈上升趋势,表明该基因与小麦的抗寒能力相关。     

染料木素对MRSA外排蛋白表达的影响

[目的] 研究染料木素对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）外排蛋白的影响。[方法] 通过联合药敏实验检测染料木素影响MRSA对环丙沙星的敏感性;利用等重同位素多标签相对定量蛋白质组学（iTRAQ）技术,检测染料木素作用MRSA41577后菌体蛋白表达量的变化;通过生物信息学方法对差异显著的蛋白进行系统分析;通过qPCR和尼罗红外排实验,探讨耐药相关的蛋白介导细菌耐药的作用机制。[结果] 联合药敏实验结果显示,染料木素能增强MRSA对环丙沙星的敏感性;通过iTRAQ技术检测到差异显著蛋白共有129个,包括60个表达上调的蛋白和69个表达下调的蛋白;生物信息学分析结果显示,与细菌耐药相关的蛋白约有14个,其中,通过主动外排系统介导细菌耐药的蛋白主要有PstB、PstS等;qPCR结果显示,与对照组相比,PstB、PstS的基因表达量分别下降了51.6%和78.6%;尼罗红外排实验结果显示,染料木素与尼罗红之间存在竞争关系,为MRSA41577的竞争性抑制剂。[结论] 染料木素可通过降低MRSA41577外排基因pstB和pstS的mRNA表达量,进而影响PstB、PstS外排蛋白的表达来逆转细菌耐药;此外,染料木素还是MRSA41577的竞争性外排抑制剂,可通过与底物竞争外排的方式,使抗菌药物留在菌体内发挥抗菌作用。     

番茄AT-hook基因家族的鉴定及胁迫条件下的表达分析

AT-hook蛋白家族在植物生长发育、器官构建及逆境胁迫和激素信号应答中发挥重要作用。本研究在番茄基因组范围内,利用生物信息学方法对番茄AT-hook基因家族的成员、分布、结构和功能进行分析。结果表明,番茄AT-hook家族包含32个成员,分为3种类型,其中类型Ⅰ含有13个成员;遗传进化分析表明番茄AT-hook基因成员与拟南芥家族基因具有相似分类。利用实时荧光定量PCR对番茄32个基因开展组织表达分析,结果表明AT-hook基因具有表达差异,主要在根和花中表达较高。氧化胁迫分析结果表明,32个基因受ABA、SA、盐、高温和低温诱导表达,其中部分基因显著上调或下调表达,很可能参与了番茄逆境胁迫条件下的防御应答反应。本研究结果将为番茄AT-hook家族基因的深入研究提供依据,为进一步解析番茄AT-hook基因的功能奠定基础。     

普通烟草LBD基因家族的全基因组序列鉴定与表达分析

LBD是一类具有LOB(lateral organ boundaries)结构域的基因家族,在植物发育过程中起到非常重要的作用。采用生物信息学方法,根据拟南芥LBD基因序列鉴定了普通烟草基因组中的LBD基因,并对家族成员进行了序列特征、系统发育和表达谱分析。结果表明:普通烟草基因组中共有98个LBD基因成员,其基因结构相对简单,一般含有1~3个外显子。LBD基因家族可分成I和II两大类,两类均含有CX_2CX_6CX_3C保守结构域,但II类不含有LX_6LX_3LX_6L形成的"卷曲螺旋"二级结构,根据与拟南芥LBD蛋白构建的系统发育树则可细分成5个亚家族(Ia、Ib、Ic、Id和II)。将LBD基因与表达序列标签(EST)比对,发现36个基因有EST证据;EST、芯片数据和转录组数据分析表明:LBD基因具有不同的组织表达模式,部分基因表现出组织特异性。这些研究结果为普通烟草LBD基因家族功能的深入研究奠定了基础。     

姜黄素对晚期宫颈癌患者Bcl-xL、Bcl-2、EphA2及EphrinA1表达的影响

目的:探究姜黄素对宫颈癌晚期放疗患者Bcl-x L、Bcl-2、Eph A2与Ephrin A1表达的影响。方法:收集160例晚期宫颈癌放疗患者的宫颈癌石蜡标本,分为姜黄素组与对照组,均给予放射治疗,姜黄素组放疗期间加服姜黄素片剂,采用免疫组化等实验方法,观察两组病例标本Bcl-x L、Bcl-2、Eph A2与Ephrin A1的表达情况,比较两组病理标本化疗前后的凋亡细胞指数(AI)与微血管密度(MVD)。结果:姜黄素组的Bcl-x L、Bcl-2、Eph A2与Ephrin A1的表达阳性率分别为8.3%、43.33%、46.67%、15.0%,均显著低于对照组(P0.05);放疗后姜黄素组的AI显著高于对照组(P0.05),MVD显著低于对照组(P0.05)。结论:姜黄素可抑制Bcl-x L、Bcl-2的表达以促进肿瘤细胞凋亡,同时降低Eph A2与Ephrin A1的表达以减少肿瘤微血管形成,有显著的抗肿瘤与放疗增敏作用。     

中华绒螯蟹蜕壳生长及其与相关基因表达的关联分析

蜕壳是甲壳动物常见的生长发育现象,但对调控蜕壳与生长的内在机制尚缺乏足够了解。本研究在室内条件下,对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)一个蜕壳周期内的个体蜕壳与生长现象进行了连续观察,分析了2个蜕壳相关基因,即蜕皮激素受体基因(Ec R)和维甲类X受体基因(RXR),以及1个生长相关基因肌肉生长抑制素基因(MSTN)的表达及其与生长性状的相关性。结果发现,中华绒螯蟹在蜕壳后会出现一个跳跃式生长期,之后进入了一个缓慢持续上升过程,当营养物质积累到一定程度(肥满度达60%左右时)时启动下一次蜕壳;MSTN基因的表达与壳长(r=﹣0.450,P0.05)、壳宽(r=﹣0.410,P0.05)增长率呈显著负相关,而与肥满度呈显著正相关(r=0.450,P0.05),Ec R和RXR基因的表达与体重、壳长和壳宽的增长率均没有显著相关性;相对来说,MSTN在蜕壳后的表达量越高,则增重率越小;而Ec R和RXR在蜕壳后表达量越高,其增重率越大。本研究结果表明,中华绒螯蟹在蜕壳后其生长具有一定的规律性,肥满度可以作为衡量中华绒螯蟹体内营养积累启动蜕壳的指标,Ec R、RXR及MSTN基因表达与生长表型具有一定的相关性。     

细菌sRNA与群体感应系统相互作用研究进展

细菌s RNA是一类长度在40-500 nt之间的非编码RNA,在细菌细胞感应外界环境压力变化、控制基因表达方面发挥着重要的作用。本文综述了细菌s RNA与群体感应系统相互作用在调控基因表达方面的研究进展,对揭示细菌错综复杂的代谢调控过程,以及了解细菌对外界环境变化的响应机制具有十分重要的意义。     

突变肠杆菌株NRS-1中5个草甘膦逆境应答基因的克隆与功能研究

【目的】微生物对草甘膦的抗性受复杂的遗传体系调控,涉及靶基因和大量相关调控基因。对肠杆菌属细菌NRS-1突变菌株在高浓度草甘膦逆境下的5个重要差异表达基因进行功能研究,以期深入了解非靶标基因在抗草甘膦微生物的作用特点,为发掘优异基因资源,服务抗草甘膦转基因生物育种提供参考。【方法】NRS-1的差异表达基因可能在蛋白质合成、代谢、细胞膜等水平发挥作用,保护细胞免受高浓度草甘膦逆境,因此分别选取易位酶延伸因子fus A、丁二酸脱氢酶sdh A、胸苷磷酸化酶deo A、鸟氨酸氨甲酰转移酶arg F、周质蛋白osm Y进行克隆,采用大肠杆菌原核表达、转化拟南芥实验研究其功能,并通过细菌双杂及KEGG pathway分析基因间互作特点。【结果】在明确5个基因结构特点基础上,通过大肠杆菌原核表达及转基因拟南芥鉴定,发现这5个基因及草甘膦的靶基因5-烯醇式丙酮莽草酸-3-磷酸合成酶基因aro A对提高2种生物的草甘膦耐性均有不同程度的作用,其中arg F、deo A的抗性较好,与aro A相当,表明在应对草甘膦逆境时,芳香族、含有胸腺嘧啶氨基酸及精氨酸的合成代谢通路可能起重要作用;利用基因互作与KEGG分析发现5个基因与靶基因aro A间形成复杂的调控网络,但无直接的蛋白互作。【结论】NRS-1的5个差异表达基因对草甘膦逆境具有抗性,arg F、deo A优于其他3个基因,其与靶基因aro A间表现复杂的基因互作关系。     

接种枯萎病菌对甜瓜脂氧合酶活性及基因表达的影响

本文研究薄皮甜瓜脂氧合酶(lipoxygenase,LOXs)及其基因家族成员(Cm LOXs)在接种枯萎病后的响应。以薄皮甜瓜‘玉美人’幼苗为试材,"三叶一心"时,灌根法接种枯萎病菌-尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f.sp.melonis),在接种后不同时间测定了幼苗电解质渗透率、根系活力、LOX活性及Cm LOXs基因相对表达量。接种枯萎病菌后甜瓜叶片中有13个CmLOXs基因在接种枯萎病菌后上调表达。其中除Cm LOX02和Cm LOX11在第3天显著升高外,其他11个基因(Cm LOX03、CmLOX07~10、Cm LOX12~17)均在第5天时相对表达量达到最大值。甜瓜根部有5个Cm LOXs基因上调表达,其中Cm LOX03、Cm LOX16和Cm LOX17在处理1 d后有显著升高,Cm LOX05和Cm LOX06在接种3 d时与对照有显著差异。薄皮甜瓜幼苗在接种枯萎病菌时,根系活力显著下降,电解质渗透率升高,叶片和根中LOX活性升高,叶片和根中分别有13个和5个Cm LOXs成员上调表达,但响应时间不同,这些结果表明Cm LOXs可能参与防御反应,本研究为后续通过转基因技术研究其在生物胁迫中的作用奠定基础。     

基于CRISPR/Cas9系统构建精准调控Wnt信号通路的表达载体及其效果的验证

目的:构建基于CRISPR/cas9系统调控Wnt信号通路的载体,并在细胞水平验证其调控基因表达的效率。方法:选取Wnt信号中负性调控分子,设计并合成能够表达靶向上述分子gRNA的互补DNA克隆序列,BsmBI限制性内切酶酶切载体后,采用分子克隆的方法将上述序列克隆至目的载体lenti-sgRNA-Ms2-zeo,测序正确的克隆通过Lipofectamine2000与lenti-Ms2-P65-HSF1-Hygro和lenti-dcas9-VP64-blastine共同转染入293细胞;转染24h后收集细胞,qRt-PCR检测目的基因的表达。结果:筛选了Wnt信号通路中已知的19个负性调控基因;针对每个基因设计了两对gRNA序列,并构建了能够表达gRNA和MS2融合序列的载体,测序结果显示重组质粒的DNA序列与预期完全相符。随机挑选了4个表达载体与lenti-Ms2-P65-HSF1-Hygro和lenti-dcas9-VP64-blastine共转进入细胞,qPCR结果显示构建的目的载体联合lenti-Ms2-P65-HSF1-Hygro和lenti-dcas9-VP64-blastine载体可以协同促进靶分子表达。结论:本研究成功构建了基于CRISPR/cas9基因编辑系统调控Wnt信号的载体。