Tackling the epigenome in the pluripotent stem cells

Embryonic stem cells are unique in their abilities of self-renewal and to differentiate into many, if not all, cellular lineages. Transcrip- tional regulation, epigenetic modifications and chromatin structures are the key modulators in controlling such pluripotency nature of embryonic stem cell genomes, particularly in the developmental decisions and the maintenance of cell fates. Among them, epigenetic regulation of gene expression is mediated partly by covalent modifications of core histone proteins including methylation, phosphoryla- tion and acetylation. Moreover, the chromatins in stem cell genome appear as a highly organized structure containing distinct functional domains. Recent rapid progress of new technologies enables us to take a global, unbiased and comprehensive view of the epigenetic modifications and chromatin structures that contribute to gene expression regulation and cell identity during diverse developmental stages. Here, we summarized the latest advances made by high throughput approaches in profiling epigenetic modifications and chromatin con- formations, with an emphasis on genome-wide analysis of histone modifications and their implications in pluripotency nature of embry- onic stem cells.     

X连锁精神发育迟滞相关基因JARID1C研究进展

JARID1C基因属于X连锁精神发育迟滞相关基因之一, 其表达产物影响大脑神经系统中相关基因的转录和表达, 并可能与人类认知能力密切相关。对JARID1C基因功能的研究有助于理解该基因在精神发育迟滞形成和人类认知能力发展中的分子作用, 也能为精神发育迟滞的临床诊断和防治提供参考。文章对JARID1C基因的定位、分离、转录产物的生理功能及其认知功能做一综述, 并对以后的研究工作进行了展望。     

研发动态·产业动向·会议报道

我国将加强发育与生殖等4项重大科学研究2007年,科技部将加大基础研究和前沿技术研究的支持力度,将在综合交叉和重要科学前沿领域进行重点部署,组织实施纳米、干细胞、蛋白质、生殖与发育等科学研究计划。2006年,“973”计划批准了70个项目立项,启动蛋白质研究、量子调控研究、     

枯草芽孢杆菌CAS15嗜铁素基因dhbC的克隆、表达及功能鉴定

通过PCR技术扩增得到dhbC基因,对其进行序列分析发现,dhbC基因片段长为1197bp,预期编码398个氨基酸,蛋白分子量大小为43.8kD。将目的片段连接到表达载体pET-30a(+),转化大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)获得重组菌株BL21(DE3)/pET-30a-dhbC,以IPTG在30oC诱导4h实现高效表达,获得一个分子量为48.8kD的融合蛋白。重组蛋白可溶性分析结果表明:融合蛋白主要为可溶性蛋白。Western blotting分析结果表明:重组蛋白可与兔抗His-tag多克隆抗体发生特异性反应,在48.8kD处有特异条带,与预期结果一致,证明重组质粒中含有dhbC基因。通过同源重组的策略将dhbC基因敲除后重新导入,验证了dhbC基因与嗜铁素的生物合成密切相关。     

生物源性基因疫苗的运送系统

基因疫苗具有很多独特的优点,已经成为疫苗研究领域的热点。但由于其免疫原性相对较弱,限制了基因疫苗的广泛应用。人们一直在寻求一种理想的基因疫苗运送系统,它不仅能将基因疫苗导入体内,还能提高基因疫苗的免疫原性,诱导机体产生持续高水平的免疫应答反应。     

高梁（Sorghum bicolor）分子图谱的构建及寄生草（Striga asiatica）萌发诱导物基因的定位

高粱是世界上第五大主要粮食作物,也是非洲国家的主要粮食来源之一,Strigaasiatica是一种寄生于高粱等主要农作物的野生草之一,选用两个对寄生草抗性表现差异的高粱品系“山桂红”和“SRN39”作亲本,构建一个重组近交系群体（Recombinant Inbred,RI),并随机筛选出94个系用于构建分子连锁图谱和基因定位。在应用的286个多态性标记中,有251个标记分别标定在10条不同的连锁群上,标记间的平均图距为7.1cm,总图谱覆盖了高粱基因组的1779cm,是目前国际上几个比较完整的高粱分子连锁图谱之一。群体的共分离分析表明,与寄生草抗性有关的萌发诱导物基因（Germination Stimulant gene-GernStim)位于高粱的遗传连锁群J上,相距较近的分子标记为13cm。进一步的精细定位分析,发现有两个分子标记分别位于基因的两侧,距离为1.6和2.1个cm。     

牛α1-AT基因5’侧翼区新SNPS的鉴定及其与产奶性状的相关性

以中国荷斯坦奶牛(Chinese Holstein dairy cattle)为对象,以α1 抗胰蛋白酶基因(α1-AT)为候选基因,扩增5′侧翼区668 bp和999 bp的片段并进行测序.首次发现,在+3 142 bp处P1和+4 408 bp处P2分别发生C-T、T-C突变.随后采用PCR-RFLP方法对随机采自6个牛场,共计294头牛进行了检测,遗传变异和产奶性状分析结果显示：2个位点的等位基因在群体中都有分布,且处于中度多态.P1位点A和B等位基因的频率分别为50.34%和49.66%; AA、AB和BB基因型频率分别为23.81%、53.06%和23.13%;P2位点E和F等位基因的频率分别为30.61%和69.39%, EE、EF和FF基因型频率分别为11.90%、37.41%和50.68%. χ2适合性检验表明,该群体在P1位点的突变达到Hardy-Weinberg平衡状态（P>0.05）,在P2位点未达到平衡.基因与产奶性状关联分析表明,AB基因型个体产奶量与脂蛋比显著高于AA基因型个体(P＜0.05);FF基因型个体乳蛋白率显著高于EF基因型个体(P＜0.05);9种单倍型组合与乳脂率、乳蛋白率、体细胞数、产奶量及脂蛋比均存在不同程度相关性.     

家蚕溶茧酶基因的真核表达及其产物的生物活性检测

为了研究家蚕 Bombyx mori 溶茧酶基因 （cocoonae）真核表达及其产物的生物活性,将溶茧酶基因（GenBank 登录号 EF428980）克隆至杆状病毒转移载体 pFastBac^TM 1 中获得 pFast-cocoonase,将其转化 DH10Bac 感受态细胞后,PCR 方法检测证实所分离的重组病毒 DNA 中含有目的片段溶茧酶基因。用脂质体法 转染家蚕 BmN 细胞,获得重组病毒。SDS-PAGE 分析显示,感染重组杆状病毒 Bac-cocoonase 的细胞表达产物在约为 27.6 kD 处出现特异性条带,这与预测的蛋白大小相符。用该表达产物与茧丝反应后,电镜下观察茧丝的形态,结果表明表达产物对茧丝的丝胶层有一定的水解作用。     

偏执型精神分裂症与4个涉及多巴胺代谢的基因之间的关联分析

精神分裂症是由多基因相互作用导致的复杂疾病。对其易感基因,儿茶酚氧位甲基转移酶基因（COMT）的众多报道充满了矛盾。在对偏执型精神分裂症研究中,我们用多基因座关联分析法研究了4个涉及神经递质多巴胺代谢的基因之间的相互作用。分析结果支持如下假说：COMT-136-BclI对Val^108/158Met有调控作用。当前者的基因型是CC时,后者的易感等位基因型是Met（A）;而当前者的基因型是GG时,后者的易感等位基因型是Val（G）。这一新的假说可以解释此前单基因座分析对Val^108/158Met(COMT)的截然相反的报道,同时也显示了多基因座分析对复杂疾病研究的必要性。      

增温与降水变化对青藏高原高寒草甸土壤nirS反硝化菌群落丰度和群落结构的影响

全球变化已成为国际研究热点。青藏高原属典型生态脆弱带,该地区升温幅度更加明显,已导致大量冰川融化和明显降水变化,进而使该地区水循环和土壤水分发生巨大变化。温度和降水的变化可能会引起土壤微生物丰度和群落结构的改变,进而影响生物地球化学循环。但青藏高原地区土壤微生物群落结构和功能对全球变化响应的研究较少。研究了模拟增温和降水变化对青藏高原高寒草甸土壤nirS反硝化菌群落丰度和群落结构的影响。研究表明,增温1、2、4℃对nirS基因丰度影响不显著;增加降水100%时,增温4℃处理显著增加nirS基因丰度(P0.05)。在未升温与升温2℃背景下增加和减少降水对nirS基因丰度的影响不显著。增温和增减降水均显著影响nirS反硝化菌群落结构,且两个因子具有一定的交互作用。CCA结果显示,增温和降水的共同解释变量中,增温对nirS反硝化菌群落结构变化的影响达极显著(P0.01),解释了其中的54.2%,降水变化解释了45.5%(P0.05)。