人CLDN10a启动子的克隆及活性分析

CLDN基因家族编码构成细胞间紧密连接的主要跨膜蛋白Claudins,在维持细胞极性、信号转导和恶性肿瘤复发转移中发挥重要作用。CLDN10基因属于CLDN家族,有包括CLDN10a在内的多个转录本。本研究利用多种生物信息学方法分析CLDN10a的5′侧翼序列的特征和转录因子结合位点,采用基因合成、PCR扩增和分子克隆构建5′缺失的不同长度的CLDN10a启动子荧光素酶报告基因载体,瞬时转染HEK-293T细胞,通过双荧光素酶报告基因系统检测不同长度片段的启动子活性。生物信息学分析结果显示,CLDN10a的上游转录调控区序列(-2 000～+460 bp)含有TATA box、GC box和CAAT box,存在1个CpG岛,有4个启动子位置,有1个RNA聚合酶Ⅱ核心启动子;MatInspector和Jaspar分析发现,有75种可能的转录因子结合位点(评分≥0.99)。PCR和测序结果显示,成功构建了6个不同长度的CLDN10a启动子的双荧光素酶报告基因质粒。荧光素酶活性检测表明,-1 890～-1 100 bp、-1 000～-890 bp、-890～-150 bp和-150～+4...     

弱精子症精子中miRNAs特异表达及潜在致病靶点的分析

摘要 目的：弱精子症可见于40%的不育男性,其特征是精子活力低下。微小RNA（MicroRNAs,miRNAs）在精子发生中发挥重要作用,但关于精子中miRNAs在弱精子症中的作用知之甚少。本研究试图初探miRNAs在弱精子症的分子机制。方法：收集了重度弱精子症患者和健康男性的精子样本,采用高通量序列技术来识别差异表达的miRNAs,并对差异显著的miRNAs进行生物信息学分析。通过qRT-PCR 证实了2个特异性改变的 miRNA及其靶基因表达情况。结果：重度弱精子症患者与正常男性相比,共有146 个miRNAs（P＜0.05; |log2 Fold Change|＞1）发生改变,其中表达上调的52个,下调的94个;预测上下调幅度最显著的前10个miRNAs 的靶基因,同时在miRDB和TargetScan 数据库存在的靶基因共有1407个。富集分析结果显示,miRNAs的靶基因富集于精子细胞的生物过程,还参与精子细胞的氧化代谢、刺激反应、增殖和分化以及凋亡等生物过程。通路分析显示,靶基因可能参与细胞自噬、细胞衰老、PI3K-Akt信号通路、MAPK信号通路、HIF-1信号通路、mTOR信号通路等。其中,在弱精子症精子中特异性上调的hsa-miR-371a-5p和hsa-miR-2355-5p,预测靶基因分别为自噬效应蛋白Beclin1和线粒体内膜蛋白抑素2（prohibitin2,PHB2）,二者直接参与线粒体自噬过程。qRT-PCR结果显示随着精子活力的降低,精子中hsa-miR-371a-5p和hsa-miR-2355-5p的表达量升高。结论：本研究发现弱精子症患者精子中特异性失调的miRNAs及其靶基因,为后续深入研究低活力精子中miRNAs参与调控线粒体自噬功能的机制提供新思路和理论依据。     

陕北白绒山羊DRB1基因外显子2遗传变异分析

本研究通过对123只陕北白绒山羊DRB1基因外显子2的遗传变异分析,旨在获得陕北白绒山羊DRB1基因的多态性及变异信息,为山羊抗病基因的挖掘研究提供基础资料。本研究共获得6条陕北白绒山羊DRB1基因外显子2序列,其中4条为首次发现。生物信息学分析表明DRB1位点具有较高的多态性,6条等位基因可能起源于2个祖先基因。在长期的进化过程中,DRB1位点受到了明显的选择压力作用,这种选择作用有助于陕北白绒山羊对当地气候的适应。蛋白质结构的预测证实了DRB1*1与其它等位基因间的差异性,说明核苷酸变异可能会引起蛋白质结构的改变,最终可能影响宿主对病原体的免疫应答。本次对陕北白绒山羊DRB1基因多态性的调查与分析有助于筛选疾病抗性和易感性MHC (Major histocompatibility complex)候选基因,进而可加速绒山羊抗病品系的改良与培育进程。     

联合TCGA和GEO数据库筛选乳腺癌易感基因

本研究是利用公共基因芯片数据库筛选乳腺癌的预后基因,预测和探索这些基因在乳腺癌进展中的可能机制和临床价值.首先,我们筛选了公共基因芯片数据库(gene expression omnibus,GEO)GSE22820和癌症基因组图谱(the cancer genome atlas,TCGA)乳腺癌数据库的重叠差异表达基因,联合R语言分析乳腺癌组织与癌旁正常组织差异表达的基因;其次,基于STRING数据库及Cytoscape软件构建蛋白质相互作用网络图,分析并识别了中枢基因和前3个模块;之后进行了更多的功能分析,包括基因本体(gene ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)通路分析以及基因集富集分析(gene set enrichment analysis,GSEA),以研究这些基因的作用以及潜在的潜在机制;最后进行了Kaplan-Meier分析和Cox比例风险分析,以阐明这些基因的诊断和预后效果.相关数据分析表明15个基因的表达水平与生存预后相关,高表达基因患者的总生存时间短于低表达患者(P＜0.05);Cox比例风险分析表明UBE2T、ER-CC6L和RAD51这3个基因是预后生存的独立因素(P＜0.05);GSEA分析表明在UBE2T、ERCC6L和RAD51基因中细胞周期、基础转录因子和卵母细胞减数分裂明显富集.最终,我们得出结论,这3种基因标志物的高表达是乳腺癌预后不良因素,可作为预测乳腺癌患者转移和预后的有效生物标志物.     

九香虫保幼激素环氧水解酶基因克隆、生物信息学及表达分析

[目的]保幼激素环氧水解酶(Juvenile hormone epoxide hydrolase,JHEH)是昆虫体内保幼激素(Juvenile hormone,JH)的主要降解酶.本文旨在分析九香虫Aspongopus chinensis Dallas保幼激素环氧水解酶基因序列(AcJHEH)信息,探索其在九香虫生长发育过程中的作用.[方法]以九香虫成虫的cDNA为模板,采用RT-PCR技术克隆获得AcJHEH基因序列,并利用生物信息学软件对其编码蛋白的理化特性、结构特征和系统进化进行分析;采用qRT-PCR技术检测并分析九香虫不同龄期和不同组织中AcJHEH的相对表达量.[结果]成功获得了AcJHEH的完整开放阅读框ORF序列,全长均为1 363 bp,共编码453个氨基酸,预测分子量为51.74 ku,等电点(pI)为7.66,分子蛋白式C2414H3683N581O653S14,含有N-端跨膜基序XWG、催化三联体、保守基序HGWP和2个酪氨酸,属于环氧水解酶家族.系统进化树分析表明,AcJHEH与茶翅蝽Halyomorpha halys的JHEH聚为一支,再与同为半翅目的臭虫Cimex lectulariu和绿盲蝽Apolygus lucorum的JHEH聚为一类.荧光定量PCR结果显示,AcJHEH在九香虫不同发育阶段和各组织中均有表达,且脂肪中的表达量极显著高于其它组织(P＜0.001);滞育九香虫成虫表达量最高,其次为4-5龄若虫都极显著高于其它发育阶段(P＜0.001).[结论]九香虫JHEH属于环氧水解酶家族,确定为保幼激素环氧水解酶.依据qPCR结果推测AcJHEH通过改变九香虫体内保幼激素浓度来影响九香虫4-5龄若虫蜕皮发育、成虫生殖系统发育和滞育等.     

中华蜜蜂气味受体基因AcerOR58的序列与时空表达分析

[目的]通过分析中华蜜蜂Apis cerana cerana气味受体基因AcerOR58编码蛋白的理化性质、结构特征,明确AcerOR58时空表达特性,为该基因后续的功能研究奠定基础.[方法]利用多种生物信息学软件预测分析AcerOR58序列及其编码蛋白的结构特性,采用邻接法构建系统进化树.利用实时荧光定量PCR技术分析AcerOR58在不同发育阶段工蜂触角及采集蜂不同组织的表达差异.[结果]AcerOR58基因的开放阅读框(ORF)长1 230 bp,编码409个氨基酸,成熟蛋白分子量为47.147 ku,理论等电点8.46,无信号肽,含有6个跨膜结构且N端位于胞内,31个潜在的磷酸化位点,在第80-405位氨基酸之间存在一个昆虫气味受体家族7tm_6 superfamily保守结构域.AcerOR58与西方蜜蜂Apis mellifera的AmelOR58亲缘关系最近,核苷酸序列一致性高达96.67％,氨基酸序列一致性高达97.31％.AcerOR58在采集蜂(15-25日龄)阶段的表达量较高,且在触角中的表达量极显著高于其他组织(P＜0.01).[结论]AcerOR58具有昆虫气味受体的结构特征,该基因特异性高表达于中华蜜蜂采集蜂触角中,推测其功能与识别外界蜜粉源的花香气味物质有关.     

吩噻嗪类药物潜在抗肿瘤作用机制研究

通过对3种吩噻嗪类药物进行分析,探讨3种吩噻嗪类药物潜在抗肿瘤的作用机制.首先通过预测能够与氯丙嗪、氟奋乃静和三氟拉嗪相互作用的靶蛋白,然后对3种药物的靶蛋白取交集,对交集蛋白进行细胞信号通路富集和相关疾病富集,提取属于肿瘤的富集类,进而通过蛋白相互作用网络调控分析,阐明这些靶蛋白在肿瘤中的作用机制,从而明确吩噻嗪类药物潜在抗肿瘤的作用机制.细胞信号通路富集和相关疾病富集结果均显示,得分最高的类别为肿瘤,在属于肿瘤类别的靶蛋白中,包含有Wnt,MAPK,维甲酸受体等信号通路成员.并且与靶蛋白相关的细胞信号级联传递过程中,MAPK8能够间接作用于靶蛋白CDK2,IGF1R,GSK3B,RARA,FGFR2和MAPK10进而影响肿瘤细胞的分裂与增殖.因此,吩噻嗪类药物可能具有潜在的抗肿瘤作用,其与肿瘤相关的靶蛋白在细胞信号级联转导过程中发挥着关键作用.