人类珠蛋白相关基因上游开放阅读框的变异分析

β-地中海贫血症是一种珠蛋白生成障碍的常染色体隐性遗传病。而γ珠蛋白基因的开放表达和胎儿血红蛋白的合成,是缓解β地中海贫血病人临床表型的一个重要因素。本研究针对202个血红蛋白相关调控基因或miRNA,对1802个β-地中海贫血症患者进行了目标区域捕获测序。通过生物信息学的分析,检测出了所有捕获区域内的突变。进一步对位于5′端非编码区(5′untranslated region, 5′UTR)的突变进行系统扫描,共计寻找到41个影响uORF(upstream open reading frame, uORF)有或无的功能性突变。从中选取了CHTOP基因(chr1:153606541 C>T)和TGFB1基因(chr19:41859418 G>A)的两个突变,通过定点诱变和双荧光素酶报告实验,在体外证实这两个突变均可显著地改变下游基因的表达。该研究结果为β-地中海贫血症临床表型的精确诊断提供了潜在的筛查靶点。     

合成生物学在基础生命科学研究中的应用

合成生物学作为一门新兴的交叉学科,吸引了来自生物学、数理科学和工程学等不同学科的研究人员以及产业界的广泛关注和参与。它旨在通过从头创造全新的或改造已有的生物系统,实现天然生物系统不具备的功能与特性。合成生物学研究不仅具有广阔的生物产业应用前景,更为基础科研提供了全新的手段和思路。本文着眼于合成生物学―建物致知‖的理念,跟踪合成生物学研究在回答生命科学基础问题方面取得的相关成果,简述了其在细胞内分子调控网络、细胞生理学、多细胞群体形态与行为以及多物种微生态学等研究中的应用。     

基于信号网络的功能细胞设计

细胞信号网络是细胞应对环境变化、调控细胞功能以及决定细胞命运的中央处理器。运用合成生物学方法,人工设计细胞信号网络对于"细胞机器"的构建具有重要作用。信号网络通过编码定量的动力学信号,能够在多个维度对细胞工程中的多个子功能单元进行调控。本文介绍了天然信号网络的动力学功能的研究进展,阐述了基于信号网络的功能蛋白质设计的合成生物学相关的方法和思路,并展望了信号网络在下一代合成生物学中的战略意义。     

长链非编码RNA的免疫调节机制研究进展

真核生物的基因表达受多个层面调控,包括染色体水平、DNA水平、转录水平和转录后水平的调控等.长链非编码RNA(lnc RNA)是一类转录本超过200 nt的非编码RNA,其对基因表达的调控涉及上述各个层面,如组蛋白修饰、DNA甲基化的调控、转录的促进和抑制、m RNA的剪辑及对转录因子的调控等.其作用方式复杂多样,可与DNA、mRNA和蛋白质等相互作用而发挥调节作用.LncRNA保守性较差,但其表达却有较高的细胞、组织和分化阶段特异性.免疫系统的发育和分化受到精密的调控,且具有较高的阶段性和特异性.因此研究lnc RNA的功能及作用机制,免疫系统是较好的选择,这能促进我们对免疫调控的理解,为免疫性疾病的治疗提供新的思路和方法.本文主要介绍lnc RNA的分类和lnc RNA作用的一般分子机制,及其对T细胞、B细胞、固有免疫细胞和炎症因子的分子调控机制及其进展.     

网络医疗中医患关系的建立与认定

医患关系的建立与认定在网络医疗中关乎医患双方合法权益的维护,对网络医疗的规范与发展有重要意义。通过文献分析、专家咨询等方法,分析网络医疗医患关系建立与认定上存在的障碍,借鉴美国实践经验,提出基于我国国情的建议。网络医疗带来了医患关系主体、建立条件、认定方式的变化,对通过挂号建立与认定医患关系的传统模式带来了挑战。应在承认线上医患关系及医疗行为的基础上,制定符合我国法律法规、严于线下诊疗标准的网络医疗医患关系建立标准。同时,应从法律手段与技术手段两方面加强网络医疗医患关系的认定,保障网络医疗中医患双方的合法权益。     

植物叶缘形态的发育调控机理

生物多样性研究的关键问题之一是表型多样性的形成和演化机制, 因为表型多样性与物种多样性密切相关, 同时又承载着遗传和环境的变异信息。植物的叶具有丰富的形态多样性, 而叶形多样性很大程度上体现在叶边缘形态的变异。叶边缘的形态可从全缘、锯齿状到具有不同程度(深浅)和不同式样(羽状或掌状、回数等)的裂片(在发育研究中复叶的小叶也描述为裂片)。关于叶缘齿/裂的发育调控机制, 在拟南芥(Arabidopsis thaliana)、碎米荠(Cardamine hirsuta)、番茄(Solanum lycopersicum)等模式植物中已有较深入的探讨。研究发现, 很多转录因子、小分子RNA及植物激素对叶齿/裂或小叶的形成具有调控作用, 其中生长素输出途径中的转录因子NAM/CUC、miR164以及高浓度生长素的反馈调控可能起到核心作用, 而且该调控模块在真双子叶植物中较为保守; TCP类、SPL类转录因子和其他一些miRNA也在生长素输出途径中发挥作用; 关于KNOX家族转录因子的作用, 虽然多数研究是围绕复叶的形态建成, 但也有数据显示其在叶裂发育中发挥作用。此外, 对拟南芥和碎米荠等十字花科植物的研究还发现, 调控基因RCO通过抑制小叶/裂片之间的细胞增殖而对小叶/叶裂的发育发挥作用。本文综述上述多角度的研究进展, 并尝试概括叶边缘形态的发育调控网络, 为关于叶缘形态多样性形成机制的研究提供可参考的切入点。     

Myostatin通过Smad3下调MyoD的表达来抑制骨骼肌卫星细胞的分化

Myostatin基因,是肌肉生长的负调控因子,通过下调MyoD的表达抑制骨骼肌细胞的分化,但具体机制目前尚未完全清楚。本研究以体外培养的猪骨骼肌卫星细胞为实验材料,利用RNAi 技术,以Smad3为靶基因进行干扰研究,研究干扰前后猪骨骼肌卫星细胞增殖情况的变化以及MyoD、Myostatin基因的表达规律,进一步阐述三个基因间的调控关系。结果表明,Myostatin通过下调MyoD的表达,抑制骨骼肌卫星细胞的分化,但这种抑制作用是受Smad3调节的。     

癌症研究的冰山一角

2002年,Thomas Jefferson大学的George Calin和Carlo Croce等人提供了“microRNAs与癌症有密不可分联系”的首例证据,小型非编码RNAs能抑制细胞表达。从那时起,科学家投入大量精力,以确认那些联系是否对临床有用。     

生物分类学的新动向--DNA条形编码

过去的一年中 ,DNA条形编码 (DNABarcoding)成为生物分类学中引人注目的新方向。DNA条形编码 ,根据对一个统一的目标基因DNA序列的分析 ,达到物种鉴定的目的 ,它操作的简便性和高效性将以我们无法想象的速度加快物种鉴定和进化历史研究的步伐 ,但国际上对此的争论也不少。本文综述了DNA条形编码的原理、操作过程及最新进展 ,讨论了其可能存在的问题