利用滚环扩增鉴别同源家族miRNAs

滚环扩增（rolling circle amplification, RCA）是一种基于病毒DNA复制而发明的新技术。近些年,RCA技术已经被广泛应用于微小核糖核酸（micro ribonucleic acid, miRNA）的检测。在miRNA检测研究领域中,鉴别高度同源的家族miRNAs成为该研究领域的瓶颈。本研究引入新型的RCA技术来增加鉴别的灵敏度和特异性,进一步提高家族miRNA鉴别的灵敏度,滚环扩增的程度用相对荧光强度来表示。研究结果显示,T4 RNA连接酶2可在RCA的环化过程中实现最大的环化效率,从而提高RCA的检测特异性。本文利用优化的RCA技术,实现对let 7高度同源的家族miRNAs高灵敏度的鉴别,灵敏度可达5 fmol。let 7a的滚环探针对Let 7a这一miRNA扩增后的相对荧光强度为1 550,而对其他的家族miRNA相对荧光强度仅为260。其他的家族miRNA探针在鉴别时相对荧光强度也显示了较大的差异。而依靠传统的RT-qPCR方法的鉴别灵敏度是4 pmol,与本研究相比,灵敏度低了近1 000倍。本研究的结果表明,利用RCA技术鉴别高度同源性miRNAs是高效灵敏的,此前未见相关研究的报道。RCA技术可能被应用于miRNA高灵敏度检测和鉴别的相关研究中。     

m^6 A RNA甲基化修饰异常在肿瘤中的作用

N6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine,m6A)是真核生物信使RNA(messenger RNA,mRNA)含量最多的化学修饰之一。m6A修饰主要由m6A甲基转移酶(methyltransferase)催化,m6A去甲基酶(demethylase)去除,并由m6A结合蛋白(binding protein)识别。它广泛参与调控mRNA剪接、加工、翻译和降解等生命周期的各个阶段,且与肥胖和肿瘤等多种疾病及异常的生理功能相关。近年的研究发现,肿瘤中m6A相关蛋白质(METTL3/14、WTAP、FTO、ALKBH5、YTHDFs)的异常表达,引发m6A甲基化的失调,调控致癌基因和抑癌基因的表达参与肿瘤的发生与发展,并与患者预后不良密切相关。随着RNA免疫沉淀测序技术与高通量测序技术和液相色谱等检测技术的快速发展,有关m6A在肿瘤发生发展中的作用机制研究的进展迅猛,靶向m6A也成为肿瘤临床治疗的新方向。本文重点对m6A RNA甲基化相关因子在癌症发生发展中的作用及机制进行综述,总结m6A RNA甲基化检测技术的最新进展,梳理现有文献报道的脱甲基酶抑制剂大黄酸、甲氯芬那酸2(meclofenamic acid2,MA2)和右旋羟戊二酸(R-2-hydroxyglutarate,R-2HG)等在肿瘤靶向治疗中的运用,为以m6A RNA甲基化为切入点的肿瘤防治研究提供思路与理论参考。     

2′-氟取代对T7 DNA连接酶连接效率的阻滞

为更好地理解连接酶的接合机制,研究了2′-氟取代核苷酸（2′-fluorinated nucleotide, FN）对T7 DNA连接酶接合特性的影响。利用分子信标的荧光信号变化来检测连接酶接合活性。结果显示,在连接酶作用的分子信标缺口处的5′端和3′端分别进行F取代时,对T7 DNA连接酶的接合效果分别阻滞（48.7±6.7）%和（70.6±4.0）%。在取代同时发生在5′端和3′端时,接合效果被阻滞（76.6±1.3）%。动力学参数的回归显示,FN取代会导致连接反应最大速率（Vmax）降低,同时导致米氏常数Km增大,说明酶和底物之间的亲和力在取代后减小。缺口两端的碱基错配也对酶接合反应效果产生一定的阻滞效应。本研究的结果和结论使对氟取代后,T7 DNA连接酶的接合特性有了更进一步的认识,为更好地应用T7 DNA连接酶接合活性提供有力的实用依据。     

TSR1突变导致先天性白内障及其在晶状体中的表达

先天性白内障(congenital cataract,CC)是一种罕见的晶状体发育异常疾病,主要表现为晶状体部分或完全浑浊。先天性白内障遗传异质性高,已鉴定的致病基因多达266个。本研究在一个中国先天性白内障家系中通过全基因组测序及Sanger测序验证,筛查到一个新的先天性白内障候选致病基因TSR1,与家系疾病表型共分离。通过minigene实验证实该变异影响TSR1基因mRNA剪接。Western blotting、免疫荧光和RT-PCR实验证实TSR1在人晶状体上皮细胞SRA01/04、年龄相关性白内障患者晶状体前囊膜组织、24周人胎眼晶状体和小鼠晶状体中表达。通过对iSyTE数据库的分析发现,Tsr1在小鼠的胚胎期和不同发育时期的晶状体中都有表达,且在晶状体特异性CBP:p300双敲除小鼠中Tsr1表达下调。提取在CBP:p300双敲除小鼠晶状体中与Tsr1具有相同表达模式的一组基因进行蛋白质-蛋白质相互作用网络(protein-protein interaction,PPI)分析,结果表明筛选出6个基因与Tsr1存在直接相互作用。GO功能分析表明Tsr1参与核糖体的组装,还可能在MAPK-Erk信号通路中发挥作用,为进一步明确Tsr1在晶状体中的功能提供了有价值的研究线索。     

利用滚环扩增鉴别同源家族miRNAs

滚环扩增（rolling circle amplification, RCA）是一种基于病毒DNA复制而发明的新技术。近些年，RCA技术已经被广泛应用于微小核糖核酸（micro ribonucleic acid, miRNA）的检测。在miRNA检测研究领域中，鉴别高度同源的家族miRNAs成为该研究领域的瓶颈。本研究引入新型的RCA技术来增加鉴别的灵敏度和特异性，进一步提高家族miRNA鉴别的灵敏度，滚环扩增的程度用相对荧光强度来表示。研究结果显示，T4 RNA连接酶2可在RCA的环化过程中实现最大的环化效率，从而提高RCA的检测特异性。本文利用优化的RCA技术，实现对let 7高度同源的家族miRNAs高灵敏度的鉴别，灵敏度可达5 fmol。let 7a的滚环探针对Let 7a这一miRNA扩增后的相对荧光强度为1 550，而对其他的家族miRNA相对荧光强度仅为260。其他的家族miRNA探针在鉴别时相对荧光强度也显示了较大的差异。而依靠传统的RT-qPCR方法的鉴别灵敏度是4 pmol，与本研究相比，灵敏度低了近1 000倍。本研究的结果表明，利用RCA技术鉴别高度同源性miRNAs是高效灵敏的，此前未见相关研究的报道。RCA技术可能被应用于miRNA高灵敏度检测和鉴别的相关研究中。