含有前列腺癌风险性SNPrs1741708的潜在增强子座位在前列腺癌中功能与机制的研究

前列腺癌(Prostate Cancer,PCa)是老年男性最常见的恶性肿瘤之一.全基因组关联研究(Genome wide Association Studies,GWAS)发现SNP(Single Nucleotide Polymorphism)位点rs1741708与前列腺癌高风险性相关.表观遗传学标志物和荧光素酶报告子研究证实含有该风险性位点的染色体区段是等位基因特异性的增强子元件.敲除风险性增强子会导致细胞迁移能力减弱.利用Capture-C揭示该增强子在全基因组范围内的互作基因座位,结合风险性增强子敲除后基因表达的改变,鉴定出一些该增强子的直接靶基因.初步的Rescue研究发现,在敲除细胞中过表达靶基因IKZF3后,细胞迁移能力得到部分恢复,提示IKZF3是含有SNP rs1741708的风险性增强子影响肿瘤恶性进展的下游靶基因之一.     

分化诱导因子–3对黑色素瘤细胞增殖及趋电性的影响

为探讨分化诱导因子(DIFs)对黑色素瘤细胞B16-F10增殖及趋电性的影响,利用MTT法检测不同浓度的DIF-1、DIF-3和Br-DIF-1处理后的B16-F10,并分别从单细胞、成片细胞和单层细胞三个层面研究DIF-3是否影响B16-F10细胞的趋电性.结果显示,DIF-3处理24h就可以明显抑制B16-F10细胞增殖;在直流电场作用下,DIF-3抑制单细胞、成片细胞和单层细胞的运动速度,但运动方向不受影响.     

双链RNA对基因表达的抑制及其应用

RNAi(RNA interference)为研究未知功能基因提供了新的反向遗传学手段;并能应用于人类的基因治疗.文中就RNAi的研究进展、作用机制及其应用进行了评述,并与基因敲除及反义RNA抑制进行了比较.     

基于CRISPR/Cas9技术构建TRPV1基因敲除的CACO-2稳定细胞系

基于CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除人结直肠腺癌细胞Caco-2中的辣椒素受体基因TRPV1,构建TRPV1基因敲除的Caco-2稳定细胞系.使用CRISPR/Cas9在线靶点设计程序在TRPV1基因4个转录本的公共CDS区的第一个外显子DNA区域中设计一对gRNA,将gRNA构建到真核重组表达质粒的载体上,电转染待敲除细胞,经嘌呤毒素抗性筛选和基因测序获得敲除TRPV1基因的稳定细胞系.用Western Blot检测TRPV1基因蛋白表达量验证Caco-2中TRPV1基因的敲除效果,CCK-8检测TRPV1基因敲除细胞的生长曲线,与野生型细胞对比检测TRPV1基因敲除对细胞生长的影响.筛选出TRPV1基因敲除的CACO-2稳定细胞系,而且TRPV1基因敲除对Caco-2细胞生长无显著影响.基于CRISPR/Cas9基因编辑技术成功构建了TRPV1基因敲除的CACO-2稳定细胞系,为后续研究辣椒素对肠道脂类吸收影响的机理研究提供了有利的工具.     

前列腺癌风险性SNP rs55958994相关的增强子座位促进lncRNA HOTAIR表达增强肿瘤细胞迁移能力

长链非编码RNA(lncRNA)在恶性肿瘤发生发展中发挥重要的作用,其中lncRNA HOTAIR已经被证实能够促进多重肿瘤的转移.前期研究通过全基因组关联研究(GWAS)发现,12号染色体长臂13区13带(12q13.13)的SNP位点rs55958994是前列腺癌独立风险因子,通过生物信息学分析发现含有该风险性SNP的染色体座位是一个潜在的增强子元件,在22Rv1细胞系中敲除该增强子座位发现肿瘤细胞的转移侵袭能力明显降低;采用Capture-C实验结合基因表达谱分析发现该增强子元件通过染色质长距离相互作用调节lncRNA HOTAIR的表达;进一步采用细胞分子生物学实验证实HOTAIR是该风险性增强子影响肿瘤进展的关键基因之一.     

MEN1基因的选择性剪接

多发性内分泌肿瘤I型(MEN1)基因是一个抑癌基因,到目前为止人们只发现了它的一种剪接模式.本实验以MEN1基因为研究对象,设计特异性引物,用RT-PCR检测到细胞中MEN1基因的另一种新的剪接体.利用构建好的含有MEN1小基因的重组质粒转染哺乳动物细胞,扩增小基因的转录产物,并进行序列分析,证实新剪接体的剪接位点位于基因组第5183位和第6196位.通过Western blot检测到了对应大小的蛋白在细胞中的表达,表明MEN1基因在细胞中存在两种不同剪接体,这种新的剪接体表达了一个含有351个氨基酸,大小约为39kD的蛋白质.研究结果为进一步探讨MEN1基因在细胞中的功能提供了重要线索.     

2007年诺贝尔医学奖青睐小鼠基因改造技术

诺贝尔奖是以瑞典著名化学家、硝化甘油炸药发明人诺贝尔的名字命名的.2007年的诺贝尔医学奖被称为"基因敲除"的奖项,获奖的三位科学家马里奥·卡佩基(Mario R.Capecchi),马丁·埃文斯(Martin J.Evans)和奥利弗·史密斯(Oliver Smithies)从各自不同的研究角度使这项技术成为可能.卡佩奇对于同源重组的研究奠定了基因敲除技术的基础.埃文斯的胚胎干细胞研究对于基因敲除技术具有意义.史密斯的工作使在培养细胞中的基因靶向技术成为可能.基因敲除技术又称为基因靶向技术,其基本方法包括通过同源重组改变基因,利用干细胞得到嵌合体小鼠,胚胎干细胞中进行同源重组,直到诞生基因敲除的小鼠.这项技术为基因治疗以及人类疾病的动物模型研究打下了基础.     

AAPH诱导的氧化应激对小鼠早期胚胎发育的作用及机制研究

哺乳动物胚胎发育是一个受复杂信号通路严格调控的过程,同时受遗传和环境因素等多种因素影响.由体外培养环境破坏活性氧ROS平衡所引起的氧化应激反应被认为是影响体外胚胎发育的重要因素之一,但活性氧影响胚胎的机制仍有待研究.本研究首先观察了叠氮化合物2,2'-偶氮二(2-脒基丙烷)盐酸盐AAPH[2,2-Azobis(2-Amidinopropane)dihydrochloride]处理后对胚胎发育的影响,检测了胚胎的活性氧水平、线粒体膜电位和细胞凋亡情况,同时检测了合子基因组激活相关基因的表达变化,针对活性氧诱导剂AAPH影响小鼠早期胚胎发育的分子机制进行研究.结果表明,AAPH能够提高小鼠胚胎的活性氧水平,影响胚胎发育率,AAPH的作用呈现剂量依赖性,这种影响是通过降低线粒体的膜电位,进而促发细胞凋亡.同时,抑制合子基因组激活相关基因Zscan4d、eIF-1A、Hspa1b、H2afz的表达.本研究探讨了活性氧影响早期胚胎发育过程的机制,为哺乳动物体外受精培养体系的优化提供了依据.     

纯合敲除Cyp26s基因胚胎干细胞模型的建立

基因敲除的胚胎干细胞模型在基因功能的研究中起着重要作用.为了建立一套在胚胎干细胞中简便高效纯合敲除基因的方法,以Cyp26s基因家族为例,应用CRISPR-Cas9基因修饰技术,对靶向gRNA设计、细胞筛选、阳性克隆鉴定等过程进行了优化.结果表明,通过双位点靶向gRNA设计,转染线性化的质粒,G418筛选7d,sgRNA位点外侧设计鉴定引物等策略,在4周内获得了3株纯合敲除Cyp26s基因(Cyp26a1~(-/-)、Cyp26b1~(-/-)和Cyp26c1~(-/-))的ES细胞系.     

利用CRISPR/Cas9敲除小鼠低温诱导蛋白(CIRBP)基因

为研究冷诱导RNA结合蛋白(CIRBP)与多种疾病的关系,利用CRISPR/Cas9系统敲除小鼠的CIRBP基因.针对CIRBP基因编码序列设计向导RNA(single guide RNA,sgRNA),构建相应sgRNA表达质粒.将此sgRNA与Cas9蛋白混合,注射C57BL/6小鼠的受精卵,实现靶基因敲除.通过T7E1酶切实验初步检测靶基因的修饰情况,再经过测序分析确定突变位点.获得了8个CIRBP基因突变的首建鼠,8只小鼠发生不同程度的碱基缺失.     

利用CRISPR/Cas9技术构建MLH1基因敲除结肠癌细胞Mc38和乳腺癌细胞4T1及其微卫星状态鉴定

目的:利用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建MLH1基因敲除的微卫星不稳定鼠源性结肠癌细胞Mc38和鼠源性乳腺癌细胞4T1,为研究微卫星不稳定肿瘤在抗肿瘤免疫治疗过程中的作用机制提供细胞模型.方法:设计2条特异性靶向MLH1基因的SgRNA序列,构建lentiCRISPRv2-SgRNA重组质粒载体,经PCR、测序...     

XIAP在TRAIL抗性细胞HCT116 bax-/-中的作用机制研究

为了探索结直肠癌细胞HCT116抗TRAIL诱导凋亡的分子机制,本课题以其抗性细胞HCT116 bax~(-/-)为实验对象进行了研究.通过利用目前最热的基因定点编辑技术Clustered regularly interspaced short palindromic repeats(CRISPR)/CRISPR-associated(Cas)9系统将HCT116bax~(-/-)的XIAP(X-linked inhibitor of apoptosis protein)基因彻底敲除后,用TRAIL处理,发现其恢复了对TRAIL的敏感,形态学发生了明显凋亡,而且western blot检测显示PARP蛋白发生了完全剪切.由此证明敲除XIAP基因能克服HCT116 bax~(-/-)对TRAIL的抗性.这些发现对肿瘤细胞抗TRAIL的分子机理研究以及肿瘤的个性化治疗有非常重要的意义.     

科学家揭示肿瘤免疫抑制新机制

中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所刘小龙研究组在最新的研究中,揭示了转录因子AP-1在肿瘤免疫抑制中的作用及分子机制。研究组发现,在肿瘤生长过程中,肿瘤浸润T细胞被激活并持续上调转录因子AP-1家族成员c-Fos的表达;通过转基因和基因敲除小鼠模型的研究发现,肿瘤浸润T     

抗人骨桥蛋白单克隆抗体制备及其特异性研究

利用RT-PCR技术克隆人骨桥蛋白(hOPN)基因,构建OPN原核表达质粒pET-32a(+)-hOPN,转化BL21菌株,经IPTG诱导表达重组人骨桥蛋白(rhOPN).以纯化的rhOPN为免疫原,免疫BABL/c小鼠,取其脾细胞与小鼠骨髓瘤细胞NS1融合.通过有限稀释法进行克隆和间接ELISA筛选,获得抗人OPN蛋白单克隆抗体杂交瘤细胞株,以ELISA、Western blot对抗体特异性进行鉴定.通过竞争抑制试验对单克隆抗体识别抗原位点进行分析.结果共获得2株抗人OPN单克隆抗体,分别命名为8F1和2B5,亚型测定皆为IgG1.通过细胞侵袭抑制试验检测,2株抗人OPN mAb皆能很好地抑制细胞迁移.本研究成功获得了抗人骨桥蛋白的特异性单克隆抗体,为进一步研究OPN蛋白在自身免疫病和肿瘤中的功能提供了重要的工具.     

利用CRISPR/Cas9慢病毒系统敲除人源HOIP基因

泛素化修饰是一种能调节诸多细胞功能的重要蛋白质翻译后修饰,近几年研究发现了一种新的泛素化修饰即线性泛素化修饰,LUBAC(linear ubiquitin chain assembly complex)是目前已知唯一的导致蛋白质发生线性泛素化修饰的E3酶。目前LUBAC复合物的底物和功能所知甚少。为了探索LUBAC复合物新的底物和功能,利用CRISPR/Cas9慢病毒系统构建稳定敲除LUBAC核心组分HOIP基因的HeLa细胞系,通过质谱鉴定此细胞系和对照细胞的差异泛素化修饰蛋白质,即可能是LUBAC新的底物。首先将靶向HOIP基因的不同CRISPR序列插入lenti CRISPRv2载体中,制备慢病毒质粒感染He La细胞,然后使用嘌呤霉素压力筛选,用Western Blot方法检测HOIP基因的敲除效果,最后成功地构建HOIP基因稳定敲除HeLa细胞系。此稳定细胞系的构建为日后深入研究LUBAC的功能提供一个人类细胞模型。     

RIP1缺失或突变减弱MLL-AF9白血病细胞致病能力

通过克隆形成能力实验以及体内移植实验,发现当敲除小鼠MLL-AF9细胞中的受体结合蛋白1(RIP1)基因后,相对于WT MLL-AF9细胞,其克隆形成能力明显减弱,移植后小鼠生存时间延长了3倍以上.在组织切片观察中,WT MLL-AF9细胞移植小鼠出现明显白血病发病特征,而RIP1~(-/-)MLL-AF9细胞移植小鼠的切片显示正常.当将RIP1中的激酶活性位点突变后,相对于WT MLL-AF9细胞,在移植实验中小鼠生存时间明显延长.对病发小鼠的脾脏细胞流式分析结果表明:激酶活性位点突变后致病能力明显减弱,提示RIP1基因的缺失会导致MLL-AF9致病能力减弱.     

TSE-1基因缺陷小鼠出现肺泡Ⅱ型细胞异常表型

肺泡II型上皮细胞(AT II)是肺泡表面的一类重要细胞,正常情况下不易被直接观察到。现在发现一种基因敲除小鼠(TSE-1)的肺脏内出现肺泡II型细胞增多且体积明显增大的现象。本文对这一现象结合图片进行了介绍,并总结了肺泡II型细胞的生理功能和可能与TSE-1的关系。在转基因小鼠中的该发现可使大量AT II在光镜下直接被观察到,使关于AT II的动物实验敏感性升高,为未来的肺病生理研究提供了动物模型和物质基础。     

盘基网柄菌RasD蛋白的生物信息学分析及趋电性研究

通过对盘基网柄菌(Dictyostelium discoideum)RasD蛋白进行生物信息学分析及趋电性研究,探究盘基网柄菌能否作为开发电激治疗肿瘤的生物模型.研究发现RasD蛋白含有187个氨基酸残基,是亲水性蛋白,二级结构主要以α螺旋和无规则卷曲为主,同源比较发现盘基网柄菌细胞中的RasD蛋白与人类的Ras蛋白相...     

小鼠基因敲除的研究进展

随着人类基因组计划(HGP)的顺利完成,后基因时代的生物学研究迫切需要一种有效的基因功能分析方法。基因敲除小鼠模型的应用,为研究基因的功能和寻找新的治疗人类疾病的干预措施提供了有力支持。基因打靶和基因捕获是两种不同的通过胚胎干细胞(ES细胞)制作基因敲除小鼠的技术。基因捕获具有高通量、随机性、序列标记等特点,而基因打靶则是针对特定基因的敲除。自基因打靶和基因捕获小鼠首次亮相距今已有近20年的时间。近年来,针对基因打靶和基因捕获的新工具不断涌现,并且相应的组织也已经成立。这些组织能够利用这两种方法敲除小鼠基因组中的基因。国际基因捕获协会(The International Gene Trap Consortium,IGTC)和基因敲除小鼠计划(The Knockout Mouse Project,KOMP)已着手创建世界范围内用于科研的便利资源,并且计划敲除所有小鼠的基因。KOMP的组织者认为这与HGP一样具有重要意义。从传统的基因打靶到现在的高通量的条件基因打靶,基因打靶的方法已经发生了很大的变化。捕获和打靶两者的组合优势大大提升了基因捕获的范围和基因打靶的效率。作为一种新开发的插入式突变系统,转座子在捕获基因方面比逆转录病毒更具有优势。国际基因敲除小鼠协会(The International Knockout Mouse Consortium,IKMC)的出现标志着全球性合作的开始。该组织致力于系统地敲除小鼠基因组中所有基因,进而开展功能基因组的研究。     

MTMR14基因缺失促进小鼠成肌细胞增殖和分化

为研究磷酸肌醇磷酸酶肌管相关蛋白14(MTMR14)在骨骼肌发生中的作用,通过组织切片和细胞培养技术研究了MTMR14敲除对骨骼肌的组织结构、成肌细胞分化和增殖的影响.结果表明:MTMR14敲除小鼠的腓肠肌和比目鱼肌的结构较同窝野生型小鼠产生了明显变化,MTMR14敲除小鼠的成肌细胞的分化和增殖成肌小管过程较野生型显著加快.MTMR14基因敲除后小鼠肌管细胞中平均细胞核数显著增加.故MTMR14基因缺失/敲除导致骨骼肌组织结构异常,干扰了骨骼肌肌肉发生过程中的成肌细胞的增殖和分化.