宫颈癌中CALCA基因甲基化与HPV16-E7致癌蛋白表达的依存关系

 选择HPV16 阳性宫颈癌细胞和RNAi 技术,研究CALCA 基因甲基化与HPV16-E7 致癌蛋白表达的依存关系。构建慢病毒siRNA 重组表达载体,建立稳定表达HPV16-E7-siRNA 的RNAi 细胞模型。以SiHa 细胞和RNAi 细胞模型的基因组DNA 为对象,选择CALCA 基因启动子区富含CpG 岛屿的目标片段,使用亚硫酸氢盐测序法（bisulfite sequencing PCR,BSP）筛查分析,研究RNAi 抑制HPV16-E 7 表达后,CALCA 基因甲基化状态的可逆性程度。选出CALCA 基因启动子区富含CpG 位点的目标片段,其大小为365 bp,含有19 个CpG 岛屿,发现其中13 个CpG 位点的胞嘧啶在SiHa 细胞基因组DNA 中发生了甲基化（13/19）,而在表达HPV16-E7-siRNA 的RNAi 细胞模型中,所有CpG 位点的甲基化已发生逆转（0/19 位点）。本研究从细胞水平证明了宫颈癌细胞内的CALCA 基因启动子高甲基化对HPV16-E7 致癌蛋白表达有依赖性,为进一步研究E7 蛋白的作用及致癌机制奠定了重要的物质基础。     

不同转导方式及载体形式对TALENs在小鼠胚胎干细胞打靶效率的研究

通过同源重组进行小鼠胚胎干细胞基因敲除是目前应用最为广泛的基因敲除技术手段,但同源重组的效率却非常低.TALEs和FokI的剪切结构域融合的TALENs可以实现高效的基因敲除.已有报导表明,TALENs识别位点的DNA序列和长度,及间隔区的长短等条件影响TALENs打靶效率.但外源载体的导入方式及载体的形式(DNA或RNA)是否以及如何影响TALENs的打靶效率还不明确.用不同的转导方式将TALENs导入小鼠胚胎干细胞中,并检测TALENs切割识别位点的效率,实验发现Lipofectamine○R2000转染的TALENs比电转化能更高效地切割目的 DNA位点,而DNA质粒或体外转录的RNA表达的TALENs切割DNA位点的效率相近.数据表明,在应用TALENs进行基因敲除时,有必要选择合适的转导方式以提高突变效率.     

P53亚细胞定位变化对POLD1基因启动子活性的影响

POLD1基因编码DNA聚合酶δ(polδ)的催化亚基.体外实验表明p53能够抑制POLD1基因启动子活性.文中探讨p53是否在细胞内直接与POLD1启动子结合调节POLD1基因表达.在瞬时转染pEGFP-p53重组质粒的人乳腺癌MCF7细胞中,p53表达增强;RT-PCR结果显示POLD1基因mRNA表达受到抑制.染色体免疫共沉淀和荧光素酶报告基因实验证明p53在细胞内与POLD1启动子直接结合抑制其启动子活性.荧光显微镜观察发现EGFP-p53在G1期进入细胞核而在S期和G2期则被转运至细胞质.在稳定表达的pEGFP-p53细胞系中,细胞周期同步化后POLD1启动子活性在细胞周期各时相均处于较低水平.证明了细胞内p53高表达后通过直接与POLD1启动子结合而抑制POLD1基因表达,且这种抑制作用不受细胞周期进程的影响.     

CRISPR/Cas9技术联合AAV对Rosa-mTmG小鼠的MEF细胞进行编辑

目前,基因编辑技术已被广泛用于生物医学研究,本研究利用AAV(Adeno-Associated Virus)递送CRISPR/Cas9系统,实现高效率的基因编辑,并对特定组织细胞中的基因编辑进行了初步探索.我们首先采用Rosa-mTmG转基因小鼠来研究CRISPR/Cas9在小鼠胚胎成纤维细胞(Mouse Embryonic Fibroblast,MEF)中的编辑效率;接着,我们构建了能够被AAV包装的SaCas9系统,并通过瞬转以及AAV介导递送的方式检测其基因编辑效率;最后,我们还构建了含有心肌特异启动子的cTNT-PX601-sgRNA以备后续研究.结果发现,与瞬转相比,AAV介导CMV-PX601-sgRNA在体外能够极大地提高细胞的基因编辑效率.另外,cTNT-PX601-sgRNA能够在心肌细胞中特异表达.我们的结果表明,利用AAV介导的CRISPR/Cas9系统在体外可以实现高效地基因编辑,为靶向修复基因缺陷疾病,特别是特定组织器官中的基因缺陷,提供了研究工具和实验依据.     

小鼠胚胎干细胞R1表面特异结合多肽的筛选

胚胎干细胞是从哺乳动物胚胎发育早期的囊胚的内细胞团内分离出来的一类细胞,具有自我更新和全能性的基本特征.作者利用M13噬菌体展示技术筛选与未分化的小鼠胚胎干细胞R1表面特异结合的多肽.实验利用未分化的小鼠胚胎干细胞为筛选靶细胞,分化的小鼠胚胎干细胞为吸附细胞,进行3轮的消减筛选,经细胞ELISA鉴定,噬菌体DNA测序和多肽序列分析,得到13条能与小鼠胚胎干细胞特异结合的多肽.通过BLASTP比对发现有11个体内的同源蛋白,为进一步研究小鼠胚胎干细胞表面分子提供研究基础.     

DNA甲基化对杆状病毒极早期和滞早期启动子转录活性的影响

利用体外DNA甲基化酶和荧光素酶报告系统分析了DNA甲基化对杆状病毒苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒(Autographa californica multicapsid nucleopolyhedrovirus,AcMNPV)的8个极早期和滞早期基因启动子表达活性的影响.研究结果表明,病毒极早期基因ie1和ie0启动子的活性受到甲基化修饰的强烈抑制,pe38启动子活性受到部分抑制;同时滞早期启动子p35、DNApol、lef1、lef3和lef8的启动子则在甲基化处理后得到一定程度的激活.转染的同时用AcMNPV感染细胞,在多数启动子中并没有改变甲基化处理对它们表达活性的影响,但使其影响程度有所减弱.在另一些启动子(pe38,p35,lef1)中,AcMNPV的感染使甲基化的作用基本消失.这些结果表明DNA甲基化对一些杆状病毒启动子的转录活性有一定的调控作用.     

杆状病毒AcMNPVie0/ie1启动子区域甲基化对自身调控作用的影响

对杆状病毒ie0/ie1启动子区域甲基化测序和甲基化特异性PCR,发现ie0区域甲基化程度较高,且随着感染过程发生变化,在感染后8h有明显下降.为了研究启动子区域内甲基化对其活性及表达调控的影响,构建了表达AcMNPV极早期蛋白IE0和IE1的质粒p402-ie1、p402-ie0M-A及报告质粒pie0p-luc、pie1p-luc,采用体外甲基化的方式,研究DNA甲基化对IE0、IE1调控自身启动子作用的影响.结果证实ie0p受IE0蛋白激活,而受到IE1蛋白抑制,发现DNA甲基化极大降低ie0p、ie1p活性.验证了IE0、IE1蛋白对于ie1p的激活作用,而甲基化后IE1/IE0对其激活作用依然保持.不同比例的p402-ie1/p402-ie0M-A转染实验,发现在IE0IE1时,甲基化能够逆转IE0/IE1对于ie0p的调控作用.这些结果表明,DNA甲基化状态可以影响杆状病毒IE0和IE1蛋白对ie0启动子对基因表达的调控.     

抑制肿瘤小G蛋白ARHI研究进展

小GTP结合蛋白在细胞的整个生命活动中起着重要的作用.人类ARHI基因是小GTP结合蛋白中Ras亚家族的一个成员.系母系印迹基因,定位于染色体lp31.ARHI基因含有两个外显子和一个内含子,启动子区域有转录抑制因子E2F结合位点、3'末端有Au-rich区域.在ARHI基因中存在三个CpG岛,其中第一个CpG岛位于该基因的启动子区域,第二个CpG岛跨越了启动子和第一个外显子区.第三个CpV岛处于第二个外显子之内.与正常细胞相比,ARHI基因在肿瘤细胞中表达受到抑制,其原因为ARHI基因的杂合缺失,CpG岛的异常甲基化,转录抑制因子增多和多聚组蛋白脱乙酰化酶表达加强等.ARHI通过需钙蛋白酶途径诱导细胞凋亡;通过与STAT3(信号转导与转录激活因子3)的结合阻滞癌变.     

超表达转运膜蛋白21对介导阿尔茨海默氏病γ分泌酶复合物重要组分PS-1及NCT蛋白表达量的影响

研究转运膜蛋白21(TMP21)在小鼠胚胎成纤维细胞中超表达对PS-1及NCT蛋白表达量的影响.脂质体介导TMP21 cDNA转染敲除淀粉样前体蛋白表达基因的小鼠胚胎成纤维细胞系(MEF(KO)),以梯度浓度G418筛选TMP21表达量最高的细胞.处理超表达组(T)和对照组(C)细胞,并收集纯化过程中含γ分泌酶复合物的样本,用Western blotting检测γ分泌酶复合物重要组分Nicastrin(NCT)、Presenilin-1(PS-1)以及TMP21的蛋白表达量.结果表明,样本T1、T2及IPT2所含TMP21的蛋白表达量较相应对照组样本C1、C2和IPC2分别上升11.5%(P=0.08)、28.1%(P＜0.01)及69.1%(P＜0.001),提示经TMP21 cDNA转染后MEF(KO)细胞中TMP21蛋白表达明显提高,而转染组和对照组中,构成γ分泌酶复合物的重要组分NCT与PS-1蛋白表达量无明显变化.这表明在TMP21蛋白高表达状态下,不会影响MEF(KO)细胞中γ分泌酶复合物的重要组分NCT与PS-1蛋白表达量.     

植入前胚胎的DNA甲基化分析方法

本文对传统检测基因组DNA甲基化的亚硫酸氢盐方法进行了修改,使它适用于植入前胚胎的DNA甲基化检测研究,从而能够测定少量细胞的(<500个)DNA甲基化状态.结果,用此法成功检测了牛克隆胚胎X染色体中Xist基因的甲基化情况.     

小鼠胚胎成纤维细胞的分离培养

目的探讨小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)的分离与培养。方法取BALB/c小鼠胚胎分离成纤维细胞,利用体外培养体系,对MEF的生长形态进行观察,并对传代细胞培养液、胚胎胎龄、胰蛋白酶浓度进行筛选。结果 MEF在体外为贴壁生长型细胞,第三、四、五代细胞纯度较高且增殖最为旺盛;添加血清的M199和DMEM均能较好的满足原代细胞的生长,两种培养液中细胞增殖的速度无明显差异;11.5～16.5d胎龄的小鼠胎儿MEF分离效果最好;0.1%胰蛋白酶消化MEF时间以8～11min为宜。结论通过对MEF分离培养影响因素的筛选,为MEF的进一步研究奠定了基础。     

C57小鼠胸腺和睾丸中mPer1基因启动子区CpGs甲基化分析

利用实时定量PCR方法检测胸腺和睾丸组织中mper1基因表达时相特点,采用亚硫氢酸修饰法对两种组织两个时间点该基因2个启动子区域5个E-box CpGs甲基化情况进行研究.结果显示:C57 BL/6J小鼠胸腺和睾丸组织中mPer1基因表达没有显著波动性,mPer1基因启动子区CpGs呈低甲基化状态(<10%).两种组织中E3和E4甲基化频率存在显著差异(P<0.01).在睾丸中,不同时间点E3和E4甲基化频率有显著变化(P<0.01).说明在睾丸中,mPer1启动子E-box3的甲基化状态能够随时间波动.但在胸腺和睾丸中,甲基化并不是mPer1基因调节的主要方式.     

P15基因甲基化和血液病相关性的研究进展（综述）

P15基因是肿瘤抑制基因的侯选基因,受细胞生长抑制蛋白TGF－β的诱导,编码周期素依赖激酶4／6（CDK4／6）抑制因子,对细胞周期起负调控作用,P15基因操纵区5′－GpG岛的甲基化被认为是基因缺失之外的又一失活机制。P15基因5′－Gp G岛的异常甲基化导致该基因转录的抑制,5′－杂氮脱氧胞嘧啶（5′－Aza-2cdR）通过共价俘获DNA甲基转移酶抑制DNA的甲基化,使因甲基化失活的生长调控基因重新激活并表达。5′－Aza-2cdR可通过P15基因去甲基化再表达抑制细胞的生长,为临床恶性白血液病去甲基化治疗提供实验依据。     

哈萨克族食管癌中Survivin基因启动子区CpG岛真核表达载体的构建

 食管癌的形成与多种基因的异常表达有关,哈萨克族食管癌的发病又有其独特的机制。克隆并研究早期相关基因的启动子区CpG岛可为进一步揭示其发病机制奠定基础。本研究构建Survivin基因启动子区CpG岛真核表达载体,探讨其甲基化在新疆哈萨克族食管癌中的作用。通过Primer 5.0设计软件设计引物,采用常规PCR法从新疆哈萨克族食管癌患者的基因组DNA中扩增出Survivin基因启动子区CpG岛,CpG岛与真核表达载体pCAT3 promoter经HindⅢ单酶切后,连接试剂盒将二者连接并转导入甲基化酶缺陷的大肠杆菌E. coli ER1793中扩增。DNA测序证明获得Survivin基因启动子区CpG岛,并成功克隆入真核表达载体pCAT3 promoter中。     

褐飞虱乙酰胆碱酯酶启动子的克隆及表观遗传分析

褐飞虱Nilaparvata lugens是水稻的重要害虫之一.本研究旨在扩增褐飞虱乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,AChE)基因的启动子,并从表观遗传学的角度探讨DNA甲基化与褐飞虱生物型进化间的关系.采用染色体步移(genome walking)方法扩增AChE启动子,根据所得启动子序列设计甲基化特异性PCR(MS-PCR)引物和重亚硫酸盐测序法BSP引物,分析褐飞虱生物型Ⅰ和生物型Ⅱ中AChE启动子的甲基化程度,然后利用荧光定量PCR技术检测AChE的表达水平差异.结果表明,扩增得到褐飞虱AChE上游侧翼DNA序列长度为1 919 bp,启动子元件分析显示,AChE启动子区域中有若干与MYB、WRKY、ARE等抗性相关转录因子的结合位点(元件),表明该启动子可能与逆境胁迫相关.基于甲基化水平的限制酶酶切位点分析发现,AChE启动子区域含有多个~(5m)CG甲基化位点,表明该区域DNA甲基化主要发生在胞嘧啶的C-5位.MS-PCR分析表明,生物型Ⅰ褐飞虱AChE启动子区域的甲基化程度高于生物型Ⅱ; BSP结果显示生物型Ⅰ启动子区域总体平均甲基化频率(24. 09%)高于生物型Ⅱ(7. 27%);实时定量PCR结果显示,AChE在生物型Ⅱ中的表达量高于生物型Ⅰ.本研究克隆得到AChE启动子序列,并证实褐飞虱生物型间AChE的表达存在差异,且启动子区域高甲基化水平可能是导致AChE低表达的原因之一.     

利用CRISPR/Cas9技术建立小鼠Bdh2、Dnmt3a和Dusp9敲除新型胚胎干细胞系

胚胎干细胞因其具有体外自我更新以及多向分化的能力,成为研究基因功能、细胞治疗和组织再生等的有力工具.胚胎干细胞的基因敲除模型在基因功能研究中起着重要作用.我们利用实验室现有的G3-AH和tWG3II-2两种胚胎干细胞系,通过脂质体转染嘌呤霉素(puromycin)标记的PX459-sgRNA载体,使用CRISPR-Cas9技术分别构建Bdh2、Dnmt3a和Dusp9敲除的胚胎干细胞系,通过基因型鉴定、PCR产物测序、qPCR和Western Blot等实验得到Bdh2、Dnmt3a和Dusp9纯合缺失的胚胎干细胞系.之后,qPCR、免疫荧光染色分别检测了Bdh2、Dnmt3a和Dusp9缺失的胚胎干细胞中多能基因、DNA甲基化相关基因和胚层分化相关基因表达变化.另外,通过嵌合体制备方法检测Dusp9基因敲除对胎儿卵黄囊(yolk sac)和胎盘(placenta)等发育的影响.实验结果表明,KO细胞系中分别敲除的基因(Bdh2、Dnmt3a和Dusp9)在mRNA水平和蛋白水平的表达均显著降低(p0.05),且不同程度地影响了DNA甲基化相关基因和胚层分化相关基因的表达.Dusp9KO嵌合体结果显示,Dusp9KO均能贡献到胎儿及卵黄囊,但是,能否贡献到胎盘尚待进一步深入探究.本研究成功获得纯合敲除Bdh2、Dnmt3a和Dusp9基因的胚胎干细胞系,为研究Bdh2、Dnmt3a和Dusp9三种基因在胚胎干细胞中的作用提供了重要依据.     

人肝细胞再生增强因子双顺反子表达载体的构建及表达

PCR扩增人肝细胞再生增强因子(Human augmenter of liver regeneration,ALR)基因,将其插入质粒pIRES2-EGFP多克隆位点中,构建成新霉素(Neo)、增强绿色荧光蛋白(Enhanced green fluorescence protein,EGFP)双标记基因且EGFP和ALR基因为双顺反子的真核表达载体pAIE.另外体外培养绵羊胎儿成纤维细胞(Sheep fetal fibroblast cells,sFFCs),脂质体lipofectAMINETM介导pAIE转染sFFCs,经过筛选后形成单克隆细胞,RT-PCR和免疫组化方法进一步检测ALR基因的表达.进一步将转基因细胞饥饿培养,体外成熟培养绵羊卵母细胞146个,进行体细胞核移植,经融合、激活后,在培养液中进行发育培养,对发育到8细胞胚胎在激光共聚焦显微镜下观察;同时利用免疫组化检测ALR基因在胚胎中的表达.结果表明:由IRES连接的EGFP和ALR基因在sFFCs内同时存在并表达;得到45个8细胞体细胞克隆胚胎,其中14个发育形成囊胚,EGFP和ALR基因在体细胞克隆胚胎中同时存在并表达.因此由IRES连接标记基因和目的基因,以标记基因指示目的基因的表达,可减少检测目的基因的繁琐手段,可得到高纯度表达ALR基因的转基因细胞和胚胎,为生产药用蛋白治疗肝脏疾病奠定实验基础.     

小鼠早期胚胎的全胚原位杂交技术

目的:探索一种适合于早期胚胎基因表达型检测的全胚原位杂交技术.方法:收集小鼠囊胚、固定;制备VASP、IL1R2基因特异性地高辛标记的cRNA探针;对囊胚进行杂交前处理、全胚原位杂交、抗体处理、显色以及显色后处理与镜检.结果:VASP、IL1R2特异性表达在囊胚的内细胞团细胞和滋养层细胞中.结论:小鼠早期胚胎全胚原位杂交技术适用于早期胚胎基因时空表达型的检测.     

表达EGFR与HER2双抗体融合蛋白腺病毒载体研究

构建携带Cetuximab全长抗体与Herstatin C末端79个氨基酸(Herin)融合蛋白的腺病毒,探讨其在体外表达情况,及其与EGFR和HER2的结合能力.通过PCR,将抗体cetuximab基因与编码Herstatin C末端79个氨基酸(Herin)的序列融合,构建携带西妥昔单抗全长基因与Herin融合基因的腺病毒穿梭载体pDC339-AT2一Herin,并在293细胞内包装成重组病毒Ad5-AT2-Herin.通过酶联免疫吸附试验(ELISA)检测Ad5-AT2-Herin表达全长抗体融合蛋白的体外表达量;应用Western印迹法检测所表达全长抗体轻重链的完整性及均衡性;应用间接免疫荧光法(IFA)检测所表达的融合蛋白与EGFR(+)Her2(-)的A431细胞,以及EGFR(-)Her2(+)的SK-OV-3细胞膜结合的特异性.ELISA检测分析表明,AdS-AT2-Herin在293细胞中的表达量为209.3 ng/mL-317.3 ng/mL;Western blot显示轻重链表达平衡,大小符合预期;间接免疫荧光(IFA)显示腺病毒表达的融合蛋白与A431细胞表面受体EGFR及SK-OV-3细胞表面受体Her2均能特异性结合.成功构建携带EGFR和HER2双特异性抗体基因的腺病毒载体Ad5-AT2-Herin,该载体在体外能高效表达双特异性抗体蛋白AT2-Herin,而且AT2-Herin蛋白能在体外与EGFR和HER2特异结合.     

人横纹肌肉瘤细胞中RGS4基因表达受表观遗传调控的研究

RGS蛋白是G蛋白信号途径的关键调节分子之一,RGS蛋白的异常表达与多种恶性肿瘤的发展相关,其中RGS4蛋白的作用鲜有报道。横纹肌肉瘤是儿童最常见的起源于原始间叶组织的恶性肿瘤,临床病例中比较常见。以培养不同代数的横纹肌肉瘤RD细胞系为材料,分别利用RT-PCR技术及Western blot技术分析了5-Aza和TSA处理下的RGS4基因mRNA水平及蛋白质水平的表达量。同时利用ChIP试验明确了RGS4基因启动子区域结合的调控蛋白。试验结果显示RGS4基因的表达存在着表观遗传调控机理,受到甲基化和乙酰化的调控,MeCP2和HDAC2分别参与RGS4基因的DNA甲基化和组蛋白乙酰化调控,研究结果表明RGS4基因的表达与横纹肌肉瘤的产生相关,本试验为进一步研究横纹肌肉瘤的产生机理奠定了基础。