可变剪接事件在脂肪细胞分化中的影响

随着高通量测序技术的出现,人们发现可变剪接是一个普遍存在的调控基因表达的机制.人类超过90%的基因至少经历了一次可变剪接事件.可变剪接是控制基因表达以及扩大蛋白质多样性的有效机制,能够影响组织生长和细胞命运.此外,最近的研究表明可变剪接在脂肪细胞分化、心肌肥大、信号转导途径调控以及肿瘤发生中发挥作用,本综述重点阐述可变剪接及其在脂肪形成中的影响.     

中华蜜蜂幼虫肠道响应球囊菌胁迫的可变剪切基因分析

基于前期已获得的中华蜜蜂(简称中蜂)幼虫肠道转录组数据,利用TopHat2软件在正常(AcCK)及球囊菌胁迫的中蜂幼虫肠道样品(AcT1、AcT2、AcT3)中共鉴定出发生于9124个基因的57327个可变剪切事件,其中以基因间(17.68%)、可变3′端剪切(15.32%)、外显子跨越(14.12%)和可变5′端剪切(12.81%)类型为主.Venn分析结果显示4个肠道样品的共有可变剪切基因数为8111个,特有可变剪切基因数分别为272、189和385个.GO分类结果显示共有可变剪切基因涉及47个条目,AcT1、AcT2、AcT3的特有可变剪切基因分别富集于24、20和34个条目.KEGG代谢通路富集分析结果显示,共有可变剪切基因富集在327个代谢通路,基因富集数最多的是RNA转运、内质网蛋白加工及核糖体;AcT1、AcT2、AcT3的特有可变剪切基因分别富集在22、46和83个代谢通路.结果揭示了可变剪切基因在宿主的胁迫响应过程中的重要作用.     

PD-L1基因在正常胃和胃癌组织中的表达及其可变剪接变异体的鉴定

目的:检测PD-L1基因的常规和可变剪接变异体mRNA在胃癌组织和正常胃组织中的表达。方法:以RT-PCR方法从胃癌和正常胃组织的总RNA中扩增PD-L1的cDNA,并将扩增产物通过测序鉴定。结果:4例胃癌标本中,从病例2中扩增到常规和可变剪接变异体,但以常规剪接体为主,病例3仅扩增到常规剪接体PD-L1Ⅰ,病例4扩增到其可变剪接变异体PD-L1Ⅱ,而病例1两种剪接形式均未扩增到。在2例正常胃组织中均只扩增到可变剪接变异体PD-L1Ⅱ。结论:PD-L1基因在大多数胃癌组织中表达,正常与胃癌组织中还表达可变剪接变异体PD-L1Ⅱ,提示表达产物的剪接方式具有多样性。     

基于转录组测序的哈萨克绵羊感染包虫病后小肠组织新转录本预测及分析

前期研究发现具有MHC-DRB1基因单倍型MvaⅠbc-SacⅡab-HinlⅠab的哈萨克绵羊对包虫病具有很强的抵抗能力,但具体机制尚不明确,推测可能与可变剪切形成的小肠组织新转录本具有密切关系,因此,本研究采用PCR-RFLP方法从290只哈萨克绵羊中选择抗病和非抗病个体,分为抗性组(A租)、非抗性组(B组)和空白对照组(C组)。其中A组和B组人工感染包虫病一定时间后,与C组同时宰杀,分别取小肠组织进行Illumina转录组测序,测序结果通过荧光实时定量实验验证后,利用生物信息学方法对各组的新转录本进行预测和分析。结果显示:qRT-PCR验证实验表明转录组测序结果可信度较高,通过生物信息学方法分别从A、B和C组样本中预测出1393、1260、1097个,共计3750个新转录本。转录本所含外显子数与其生物功能多样性具有密切联系,研究发现3个组样品中含有2个以上外显子的新转录本占34.64%(1299个)。研究发现哈萨克绵羊感染包虫病后小肠组织新转录本显著增多,与C组相比A组和B组分别增加了26.98%和14.86%。KEGG Pathway富集分析结果表明,新转录本所对应的差异表达基因被富集到了自然杀伤细胞介导的细胞毒性通路、细胞色素C-P450介导的外源性化学物质代谢途径和视黄醇代谢途径等代谢通路上。结论:研究发现哈萨克绵羊感染包虫病后,不同MHC-DBR1基因型个体的小肠组织中存在大量新转录本,可能与个体抗病性存在相关性。本研究为探讨哈萨克绵羊分子抗病机制和挖掘遗传育种标记提供了新的思路和理论依据。     

生长异质大西洋鲑转录组学分析

为探明大西洋鲑在养殖群体中存在生长异质的原因,本研究对大西洋鲑进行转录组学分析,包括生长慢速组(平均体重0.51 kg)和生长快速组(平均体重4.20 kg)各3尾鱼。结果显示,共有332 003个基因得到了注释,并筛选出948个差异表达基因,包括363个上调基因和585个下调基因。随后对差异表达基因进行GO功能富集和KEGG通路富集分析,结果表明,有543个差异表达基因被富集到61个GO条目,其中与单生物过程、细胞、结合分子功能等相关的基因较多。KEGG富集显示,共有229个差异表达基因被富集到114个代谢通路中,其中富集在钙信号通路、神经活性受体-配体交互作用信号通路、紧密连接信号通路的基因较多。通过转录组测序及功能富集分析发现,肌球蛋白、过氧化物酶体增殖物激活受体以及苏氨酸的高表达,钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶II、谷氨酸受体基因的低表达引起相关代谢通路调控水平的改变可能是导致大西洋鲑生长异质性的重要因素。本研究为进一步了解生长异质大西洋鲑的生物学特性、基因分子机制、代谢途径和遗传繁育提供参考依据。     

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.     

基于RNA-Seq技术的毕赤酵母基因组重注释及新型强启动子的发现与序列分析

使用RNA-Seq技术,对毕赤酵母进行了转录组测序。基于测序结果,对现有毕赤酵母基因组进行了重注释,修正了基因组序列中的错误位点861处,发现了新转录本249个及可变剪切现象83个,并更正了553个转录本的错误注释。经过表达谱分析,在毕赤酵母中发现了2个新型强启动子,分别命名为P437和P1431,其驱动的转录本的最高转录水平分别为AOX1基因的1.78倍和3.40倍。序列分析显示,P437和P1431序列中存在着多个酵母转录因子的结合位点。     

人SLC25A13基因内含子突变IVS6-11A>G导致转录子剪接异常

目的:通过minigene剪接实验分析SLC25A13基因内含子突变IVS6-11A G是否导致转录子剪接异常,并确定其剪接方式,进而明确其在Citrin缺陷病的致病性.方法:构建携带突变的目的片段外显子捕获载体,转染293T细胞后逆转录PCR扩增转录产物,测序并分析.结果:IVS6-11A G突变导致SLC25A13基因内含子6的3'端10个碱基保留于转录子中,致蛋白翻译提前终止,Citrin蛋白功能丧失.结论:SLC25A13基因IVS6-11A G突变为剪接突变,其剪接方式为可变3'剪接,该突变为Citrin缺陷病致病突变.     

大肠杆菌高效表达载体pSY621的构建

基因在大肠杆菌中的表达往往受转录起始区的二级结构所影响,通过改变原有载体ｐＳＹ６００的ＴＩＲ区域的序列,来改造出一个能高效表达的载体ｐＳＹ６２１。在表达载体上接入ＡＮＧ（Ａｎｇｉｏｇｅｎｉｎ）,ＮＴ４（Ｎｅｕｒｏｔｒｏｐｈｉｎ－４）基因,由ＰＣＧＥＮＥ软件来计算二级结构和自由能,设计修改片段,产生新载体ｐＳＹ６２１。通过表达ＡＮＧ,ＮＴ４,ｐＺＰ３（ｐｉｇ ｚｏｎａ ｐｅｌｌｕｃｉｄａ）基因来检测     

大鼠再生肝8种肝脏细胞的生物氧化相关基因转录谱预示的生理活动

为了解大鼠肝再生中8种肝脏细胞的生物氧化相关基因转录谱及其预示的生理活动,用Percoll密度梯度离心结合免疫磁珠分选方法分离大鼠再生肝的肝细胞、胆管上皮细胞、卵圆细胞、星形细胞、窦内皮细胞、库普弗细胞、陷窝细胞和树突状细胞等8种细胞,用Rat Genome2302.0芯片等检测生物氧化相关基因在上述细胞中表达变化,用H-Cluster等软件及生物信息学和系统学生物等方法分析它们的表达模式及预示的生理活动.结果表明:38个生物氧化相关基因在大鼠肝再生中发生了有意义表达变化,相应细胞的基因数为6,32,0,2,3,1,3,2个.肝再生启动阶段和进展阶段的NAD+合成增强,从NADH到O2的电子传递及ATP合成增强.终止阶段的FADH2分解减弱,从FADH2到O2的电子传递减弱.结论:大鼠肝再生与生物氧化密切相关.     

Introns in higher plant genes

The intron is an important component of eukaryotic gene. Extensive studies have been conducted to get a better understanding of its structure and function. This paper presents a brief review of the structure and function of introns in higher plant genes. It is shown that higher plant introns possess structural properties shared by all eukaryotic introns, however, they also exhibit a striking degree of diversity. The process of intron splicing in higher plant genes involves interaction between multiple cis-acting elements and trans-acting factors, such as 5′ splicing site, 3′ splicing site and many protein factors. The process of intron splicing is an important level at which gene expression is regulated. Especially alternative splicing of intron can regulate time and space of gene expression. In addition, some introns in higher plant genes also regulate gene expression by affecting the pattern of gene expression, enhancing the level of gene expression and driving the gene expression.     

茎瘤芥BjMYB1基因的克隆、表达与遗传转化研究

MYB转录因子广泛地参与了植物细胞分化、细胞周期的调节,激素和环境因子应答等过程。本研究根据茎瘤芥转录组测序筛选获得了一个MYB基因片段。通过RACE的方法,克隆得到了两条长度分别为975bp和864bp的全长序列,分析发现可能为茎瘤芥MYB基因的两种不同选择性拼接形式,并命名为BjMYB1-3和BjMYB1-4。对BjMYB1-3和BjMYB1-4做组织表达分析,发现这两个转录本在茎中特异表达。针对BjMYB1-3和BjMYB1-4的亚细胞定位分析,显示BjMYB1-4定位于细胞核,BjMYB1-3部分定位于细胞核。构建BjMYB-3和BjMYB1-4的超表达载体转化拟南芥,结果显示超表达转化的植株会使拟南芥提前抽薹和开花,说明BjMYB1-3和BjMYB1-4在植株的生长发育过程中起着一定作用,为进一步阐明茎瘤芥BjMYB1基因的功能奠定了基础。     

建立基因协同作用算法解析大鼠肝再生中基因表达丰度预示的细胞增殖活动

随着生物高通量分析技术的发展,获得基因组／蛋白组数据已较易实现．然而解析这些数据的生物学意义尚有不少困难,亟待克服．从生理反应的多样性、多步骤性、可逆性、循环性、重复性、网络性、可控性、适应性等特点入手,以基因表达丰度为基础,根据时间序列分析原理,应用皮尔森相关系数建立了两种描述基因协同作用的谱函数E。（￡）和巨,用它们分析基因表达丰度、表达变化预示的大鼠肝再生中肝细胞的增殖活动．结果显示,大鼠肝再生的进展阶段,即PH后12～72h肝细胞的增殖活动显著强于对照．进一步分析相关文献资料发现,上述结果与文献报道一致,表明在解析生物高通量分析数据的生物学意义方面,基因协同作用算法有一定应用价值．     

桑树MaACS和MaACO基因的鉴定和表达模式研究

研究目的：分离和鉴定桑树中参与乙烯生物合成的酶的编码基因MaACS 和MaACO,研究其表达模式。创新要点：基于最新公布的桑树基因组数据库数据,获得5个MaACS 基因和2个MaACO 基因,对其进行了生物信息分析,同时鉴定了其在不同桑树组织中、不同发育时期桑椹中和不同激素作用下的表达模式。研究方法：通过生物信息学方法筛选和鉴定基因,利用荧光定量逆转录聚合酶链式反应（qRT-PCR）分析基因的表达量。重要结论：MaACS 和MaACO 基因在根、茎、叶等不同组织中呈现出不同的表达模式,在桑椹发育过程中呈现出两种表达模式,其表达量被脱落酸和乙烯利上调。     

基于SAM和GA／SVM的肿瘤基因表达谱分类算法

基因芯片技术在肿瘤分型分类的研究中得到了广泛的应用．为了处理肿瘤基因表达谱数据,建立肿瘤分类预测模型,文中采用基因表达差异显著性分析方法,支持向量机,遗传算法相结合的多步骤降维分类方法．采用该方法处理大肠癌和白血病数据集,筛选到基因数量较少并且分类准确度较高的特征基因子集．实验结果表明,文中的方法可以快速有效地筛选肿瘤特征基因,获得更好的分类效果．