PI3K等5条信号通路对NIH3T3细胞周期进程的调节作用研究

为从基因转录水平解析信号通路对NIH3T3细胞周期进程的调控作用,用小鼠基因表达谱芯片Mouse Genome 4 302.0检测信号通路相关基因表达丰度发现,PI3K,STAT3,钙蛋白酶,Rho家族鸟苷酸激酶和VEGF等5条信号通路的105个基因在该细胞的细胞周期中发生有意义的表达变化.分析基因表达变化预示的信号通路作用表明,上述5条信号通路依次促进G1期、G1/S转换期、S期、G2/M转换期和M期进程.结论:上述5条信号通路促进NIH3T3细胞的细胞周期进程.     

miR-1/133基因簇的进化及其调控网络

miR-1/133基因簇在心肌和骨骼肌中特异性表达,对心脏以及骨骼肌的发育及生理病理具有重要作用.该研究采用生物信息学方法,研究了miR-1/133基因簇的进化特征,预测了其靶基因及其调控的生物学过程.利用miRBase数据库对23种不同物种间miR-1/133基因簇的序列、组织方式进行了比较.采用最大似然法构建miR-1/133基因簇的系统进化树,显示该基因簇的进化与物种进化关系有一定差异.利用在线数据库对miR-1/133基因簇上游转录因子及下游靶基因进行预测,并对其进行综合分析,绘制出该基因簇的网络调控图,表明miR-1/133基因簇参与了骨骼肌与心肌发育、胰岛素受体信号通路、经典Wnt信号通路、p53信号通路等体内重要生理过程,为进一步阐明miR-1/133基因簇的生物学功能提供了理论依据.     

牡蛎低分子活性肽BPO-L对人肺腺癌A549细胞周期和相关癌基因、抑癌基因表达的调控作用

采用酸抽提、凝胶柱层析等方法,从僧帽牡蛎体内分离提取到牡蛎低分子活性多肽组分BPO-L,以HMBA处理组为平行对照,流式细胞仪检测细胞周期变化及以免疫细胞化学方法检测相关癌基因、抑癌基因表达变化.研究BPO-L对人肺腺癌A549细胞分化的生物学效应,探索其对肺癌细胞的作用机理.实验结果显示,BPO-L能有效抑制A549细胞增殖活动,促使细胞阻滞于G0/G1期.在此过程中,A549细胞c-myc,MTp53等癌基因蛋白表达减弱,p21WAF1/CIP1和Rb等抑癌基因蛋白表达活性的增强.本研究证实BPO-L对肺癌细胞具有显著的诱导分化作用.其诱导癌细胞分化机理与其调节和干预c-myc、MTp53等癌基因与p21WAF1/CIP1和Rb等抑癌基因的表达有关.     

HMBA对人成骨肉瘤MG-63细胞增殖和相关基因表达的影响

研究了环六亚甲基双乙酰胺对人成骨肉瘤MG-63细胞的增殖和相关基因表达的影响.实验结果表明HMBA可明显抑制MG-63细胞的增殖,细胞生长抑制率达50.69%,分裂指数抑制率达58.8%,增殖细胞核抗原的表达降低,细胞周期被阻滞在G0/G1期.免疫细胞化学染色结果显示,经HMBA处理之后,与增殖分化调控有关的癌基因c-myc、c-fos、c-erbB-2、mtp53的表达降低、抑癌基因p21WAF1/CIP1、p16、rb的表达升高.研究结果表明,HMBA能够有效抑制人成骨肉瘤MG-63细胞的增殖活动,其对细胞增殖的抑制作用与HMBA下调c-myc、c-fos、c-erbB-2、mtp53等癌基因以及上调p21WAF1/CIP1、p16、rb等抑癌基因的表达,从而调控细胞周期有重要关系.     

miR-17-92和p21对E2F-Rb网络动力学的影响

转录因子E2F对于细胞周期进程具有重要的作用,它调控着细胞的增殖和凋亡。而p21和miR-17-92都是细胞周期进程的有效抑制剂。为了进一步探究p21和miR-17-92对于E2F的调控机制,提出了E2F/Myc/miR-17-92/p21网络模型。通过数值模拟发现miR-17-92、p21可调控E2F的开关转换值和跳跃的幅度,还可以引导细胞进出癌区且miR-17-92和p21的共同调控比起各自调控更有效。这很可能为癌症的治疗提供新思路。     

Jab1基因的RNAi对乳腺癌MCF-7细胞增殖和迁移的影响

为探讨Jab1基因在乳腺癌细胞中的生物学功能,进一步揭示其作用的分子机制.首先在乳腺癌细胞MCF-7中,成功建立了慢病毒介导的Jab1基因的RNAi系统,并通过CCK8细胞增殖实验和细胞划痕实验证实Jab1基因表达的干扰使得MCF-7细胞的增殖和迁移发生显著的下降,细胞周期分析表明,干扰Jab1的表达能增加MCF-7细胞sub G1期的比例,诱导凋亡;此外,通过RT-PCR和Western blot实验首次发现Jab1能调控TBHS1的表达,添加甲基化转移酶抑制剂5-Aza-dC能抑制Jab1表达干扰介导的THBS1表达下调,提示Jab1可通过甲基化的表观遗传学途径调控THBS1基因的表达.     

CyclinE反义RNA抑制乳腺癌细胞增殖及p21~(waf1)转录水平

利用反义RNA抑制基因表达的技术 ,发现cyclinE基因在表达受到抑制后 ,乳腺癌细胞增殖速率和致瘤性明显下降 ,结果还表明cyclinE基因的抑制 ,可使p2 1waf1的转录水平上升 ,由此说明cyclinE的异常与乳腺癌的发生有着密切的关系 ,在细胞周期调控上 p2 1waf1的转录受到cyclinE表达水平的明显影响 .     

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.     

基于miRNA调控网络研究其在乳腺癌病理学分型中的作用

目前microRNA(miRNA)转录后的调控作用在乳腺癌(breast cancer,BC)致病机理探寻中受到广泛关注.但在病理分型中,人们对于miRNA如何与其靶标基因相互作用来调控乳腺癌的分型还知之甚少.本文通过结合基因表达数据和序列信息预测miRNA在乳腺癌分型中的作用.首先,使用T统计针对健康、非浸润及浸润性乳腺癌样本提取差异表达的miRNA和mRNA;然后,利用HCtarget算法预测表达显著miRNA的靶基因;最后,构建miRNA和mRNA调控网络并进行富集性分析.分子生物学分析显示,10个显著表达的miRNA的靶基因广泛参与MAPK信号通路、Wnt信号通路、雌激素信号通路等与乳腺癌密切相关的通路.而hsa-miR-200c,hsa-miR-205和hsa-miR-145调控强度变化贯穿乳腺细胞由正常到非浸润再到浸润的整个过程,可以作为识别乳腺癌潜在的分子标志物,为乳腺癌发病机理研究提供了方法和依据.     

抑癌基因与原癌基因在正常细胞与癌细胞中的表达水平与甲基化比较

选取抑癌基因和癌基因转录起始位点和转录终止位点上下2000bp,研究它们在癌细胞和正常细胞中甲基化分布差别,结果表明抑癌基因在癌细胞比正常细胞甲基化分布高,并且抑癌基因甲基化分布集中于转录起始位点前后1000bp,而原癌基因的甲基化分布要比抑癌基因的分布广.然后又对每个抑癌基因和原癌基因转录起始位点和转录终止位点的甲基化水平进行了研究,找出了在所选的癌细胞比正常细胞甲基化高的抑癌基因RUNX3,WT1,发现它们都是转录因子且生物学功能相似.     

miR-106b/miR-93降低了宫颈癌细胞对顺铂化疗的敏感性

宫颈癌是仅次于乳腺癌的第二大妇科癌症.顺铂是临床上最常用的化疗药物,治疗过程中引起的顺铂抗性会导致化疗失败.越来越多的报道证实miRNA介导了癌症对化疗药物的敏感性.尽管已经发现miR-106b/miR-93促进多种癌症的发生发展,但是miR-106b/miR-93在宫颈癌中的功能鲜为人知.本研究发现miR-106b/miR-93在宫颈癌组织以及宫颈癌细胞系的表达高于正常宫颈组织.在HPV(+)宫颈癌细胞系中,miR-106b/miR-93的表达水平与细胞系对顺铂敏感性的程度相关;高表达miR-106b/miR-93可以降低宫颈癌细胞系对顺铂的敏感性;反之,miR-106b/miR-93的干扰表达可以提高宫颈癌细胞系对顺铂的敏感性.此外,我们发现RAD1是miR-106b/miR-93共同调控的靶基因.研究结果提示了miR-106b/miR-93通过负调控RAD1降低了宫颈癌对顺铂化疗的敏感性.     

基于TCGA数据库的乳腺癌进程关键基因系统筛选和鉴定

利用TCGA数据库收集的乳腺癌转录组数据和病人临床信息,分析基因表达与乳腺癌临床病理学参数的相关性及其对预后的影响,同时结合表达差异分析筛选出与乳腺癌进程密切相关的7个候选基因(UBE2T、RRM2、SGOL1、ERCC6L、CCNE1、HMGB3和SPDYC).通过基因功能注释检索确定SGOL1作为实验验证的候选基因.实验结果表明在乳腺癌细胞系MDA-MB-231中敲降SGOL1能显著抑制细胞生长,细胞周期被阻滞在G2/M期.上述结果表明SGOL1在乳腺癌进程中具有重要作用,同时也说明该生物信息结合实验的筛选方法可以加速肿瘤关键基因的筛选和鉴定.     

CyclinE反义RNA抑制乳腺癌细胞增殖及P21wafl转录水平

利用反义RNA抑制基因表达的技术,发现cyclinE基因在表达受到抑制后,乳腺癌细胞增殖速率和致瘤性明显下降,结果还表明cyclinE基因的抑制,可使p21wafl的转录水平上升,由此说明cyclinE的异常与乳腺癌的发生有着密切的关系,在细胞周期调控上p21wafl的转录受到cyclinE表达水平的明显影响.     

长链非编码RNA FGD5-AS1 通过 miR-542-3p/GTPBP4对肝癌细胞放射敏感性的影响

目的:探讨长链非编码RNA FGD5-AS1(lncRNA FGD5-AS1)对肝癌细胞放射敏感性的影响及其分子机制.方法:运用qRT-PCR检测FGD5-AS1、miR-542-3p和GTPBP4在肝癌组织和肝癌细胞系中的表达情况;采用克隆形成实验和流式细胞仪分析FGD5-AS1和GTPBP4表达变化对肝癌细胞系放射敏感性的影响.利用基因沉默、qRT-PCR和Western blot检测FGD5-AS1对miR-542-3p及其靶基因GTPBP4表达的影响,并运用荧光素酶报告实验分析lncRNA FGD5-AS1对miR-542-3p/GTPBP4表达的调控作用.结果:FGD5-AS1和GTPBP4在肝癌组织和肝癌细胞系中表达上调,miR-542-3p在肝癌组织和肝癌细胞系中表达下调.沉默FGD5-AS1可增强肝癌细胞Huh7和PLC5的放射敏感性.沉默GTPBP4可以抑制Huh7和PLC5细胞的克隆形成,促进Huh7和PLC5细胞的凋亡,增强Huh7和PLC5细胞的放射敏感性.GTPBP4是miR-542-3p的下游靶基因,miR-542-3p可以负向调控GTPBP4的表达水平;而FGD5-AS1可负向调控miR-542-3p的表达,并正向调控GTPBP4的表达水平;FGD5-AS1对HCC细胞放射敏感性的影响又依赖于miR-542-3p.结论:FGD5-AS1作为miR-542-3p的"分子海绵"竞争性上调GTPBP4的表达进而影响肝癌细胞的放射敏感性.     

pGL3-4×PRE-E4-luc报告基因质粒的构建及在p44信号通路中的应用鉴定

p53基因是一种重要的抑癌基因,其产物能够与靶DNA特异性结合并激活转录参与诱导细胞凋亡,调控细胞周期,控制细胞的增殖与分化.p44蛋白主要定位于前列腺癌细胞的细胞质,促进癌细胞的增殖.通过shRNA沉默p44的表达后,LNCaP细胞的生长受抑制, p53靶基因TIGAR和GLIPR1的表达增加.为探寻p53是否介导p44对TIGAR和GLIPR1的作用,本研究构建了pGL3-4×PRE-E4-luc报告基因质粒,并将其分别转染经NT-shRNA慢病毒和p44-shRNA慢病毒感染的LNCaP细胞,比较两者荧光素酶活性.结果显示,重组质粒pGL3-4×PRE-E4-luc构建成功,为进一步研究p53在肿瘤发生发展过程中的作用通路提供了新的手段.但LNCaP细胞中p44并非通过p53作用于TIGAR和GLIPR1基因,具体机制仍有待进一步研究.     

miR-193b通过负向调控MCT7基因的表达抑制人胶质瘤U251细胞的迁移与侵袭

为探讨miR-193b对人胶质瘤U251细胞的迁移和侵袭能力的影响,利用HiPerFect转染试剂瞬时转染miR-193b模拟物(mimics)上调U251细胞中miR-193b的表达,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测其转染效率,然后进行细胞划痕实验及侵袭实验,分别检测miR-193b对U251细胞迁移及侵袭能力的影响.结果显示过表达miR-193b可抑制U251细胞迁移和侵袭的能力.应用生物信息学软件预测,提示单羧酸转运蛋白7(MCT7)基因可能是miR-193b的潜在靶基因.进而构建双荧光素酶报告基因系统从转录水平上证明MCT7为miR-193b调控的靶基因;qRT-PCR及蛋白质免疫印记(Western blot)分别在mRNA和蛋白水平上进一步证明MCT7基因的表达受miR-193b的负调控.由此可见,miR-193b很可能通过负向调控MCT7基因的表达来抑制U251细胞的迁移与侵袭.     

一种新的识别细胞周期相关的转录调控元件的方法

提出了一种新的细胞周期相关的转录调控元件(CCRE)的识别方法,该方法综合分析转录因子—调控元件的结合强度和转录因子靶基因的表达,模拟元件活性变化值,将具有显著周期性活性的元件认为是CCRE.在实际的细胞周期基因表达谱数据中的应用表明,该方法能识别绝大多数已经报道的CCRE,与其他常用识别方法的比较也证明该方法得到的元件与细胞周期关系更紧密.     

UFC1基因在乳腺癌细胞中的表达及意义

目的：泛素结合酶UFC1是一个新鉴定的类似泛素结合酶E2的基因,探讨UFC1基因在不同类型的乳腺癌细胞中是否表达及表达量情况.方法：分别应用RT-PCR法、Western-blot法检测分别检测一系列的乳腺细胞系MCF7、HBL100、MDA-MB231和MDA-MB-453中UFC1基因的表达水平,并进行比较.结果：在正常的HBL100乳腺细胞系中的表达最低,而在乳腺癌细胞系MCF7、MDA-MB231、MDA-MB-453中的表达明显增强,差异有统计学意义（P〈0.05）.结论：UFC1在乳腺细胞系中的差异表达的结果为将UFC1作为新的靶分子引入乳腺癌的临床预防和治疗提供实验依据.     

SMYD3对氯化钴诱导T47D乳腺癌细胞缺氧的影响分析

为了探究组蛋白甲基化酶SMYD3是否会对氯化钴(CoCl_2)诱导乳腺癌细胞缺氧损伤作用产生影响,采用MTT法和流式细胞术检测不同浓度的CoCl_2(0、50、100、200、400,μmol/L)给药24,h以及联合转染过表达质粒使SMYD3过表达后对T47D细胞的增殖及细胞周期的影响;实时荧光定量PCR法(Real-time PCR)检测其对SMYD3转录表达的影响情况.MTT和流式细胞术结果显示:CoCl_2可剂量依赖性地对T47D乳腺癌细胞的增殖产生抑制作用(P0.01),并诱导产生G0/G1期细胞周期阻滞(P0.05).CoCl_2可以抑制SMYD3的转录(P0.01).利用siRNA抑制内源性SMYD3表达后同样可诱导细胞发生G0/G1期阻滞(P0.05),而转染外源质粒使SMYD3过表达则可明显拮抗CoCl_2所诱导的G0/G1期阻滞及对细胞的杀伤作用.CoCl_2对T47D细胞的周期调控作用可能与抑制SMYD3的表达有关,SMYD3的过表达可提升肿瘤细胞在缺氧环境下的存活能力.     

p53基因调控网络研究进展

肿瘤抑制基因p53表达的p53蛋白是一个通用转录因子,与其上、下游功能相关基因组成了一个复杂的基因调控网络,在这个基因网络中p53基因起着关键作用;DNA损伤、缺氧、原癌基因的激活等均能刺激p53基因表达;p53表达升高后,可通过p53-MDM2反馈环路与泛素系统等对p53表达水平进行精确调节;p53通过调控多种下游/靶基因表达完成多种生物学功能,主要包括阻滞细胞周期、促进细胞凋亡、维持基因组稳定性等;认识p53基因调控网络的功能有助于理解p53及其下游/靶基因间的具体作用机制。