高温胁迫对近江牡蛎Hsp90表达及CpG甲基化的影响

为了丰富广温性潮间带底栖生物的温度调控机制研究,本研究采用荧光定量PCR法、亚硫酸氢盐处理基因组DNA结合甲基化特异性PCR(Methylation specific PCR,MSP)法及染色质免疫共沉淀法,对40℃热胁迫24h后,近江牡蛎(Crassostrea rivularis)热休克蛋白90(Heat shock protein 90,Hsp90)的mRNA表达及其核心启动子甲基化的调控模式进行研究。结果显示:近江牡蛎成贝在40℃热胁迫24h后,其消化腺、腮和心脏组织中Hsp90mRNA表达显著升高(P0.05),核心启动子区CpG平均甲基化水平显著降低(P0.05),其中邻近热休克元件(Heat shock element,HSE)的CpG2、CpG3、CpG4位点甲基化水平显著降低(P0.05),CpG5位点甲基化水平无显著变化(P0.05),灰度分析显示消化腺和心脏组织中的Hsp90核心启动子与RNA聚合酶Ⅱ(RNA polymeraseⅡ)结合增强,腮组织中的Hsp90核心启动子与RNA polymeraseⅡ出现弱结合。表明Hsp90是近江牡蛎抵御高温胁迫的主要表达基因。     

黄鳝性腺发育过程中Amh和SOX9基因的表达分析

文章研究了黄鳝性腺发育过程中抗苗勒氏管激素(anti-Mullerian hormone,Amh)基因和Sry相关高泳动类非组蛋白基因9(Sry-related high mobility group-box gene 9,SOX9)2个基因的表达量变化及关系,进而推断其基因表达通路,为研究黄鳝性逆转过程中基因的调控理论奠定基础。文章提取黄鳝Ⅰ龄卵巢(Ⅱ期卵巢)、Ⅲ龄卵巢、Ⅱ龄间期性腺早期、Ⅱ龄间期性腺后期、Ⅲ龄精巢5个时期的性腺组织RNA并反转录成cDNA,通过半定量和荧光定量聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)对其表达量进行定量分析。结果表明,Amh和SOX9基因在黄鳝性腺发育过程中的表达没有特异性,随着卵巢的败育和精巢的发育,表达量明显升高。Amh基因在Ⅲ龄精巢表达有显著增高,SOX9基因的表达量高于Amh(Ⅲ龄精巢例外)。Amh和SOX9基因的表达呈现正相关,后期Amh基因的表达量显著升高可能是由于存在一个诱导SOX9基因表达的信号,两者在黄鳝性逆转过程及精巢的发育过程中存在一定的协同关系,可能存在Amh—SOX9基因信号通路。     

多种环境雌激素低剂量联合处理诱导斑马鱼精子发生障碍

用E2、EE2、DES、4-t-OP、4-NP、BPA等6种环境雌激素暴露雄性斑马鱼(Danio rerio)成鱼120d。对暴露后斑马鱼精巢的组织学观察发现,其中精子的发生被明显抑制,精子大量丢失,出现空腔;早期生殖细胞大量增生。采用半定量RT-PCR对暴露后斑马鱼精巢发育和精子发生相关基因的表达进行研究,结果表明联合处理后,斑马鱼精巢中雄激素合成酶基因P450 11β、cyp17a1的表达显著下调(p0.05),而孕激素合成酶基因20β-hsd和雌激素合成酶基因cyp19a1a的表达量没有显著变化,但雌激素受体基因esr1的表达则显著上调(p0.05);减数分裂标记基因dmc1没有显著变化,而scp3基因的表达则显著下调(p0.05)。另外,视黄酸(Retinoic acid,RA)合成酶基因aldh1a2的表达显著上调(p0.05),而RA降解酶基因cyp26b1的表达则无显著变化。研究推测多种环境雌激素的联合处理可能通过下调雄激素合成酶的表达、上调雌激素效应和增强减数分裂起始并抑制减数分裂后期过程诱导斑马鱼成鱼精子发生障碍;因此多种环境雌激素低剂量联合暴露对渔业资源造成的生殖风险值得警惕。     

DjRock2参与东亚三角涡虫再生调节

利用体外转录的方法合成DjRock2基因的RNA探针,检测RNA探针效率后,对成体及再生过程中的涡虫进行原位杂交试验;将DjRock2基因插入到L4440载体中,构建L4440-DjRock2干扰载体,合成dsRNA并微注射涡虫,利用RT-PCR和Western blot技术检测干扰后再生过程中DjRock2 mRNA和蛋白表达的下调作用。结果表明:DjRock2基因在成熟涡虫中枢神经系统中特异性表达,再生过程中伤口处胚基位置有阳性信号;干扰成体涡虫在再生第3天,头部、中部、尾部都有胚基的形成,但是第5天开始伤口处细胞凋亡,成体干细胞没有完成正常的分化,头部、中部、尾部再生都受到抑制,不能正常完成再生,甚至死亡。RT-PCR技术检测到RNA干扰后DjRock2mRNA的表达显著下降。Western blot检测到干扰后DjRock2蛋白的表达下调。所构建的L4440-DjRock2干扰载体干扰效率高,表型变化明显,从基因和蛋白方面进行分析,为进一步研究Rock2基因的功能奠定了基础。     

下调ATF5基因表达对神经胶质瘤细胞增殖及巨细胞病毒复制的影响

采用慢病毒介导的小RNA干扰技术,靶向干扰神经胶质瘤U87细胞中ATF5基因的表达,构建ATF5基因下调稳定表达的细胞株,并用Real-time PCR检测ATF5基因的下调表达效率。CCK8实验检测下调ATF5基因表达后对U87细胞增殖的影响;Semi-quantitative RT-PCR及Western-blot分别在mRNA、蛋白水平上检测下调ATF5的表达后对感染的HCMV复制的影响。研究结果显示,下调ATF5基因的表达可以抑制U87细胞的增殖,并且可以分别在mRNA、蛋白水平上抑制HCMV的复制。抑制U87细胞的增殖可以减慢神经胶质瘤的增长速度,抑制HCMV的复制可以减慢或者阻止神经胶质瘤恶性转化过程。由此可以推断出,下调ATF5基因的表达不仅可以直接抑制神经胶质瘤细胞的生长,还可以间接的抑制神经胶质瘤的发生发展。因此,下调ATF5的表达可能成为治疗神经胶质瘤的新的方法。     

牛至精油对嗜热四膜虫基因表达的影响

牛至精油(Oregano Essential Oil, OEO)具有抗菌、杀菌、抑制寄生虫生长等功效.为了解牛至精油影响细胞生长的分子调控过程,对牛至精油作用下0 h和24 h的嗜热四膜虫的基因表达情况进行分析.高通量转录组测序结果表明,对照组即未加入牛至精油24 h与0 h的样本数据,比较分析后鉴定到了6 297个差异表达基因(包括下调4 232个、上调2 065个),而实验组即加入牛至精油24 h与0 h的样本数据,比较分析后鉴定到7 596个差异表达基因(包括下调6 254个、上调1 342个).通过与对照组差异表达基因的比较发现,实验组特异上调和下调差异表达基因分别有257个和2 329个.GO功能富集发现,特异上调差异表达基因无功能富集,特异下调差异表达基因功能主要富集在RNA加工、蛋白质分解代谢、细胞定位和信号转导等过程.KEGG通路分析发现,特异下调差异表达基因主要涉及细胞自噬及细胞周期等通路.而这些过程或通路上基因表达水平的下调可能会抑制细胞的生长.对通路中7个下调的差异表达基因和3个无明显差异表达变化的基因进行实时荧光定量PCR检测,实验结果和转录组测序数据结果的相关...     

多种环境雌激素低剂量联合处理诱导斑马鱼精子发生障碍

用E2、EE2、DES、4-t-OP、4-NP、BPA等6种环境雌激素暴露雄性斑马鱼(Danio rerio)成鱼120 d。对暴露后斑马鱼精巢的组织学观察发现，其中精子的发生被明显抑制，精子大量丢失，出现空腔；早期生殖细胞大量增生。采用半定量RT-PCR对暴露后斑马鱼精巢发育和精子发生相关基因的表达进行研究，结果表明联合处理后，斑马鱼精巢中雄激素合成酶基因P450 11β、cyp17a1的表达显著下调(p<0.05)，而孕激素合成酶基因20β〖KG0.01mm〗-hsd和雌激素合成酶基因cyp19a1a的表达量没有显著变化，但雌激素受体基因esr1的表达则显著上调(p<0.05)；减数分裂标记基因dmc1没有显著变化，而scp3基因的表达则显著下调(p<0.05)。另外，视黄酸(Retinoic acid，RA)合成酶基因aldh1a2的表达显著上调(p<0.05)，而RA降解酶基因cyp26b1的表达则无显著变化。研究推测多种环境雌激素的联合处理可能通过下调雄激素合成酶的表达、上调雌激素效应和增强减数分裂起始并抑制减数分裂后期过程诱导斑马鱼成鱼精子发生障碍；因此多种环境雌激素低剂量联合暴露对渔业资源造成的生殖风险值得警惕。
     

果蝇精子发生中CG15899的基因表达

为了检测在雄性果蝇中CG15899基因是否有特殊的表达,利用PCR的方法得到CG15899的基因片段,并用DIG标记PCR产物,将其与野生型雄性果蝇melanogaster的精巢进行原位杂交,最后在果蝇精巢的细胞质中产生了较强的信号．实验结果表明,CG15899基因在精原细胞和初级精母细胞中表达．     

NHEJ信号通路关键基因mRNA表达与宫颈鳞癌同步放化疗敏感性的关系

探讨NHEJ信号通路关键基因XRCC4,XRCC5,XRCC6,LIG4,PRKDC及DCLRE1C的mRNA表达水平与宫颈鳞癌同步放化疗敏感性的关系。以42例宫颈鳞癌活检样本为研究对象,采用荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析上述6个基因的mRNA表达水平,并将检测结果与患者的同步放化疗敏感性进行关联分析。XRCC6 mRNA高表达患者应答率为47.6%,低表达患者应答率为90.5%(P=0.003);其他5个关键基因的mRNA表达水平与患者的应答率无显著性关联;多因素Logistic回归分析显示XRCC6 mRNA表达水平与患者同步放化疗敏感性有显著性关联(P=0.008)。XRCC6 mRNA表达水平与宫颈鳞癌患者同步放化疗敏感性密切相关,可作为评估其临床疗效的分子标志物。     

不同盐度下镉对太平洋牡蛎不同组织热休克蛋白70基因表达的影响

研究不同盐度作用下,镉对太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)热休克蛋白70(Hsp70)基因表达的影响,为从养殖源头加强贝类的安全生产提供技术支撑,并为其产品质量控制提供基础数据。分别将太平洋牡蛎在盐度13psu、20psu、27psu和34psu下驯化14d后,将其暴露于10μg/L镉溶液中28d进行蓄积实验,随后转移至干净的海水中进行排出实验;将未暴露于镉溶液的对应盐度处理组设置为空白组;最后采用实时荧光定量PCR法进行基因表达量测定。研究结果显示:4个盐度作用下,外套膜中Hsp70基因的mRNA表达趋势大体相同,体内镉浓度较低时Hsp70基因被诱导,镉浓度较高时Hsp70基因被抑制。消化腺Hsp70基因表达大部分受到抑制,盐度20psu组于第42天受到诱导,盐度27psu组于第28天受到诱导,盐度34psu组于第7,21和42天受到诱导。表明Hsp70基因对重金属镉具有显著的反应性,作为镉早期污染综合预警指示分子具有可行性。     

流速胁迫对美国红鱼的转录特性研究

水流对鱼类生长发育有着重要的影响,为了在分子水平上研究美国红鱼在流速胁迫下的机理,在给定最大续航游泳速度0.9 m·s~(-1)的条件下,利用转录组测序的方法研究了流速胁迫对美国红鱼肝脏转录组的影响。实验结果如下:测序总共获9.32 Gb Clean Data,各样品Clean Data均达到4.54 Gb,Q30碱基百分比在92.12%及以上。De novo组装后共获得70148条Unigene,其中长度在1 kb以上的Unigene有12 465条。基于Unigene库的基因结构分析,其中SSR分析共获得10214个SSR标记;SNP分析试验组T01和对照组T02的纯合型数目分别为38 020和29 627,杂合型数目分别为57 835和66 088个。经过筛选后得到显著性差异表达的基因有1 173个,其中上调的基因数目为204个,下调的基因数目为969个。通过GO富集分析,有424个富集到生物过程(biological process),有90个富集到胞组分(cellular component),有310个富集到分子功能(molecular function)。差异表达基因的富集分析结果显示,能够注释的差异表达基因数目有1096个,注释到KEGG通路的有423个:富集到新陈代谢通路(metabolic pathways)、环境信息处理(environmental information processing)和细胞过程(cellular processes)的差异表达基因相对较多,分别为136、69和67个;有4条为显著性富集通路,分别为甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢、色氨酸代谢、视黄醇代谢和类固醇类的生物合成;应对流速胁迫的相关基因,如Hedgehog信号通路(Hedgehog signaling pathway)中Hh、PKA、CK1、Wnt等基因表现为上调、RNA降解(RNA degradation)中的Dcp1、EDC3基因表现为下调等。为了验证RNA-seq分析的表达谱,对11个基因进行了相关mRNA水平的qPCR测定,经过Spearman的rho测试发现qPCR的数据显著相关(R~2=0.979 7),对比qPCR和RNA测序的数据,上调和下调基因均非常吻合。     

基于Hsp90 ATPase活性的抑制剂筛选模型研究

热休克蛋白90(Heat shock protein,Hsp90)作为分子伴侣,参与调控肿瘤细胞多条信号通路,对肿瘤细胞生长有重要作用.以pGEX-4T-1为载体,构建了Hsp90表达载体于宿主大肠杆菌中表达.通过孔雀绿磷钼酸铵-无机磷检测法,测定异源表达的Hsp90 ATPase活性.实验得出Hsp90对ATP的米氏常数(Km)为369.1 μmol/L,在Hsp90和ATP浓度分别为0.18,1 mmol/L时转换效率常数(kcat)为1.6 min-1,最大反应速率(Vmax)为1.0 μmol/(L·min).基于该方法,建立Hsp90 ATPase活性抑制剂筛选模型,以Geldanamycin和Radicicol为阳性对照,发现Rifamycin、Rugulosin及MycoE也有较强的Hsp90 ATPase抑制活性.该方法可用于筛选抗肿瘤候选化合物的研究,同时也可为具有ATPase活性蛋白的抑制剂筛选提供参考.     

小菜蛾泛素基因的克隆与分析

运用RT-PCR技术,从小菜蛾幼虫总RNA反转录产物中扩增出泛素基因的cDNA序列.利用RNA干扰(RNAi)技术将一段体外合成的与小菜蛾泛素延伸蛋白基因UBA52同源的dsRNA注入四龄幼虫体内,以抑制小菜蛾UBA52基因的表达.半定量RT-PCR结果显示,72 h后沉默组小菜蛾幼虫体内UBA52基因的mRNA表达量显著下调.本实验成功沉默小菜蛾泛素基因,此RNAi干扰体系的建立为利用此技术分析小菜蛾及其他昆虫基因的功能提供了参考.     

荧光定量PCR法在人类宫颈癌RNA干扰中的应用

研究荧光定量PCR法在RNA干扰（RNAi）技术抑制宫颈癌Caski细胞人乳头瘤病毒16型E6基因（HPV16E6）的应用情况,并与传统使用的灰度值分析法进行比较。构建shRNA重组质粒干扰载体转染至Caski细胞中。通过荧光定量PCR法和灰度值分析法检测干扰后细胞HPV16E6基因的mRNA及蛋白质表达水平。实验表明HPV16E6基因mRNA及蛋白质的表达量都有明显降低,与阴性对照空白质粒组相比有显著差异（P〈0．01）;RNAi对宫颈癌Caski细胞中HPV16E6基因的表达具有较高的抑制率;荧光定量PCR法较之传统的灰度值分析法更为准确。     

低剂量镉暴露对雄性斑马鱼生殖内分泌的干扰

【目的】评估低剂量镉(Cd)暴露对成年雄性斑马鱼(Danio rerio)生殖内分泌的影响。【方法】将成年雄性斑马鱼暴露于质量浓度为5μg·L~(-1)镉离子(Cd~(2+))30d后,分析精巢组织学结构、血浆11-酮基睾酮(11-KT)质量浓度、下丘脑-垂体-性腺(HPG)轴以及减数分裂关键基因转录水平的变化。【结果】与对照组相比,Cd暴露组精巢组织出现早期生殖细胞增多、精子数量减少和空隙等变化;血浆11-KT质量浓度与对照组相比有统计学意义上的增加(p0.05);此外,Cd暴露上调了视黄酸合成酶基因aldh1a2和HPG轴关键基因gnrh2,fshβ,lhβ,fshr,lhr,ar的表达水平,下调了联会复合体蛋白3基因sycp3的表达水平,这些差异具有统计学意义(p0.05),而HPG轴关键基因gnrh3、DNA减数分裂重组酶1基因dmc1和视黄酸降解酶基因cyp26b1的表达水平与对照组相比没有统计学意义上的差异。【结论】低剂量Cd暴露通过调节HPG轴和减数分裂关键基因的表达水平干扰成年雄性斑马鱼生殖内分泌。     

亚麻木酚素干预下ApoE基因敲除小鼠肝脏转录组分析

利用转录组测序技术研究了亚麻木酚素干预下ApoE-/-(Apolipoprotein E,ApoE)小鼠肝脏组织中差异表达基因及相关信号通路，为明确亚麻木酚素缓解高脂血症的分子机制奠定基础。结果表明，亚麻木酚素组和模型组之间，共有372个差异表达基因，其中包括234个显著上调基因，138个显著下调基因。这些关键的差异表达基因包括Hsd3b5、Acot1、Elovl3等与脂质代谢相关的基因。GO(Gene ontology, GO)富集分析发现差异表达基因主要富集在脂肪酸代谢等生物过程、细胞外间隙等细胞组分以及单加氧酶活性等分子功能。KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)信号通路富集分析表明差异表达基因在PPAR(Peroxisome proliferation activated receptors, PPAR)信号通路被富集。PPAR信号通路的多个基因的表达被激活，如Fabp、Cyp、Acsl、Ehhadh、Fads、Acaa、Scp、Pltp等，推测亚麻木酚素是通过PPAR信号通路调节ApoE-/-小鼠血脂水平的。     

microRNA在树鼩真菌性角膜炎中的调控网络及其生物学功能分析

筛选树鼩真菌性角膜炎发病过程中差异表达的微小RNA(microRNA,miRNA)和信使RNA(mRNA),分析其靶基因的生物学功能及信号通路,为阐明真菌性角膜炎的免疫机制及筛选其抗真菌治疗的潜在靶点提供线索。通过茄病镰刀菌液显微注射至树鼩角膜基质,诱导真菌性角膜炎的发生;使用高通量测序技术检测茄病镰刀菌感染树鼩第7天、14天和30天的角膜组织miRNA和mRNA表达谱,以自身未感染的眼角膜为对照;差异表达miRNAs的靶基因与差异表达mRNAs取交集构建miRNA-mRNA调控网络,采用实时荧光定量PCR进行验证;最后对靶基因进行GO和KEGG富集分析。结果表明:在茄病镰刀菌感染树鼩角膜第7天、14天和30天,分别有78、56、41个mRNAs和70、63、20个miRNAs显著性差异表达,其中有29个mRNAs和14个miRNAs在感染第7天、14天和30天均显著性差异表达,Has-miR-214-3p和Has-miR-149-5p处于调控网络的关键节点。GO和KEGG富集分析发现,显著性差异表达的mRNAs和miRNAs靶基因主要参与免疫反应和炎症反应,涉及Toll-like受体、NOD-like受体、NF-kB和TNF信号通路。研究结果明确了树鼩真菌性角膜炎存在miRNA-mRNA差异表达基因谱,Has-miR-214-3p、Has-miR-149-5p与树鼩真菌性角膜炎相关,可作为真菌性角膜炎发生和预后评价的潜在生物学标志物。     

FGF8、SHH、FOXL2基因在鸡胚成纤维细胞中的调控作用研究

为了研究SHH、FGF8和FOXL2三个基因在鸡和鹌鹑杂交禽胚胎早期发育中的作用,分别构建鸡SHH、FGF8和FOXL2三个基因共9个RNA干扰载体,构建FGF8基因和SHH基因的过表达载体;将干扰载体和过表达载体分别转染鸡胚成纤维细胞。结果表明:FGF8基因通过MAPK信号通路影响杂交种胚胎早期发育;SHH基因通过Hedgehog信号通路影响杂交种胚胎早期发育;FOXL2基因通过调节DMRT1、SOX9和CYP19等基因的表达变化来影响杂交种胚胎早期发育。本研究可为进一步研究雌性杂交种胚胎早期死亡的原因奠定理论基础。     

17β-雌二醇对大黄鱼性别分化相关基因表达的影响

为了解17β-雌二醇(E2)对大黄鱼性别决定与性腺发育相关基因表达的影响,在鱼苗培育到41 dph(days post-hatch)时分别投喂添加了0、80、120 mg/kg 17β-雌二醇的配合饲料,并在开始饲喂前(41 dph)和开始饲喂后第30天(70 dph)、第50天(90 dph)、第80天(120 dph)取样,用大黄鱼性别特异分子标记进行遗传性别鉴定后,挑选出遗传雄性(XY)个体,采用qRT-PCR技术检测性腺中amh、gsdf、cyp19a和foxl2四个性别发育与分化相关基因的表达情况。结果表明,E2能下调amh、gsdf、foxl2的表达,对不同发育阶段的大黄鱼体内的性激素转化通路(cyp19a)的影响不同。     

新型隐球菌vps41Δ氮源饥饿反应的数字基因表达谱分析

VPS41基因在新型隐球菌的饥饿反应、巨噬细胞中存活以及致病性等过程中起关键作用.为了进一步研究VPS41介导的饥饿反应信号通路相关基因,利用数字基因表达谱技术检测了在氮源饥饿条件下隐球菌野生型菌株KN99α与饥饿反应缺陷菌株vps41Δ呈显著差异表达的基因.结果表明:在氮源饥饿条件下野生型与vps41Δ中呈显著表达差异的基因共有241个,其中vps41Δ中表达上调的基因有176个,表达下调的基因有65个.差异表达的基因主要涉及细胞的形态结构形成、细胞循环、次级代谢产物合成、能量代谢等生物过程.以上结果为迅速克隆鉴定隐球菌VPS41饥饿信号通路的其他关键基因奠定了基础.