1q42.3染色质区域一个前列腺癌特异性超级增强子样元件通过染色质相互作用促进细胞迁移

前列腺癌在全球男性中发病率居于前列,遗传因素是影响前列腺癌发生发展的主要因素. 研究报道1号染色体长臂42 区3 带至43 区(1q42.3-43)存在一个潜在的前列腺癌易感染色体座位,但这个易感座位与肿瘤关联的分子机制迄今未得到确认. 增强子是能够改变染色质活化状态的DNA 序列,通过精准调控基因时空表达从而决定细胞身份命运. 通过ChIP-seq 发现1q42.3 染色质区域存在一个前列腺癌特异性超级增强子样元件;利用CRISPR/Cas9 系统敲除该区段后发现细胞迁移能力明显降低,并利用RNA-seq 筛选出多个差异表达的基因;通过Hi-C 鉴定出与该超级增强子样元件相互作用的染色质区段;最后将RNA-seq 和Hi-C 进行综合分析预测出该超级增强子样元件直接调控的基因.     

隔离子

隔离子作为一种转录调控因子，可以调节增强子和启动子之间的相互作用，也可以保护基因免受沉默效应的影响．本文从隔离子的生物学功能、作用特点和作用机制几个方面对其进行了介绍．     

Bcl-6对滤泡辅助性T细胞的调控作用及机制进展

Bcl-6是滤泡辅助性T细胞(Tfh)的亚群决定转录因子，在Tfh细胞分化和功能调节过程中发挥关键作用.Bcl-6调控Tfh细胞的分子机制及其受到的精密分子调控受到广泛研究，近年来已取得了一定的进展.该文回顾了Bcl-6被鉴定为Tfh细胞亚群转录决定因子的研究历程，总结Bcl-6在Tfh细胞中的功能，综述Tfh细胞调控Bcl-6表达机制的研究进展，并对Bcl-6研究中的潜在问题和未来研究方向进行了展望.     

含有前列腺癌风险性SNP rs10486567位点潜在增强子座位在前列腺癌细胞中功能的研究

遗传是前列腺癌发展成临床型疾病的重要危险因素.前期采用生物信息学分析发现,7号染色体短臂15区2带(7p 15.2)的SNP rs10486567是前列腺癌的独立风险因子,并发现该SNP位点定位于一个潜在增强子内部.本研究通过CRISPR-Cas9技术在22RV1细胞系中敲除该增强子座位后发现肿瘤细胞迁移能力显著降低;并利用Capture-C技术结合RNA-seq方法,发现该增强子座位与约800 kb外的HOXA基因区段存在远距离染色质相互作用,并调控HOXA基因簇的表达.研究提示含有风险性SNP rs10486567的增强子区段调控HOXA7、HOXA4等基因的表达,进而影响肿瘤细胞的恶性转移进程.     

细菌非编码小RNA的生物学特征及作用机制研究进展

细菌非编码小RNA(sRNA)是一类长度为50～500 nt、一般不编码蛋白质的具有调控功能的小RNA,主要通过与靶mRNA碱基配对或与靶蛋白质结合,在转录后水平发挥调控作用.sRNA参与细菌氨基酸代谢和转运、环境胁迫响应以及毒力作用等众多重要生理过程的调控,与传统的转录因子等构成多层级的调控网络,协同作用使细菌对环境变化做出快速且精细的响应.由于sRNA在细菌调控网络中的重要作用,发现新的sRNA并阐明它们的调控功能成为原核生物基因表达调控研究的一个热点.本综述对细菌sRNA的筛选、鉴定、作用机制以及生物学功能等方面取得的进展进行总结,希望给相关领域的研究者提供一个较为全面的视角.     

鱼类免疫球蛋白分子生物学研究进展

综述了近年来鱼类免疫球蛋白分子生物学的最新研究进展,主要涉及鱼类Ig基因序列分析、组成形式、重排机制以及转录调控4个方面.鱼类Ig重链和轻链基因克隆分析证实有多种不同的重链、轻链类型存在;重链和轻链基因由不同染色体上的多基因座编码,在不同的鱼类中具有不同的基因组织形式;重组信号序列在重链、轻链基因组中均有发现,其重排过程主要由重组活化酶进行调控;增强子和启动子在鱼类Ig转录调控中发挥重要作用,其中增强子序列在系统发育中具有保守性.Ig作为鱼体特异性体液免疫应答的主要因子,其分子生物学的深入研究对于阐明脊椎动物免疫系统进化具有重要意义.     

哺乳动物性别决定机理研究进展

综述了与哺乳动物性别决定有关的6个基因在基因通路中的表达调控及功能,并分析了这些基因之间可能的相互作用机理,为发育生物学、哺乳动物性别决定、性别控制及胚胎鉴定提供一些借鉴.     

雷蒙德氏棉DNase Ⅰ高敏感位点(DHSs)文库构建方法

染色质DNA对DNase Ⅰ表现出高敏感性的位点(DNase Ⅰ hypersensitive sites,DHSs)多是顺式作用元件所在的位置,包括启动子、增强子、调节子和衰减子等.研究DHSs位点的数目及其动态变化是探明顺式作用元件功能、揭示基因表达调控机制,乃至进行基因编辑和创新遗传材料的重要辅助手段.本文借鉴水稻和拟南芥DHSs文库构建方法,通过优化设计,初步建立了二倍体雷蒙德氏棉(Gossypium raimondii D5)的DHSs文库,为深入进行棉花功能基因组研究奠定基础.     

突触后神经元AMPA受体循环的机制

突触后神经元AMPA受体数量的动态调控是突触可塑性的核心机制.从受体聚集、转运到锚定和降解,每一个环节的失调都可能引起突触传递障碍,是神经发育障碍、退行性疾病以及认知功能障碍发生的根本原因.针对合成、转运、锚定和降解等一系列细胞内事件,总结AMPA受体在突触后膜实现突触传递功能的途径,并分析参与AMPA受体循环调控蛋白的作用,理解AMPA受体动态调控的基本生物学机制.     

人类K562细胞系中组蛋白修饰的调控分析

利用10种组蛋白修饰和1种组蛋白变体的ChIP-seq数据,统计了K562细胞系和GM12878细胞系中11种组蛋白修饰在癌基因启动子区域的分布.比较了两个细胞系中致癌基因和抑癌基因启动子区域的组蛋白修饰分布密度,并计算了11种组蛋白修饰与基因表达的相关性,分别在致癌基因和抑癌基因中构建了组蛋白修饰和基因表达的多元线性回归方程,从而发现K562细胞系中癌症发生过程中组蛋白修饰的调控特征.最后对K562细胞系中超级增强子调控的致癌基因和抑癌基因进行GO功能分析,研究这些基因的生物学功能,进一步找出K562细胞系中癌症发生的5个关键基因GATA1、GATA2、H3F3B、LYL1和SH_2B3.     

体细胞重编程中miRNA的鉴定及功能研究

该研究针对非编码RNA研究中的核心科学问题,研究体细胞重编程微RNA功能及调控网络。研究的5年预期目标是:利用分子生物学、细胞生物学、生物化学和信息生物学手段,完成重编程和体细胞重编程和多能性细胞分化多个阶段的微RNA的表达谱,鉴定出在以上多个阶段表达变化显著的微RNA。找到影响重编程或多能干细胞分化过程的几种微RNA及鉴定其靶基因,并揭示这些基因在上述过程的作用。鉴定到在转录后加工水平和核质转运过程受调控的微RNA,阐明这些特定微RNA的作用机理,揭示其核质转运变化与重编程和多能性细胞分化之间的关联,阐明其分子机制。阐明上述相关微RNA在胚胎发育、细胞分化和重编程过程中的作用及其自身生物合成规律,并揭示其在器官发育中的作用。近3年,已建立体细胞重编程和多能性细胞分化及体细胞转分化的研究系统。采用核移植技术,建立了可用于研究体细胞重编程中mi RNA功能的新系统——来自孤雄囊胚的单倍体胚胎干细胞系。已经建立了研究mi RNA核质转运和转录后加工调控的研究体系。制作了mi RNA敲除小鼠。系统鉴定了体细胞重编程过程中差异表达的mi RNA。系统鉴定了体细胞向肝细胞转分化过程中显著差异表达的mi RNA。发现了RNA结合蛋白在转录后加工水平调控的特定miR NA的表达。发现在哺乳动物细胞核内存在一种读码机制,可能参与调控非编码RNA的核质转运。揭示了mi R-126在小鼠胚胎血管新生和血管完整性维持中的作用,探究了其发挥作用的分子机制。     

沉默Vsx1基因后金鱼胚胎的差异蛋白质组学研究

Vsx1基因是与金鱼眼睛空间模式形成相关的调控基因和二倍体依赖型机制的候选目标基因.为进一步探究Vsx1在金鱼胚胎发育过程中的功能及其调控方式,采用反义寡核苷酸技术抑制Vsx1的表达,应用双向凝胶电泳(2-DE)进行蛋白分离,经PDQuest软件图谱分析,质谱分析初步鉴定,获得了Vsx1沉默引起的13个差异蛋白质.如Prohibidn-2(PHB2)、Nme2 protein等,并对这些差异蛋白质可能直接或间接地受到Vsx1的调控机理和Vsx1在金鱼胚胎发育过程中的功能进行了初步的理论分析,为进一步阐明Vsx1的功能和调控机制奠定了良好的基础.图3,表2,参17.     

鸦胆子治疗卵巢癌作用机制的网络药理学研究

目的:通过网络药理学方法分析鸦胆子作用于卵巢癌的潜在基因靶点及信号通路,探讨其治疗卵巢癌潜在作用机制.方法:利用中药系统药理学数据库及分析平台(TCMSP)检索出鸦胆子的有效成分并预测其潜在基因靶点,利用DRUGBANK、DisGeNET、OMIM等数据库检索出与卵巢癌相关的基因靶点,Cytoscape软件构建出成分-基因靶点-信号通路的网络关系图,应用DAVID及KEGG分析出鸦胆子治疗卵巢癌的潜在作用机制.结果:最终检索出鸦胆子有效成分12个,预测相关的基因靶点有124个;与卵巢癌作用机制有关的基因靶点有622个,其中二者有交集的关键基因靶点有33个;主要富集在mTOR、VEGF等14个信号通路,涉及细胞信号转导、基因表达调控及转录、翻译的调节等多个生物学过程.结论:应用生物信息学技术初步预测出鸦胆子治疗卵巢癌的潜在作用机制,为进一步深入研究提供了参考和依据.     

秀丽线虫细胞核内小干扰RNA调控基因表达的机制研究

生物体内存在大量的不编码蛋白质序列的非编码RNA(noncoding RNA,ncRNA),这些非编码RNA广泛参与生命活动的各个过程,包括基因表达调控、基因组稳定性维持、抵抗外源核酸侵染、发育的时序调节以及肿瘤发生等.越来越多的证据表明一系列重大疾病的发生、发展与这些非编码RNA的产生和调控失衡相关.小调节性RNA正在成为潜在的疾病标志物、药物靶点和生物分子药物.我们的研究主要集中在高等多细胞生物中细胞核里小干扰RNA调控基因表达的分子机制和生物学功能.我们在模式生物秀丽线虫中通过遗传筛选的方法发现了一条小干扰RNA在细胞核内调控基因表达的通路,以及参与这条通路的几个关键的细胞核RNA干扰缺陷型基因(nuclear RNAi defective,Nrde).这一发现不仅解决了高等多细胞生物中细胞核内是否存在小RNA干扰现象的争论,而且发现小RNA可能通过主动转运的方式进入细胞核并调控RNA聚合酶Ⅱ(RNAPⅡ)介导的转录延伸.这一通路还可能参与了生物体的获得性遗传过程.本文重点阐述这一小干扰RNA调控基因表达的分子机制,并提出未来亟待解决的科学问题和发展方向.     

碳酸酐酶抑制剂U-104通过CA9和CA12抑制舌鳞状细胞癌的进程（英文）

U-104是一类高效的碳酸酐酶(CA)抑制剂,有望作为潜在的抗肿瘤药物应用于少数几类肿瘤的治疗.然而,U-104的下游机制及其在舌鳞状细胞癌中的功能尚不明确;其抗肿瘤效果是否依赖于CA9和CA12也未被证明.在本工作中,我们通过RNA测序发现了受U-104调节的差异表达基因和U-104可能影响的细胞内生物过程.在差异基因的富集分析中,排名位于前列的生物学过程包括与细胞死亡相关、细胞增殖、迁移和药物反应等生物学过程;这与我们利用U-104处理TSCC15舌癌细胞后观察到的生物学效应一致.进一步地,干扰CA9或CA12的表达完全消除了U-104对细胞迁移、死亡及关键差异基因表达的影响.总体而言,我们的研究在转录组水平提示了U-104的下游调节机制,并证明了在舌鳞状细胞癌中U-104的抗肿瘤功能依赖于CA9和CA12.此工作拓展了现阶段人们对于U-104抗肿瘤功能的认知,并提供了一类针对舌鳞状细胞癌的潜在治疗方法.     

昆虫DNA甲基化研究进展

DNA甲基化作为重要的表观遗传修饰，在动植物生长发育过程中发挥着重要作用，一直是表观遗传学的研究热点.然而，有关DNA甲基化在昆虫生长发育及环境响应过程中的功能及调控机制尚不明确.针对目前已鉴定到的昆虫DNA甲基转移酶的种类及其结构、DNA甲基化作用方式及调控机制、昆虫DNA甲基化相关研究方法等进行综述，以期为后续深入了解昆虫及其他节肢动物的表观遗传调控机制提供参考.     

急性期反应蛋白的研究进展

感染、炎症、组织损伤等应激原导致机体血浆中多种蛋白质浓度在短期内迅速变化,这些蛋白质被称为急性期反应蛋白.本文主要介绍了急性期反应蛋白的分类、生物学功能和合成的调控机制以及近年来相关的应用和研究现状,并对研究的发展趋势做了进一步分析.     

植物生长发育关键转录因子—FUSCA3

文章综述了FUS3基因的时空表达模式,FUS3转录因子的功能机制和响应非生物胁迫等方面的研究进展,此外还提出了潜在的研究方向,例如在种子发育成熟期,FUS3与B3家族其他转录因子互作提高贮藏物质积累的具体机制等,以期对FUS3转录因子的调控网络有一定了解,同时为植物中FUS3的功能机制研究提供新的启示.     

动态RNAm~6A甲基化修饰及其调控mRNA剪接机制（英文）

RNA 6-甲基腺嘌呤(m6A)动态修饰酶的研究及RNA m6A免疫沉淀及高通量测序技术(Me RIP-seq/m6A-seq)的快速发展,为揭示m6A在调控RNA加工、个体发育、分化、代谢及生殖等生物学功能提供了新契机.催化m6A修饰形成的甲基转移酶复合物至少包括了催化亚基METTL3和METTL14及调控亚基WTAP;加双氧酶家族蛋白FTO和ALKBH5作为m6A去甲基化酶催化m6A去甲基化;而m6A结合蛋白主要分布于细胞质的YTH结构域家族YTHDF1-3和细胞核的YTHDC1-2.扰动上述调控m6A动态的修饰酶活性可导致上千基因的表达变化,并影响m RNA稳定性及剪接加工等.本文综述了近期m6A甲基转移酶、去甲基化酶和结合蛋白的重要研究进展,并讨论了m6A调控RNA加工代谢尤其是pre-m RNA剪接的潜在作用机制.     

自噬启动因子ULK1的生物学功能与靶向治疗研究进展

UNC-51样激酶1(ULK1)作为一种丝氨酸/苏氨酸激酶是哺乳动物中的自噬启动因子,也是酵母中Atg1的同源蛋白.近年来,大量研究揭示了ULK1的结构特征及其生物学功能,并阐明了其调控自噬的途径及其与多种疾病的关系.最新研究还发现了一系列直接或间接靶向ULK1调节自噬的小分子化合物,为开发靶向自噬的新候选药物提供了线索.该文综述了ULK1作为自噬启动因子的复杂生物学功能、与多种疾病的关系及其潜在的靶向治疗应用.