真核生物转录起始影响因子的研究进展

转录水平的调控是基因表达调控的主要方式．本文从染色质与转录激活、ＲＮＡ 聚合酶Ⅱ复合体以及转录起始因子等方面综述了目前关于转录起始影响因子的一些研究进展．     

真核生物转录起始影响因子的研究进展

转录水平的调控是基因表达调控的主要方式。本文从染色质与转录激活、RNA聚合酶Ⅱ复合体以及转录起始因子等方面综述了目前关于转录起始影响因子的一些研究进展。     

转录辅助复合体SAGA成分蛋白作用的研究进展

真核细胞中承载基因的染色质是一种非常精密而严谨的结构.这种DNA高度压缩、复杂的染色质结构影响了转录因子和RNA聚合醇Ⅱ等基本转录机器结合到相应的DNA位点上.因此基因要转录激活就必须借助于转录辅助复合体消除染色质的结构抑.转录辅助复合体可以分为两类一类主要是利用水解ATP来改变核小体相对于DNA序列的缠绕方式及排列;另一类是通过对核心组蛋白进行共价修饰来改变核小体和DNA的结合能力.SAGA复合体属于后者,对红蛋白具有乙酰化的作用.酵母中的SAGA复合体是一个分子量为180万道尔顿的多功能蛋白复合体,本文将着重介绍SAGA复合体成分蛋白在真核生物基因转录起始中的作用.     

拟南芥钙依赖蛋白激酶CPK11与ABA响应元件结合因子ABF4相互作用的研究

为研究钙依赖蛋白激酶CPK11参与ABA信号通路的方式,本文利用体外酵母双杂实验(Y2H)以及体内双分子荧光互补实验(BiFC)分析CPK11与ABA响应元件结合因子(ABA-responsive element binding factors, ABFs)ABF4之间的关系.酵母双杂交实验表明CPK11与ABF4存在体外相互作用,双分子荧光互补实验表明CPK11与ABF4存在体内相互作用.以上实验共同证明CPK11与ABF4存在直接相互作用.作为CPK11的同源蛋白CPK4与转录因子ABF4在植物体内也存在相互作用.以上实验表明CPK11及其同源蛋白CPK4可能通过与转录因子ABF4相互作用从而参与钙离子介导的ABA信号通路.     

斑马鱼Cyclin C的cDNA克隆及其在发育过程中的表达

细胞周期蛋白C(cyclin C)与细胞周期依赖性蛋白激酶cdk8结合,通过磷酸化RNA 聚合酶 II 和 TFIIH调控转录.在脊椎动物胚胎发育过程中有关细胞周期蛋白C合子型转录激活机制尚知甚少.本研究克隆了斑马鱼细胞周期蛋白C基因,并用Northern杂交和整体原位杂交技术检测其在胚胎发育过程中的表达状态.结果显示,斑马鱼细胞周期蛋白C高度保守,与人细胞周期蛋白C有88％的蛋白序列同源;斑马鱼细胞周期蛋白C在母型期开始表达,其表达伴随中囊胚转换时期的合子型转录激活以及整个胚胎发育过程.     

AFM观察小鼠心肌核DNA片段的基因组合形成"基因系"的系统性和垃圾DNA的相互作用

用原子力显微镜(AFM)直接观察、小白鼠心肌等组织的核DNA片段的基因体外转录等多种实验技术组合,通过AFM观察到心肌核DNA片段上的基因,处于垃圾DNA的“转录平台”上,在体外转录过程中,由n(n=3、4等)个活性基因节,对应的n-1个“基因间隔”,依特定的排列组合分别形成n(n=3、4等)种大小不同的“基因系”,各“基因系”中的基因节同时转录,分别形成对应nRNA(n=9、12等)链状复合体,nRMA链状复合体分别与对应基因系的单链DNA两边的“接口”相联。核内对应nmRNA数量减少,形成负反馈效应后,使nRNA从对应“基因系”上迅速解离下来,核内经“转录后修饰”形成对应nmRNA链状复合体。该复合体主要在核内,处于垃圾DNA的“翻译平台”上进行蛋白质翻译,并在核内加工修饰形成有活性蛋白质。本工作展示了未来运用AFM观察生物学反应、研究核基因转录与调控的分子机理、基因组合形成基因系的系统性和垃圾DNA的相互作用的前景。     

激发子诱导拟南芥悬浮细胞的脱敏性反应

通过真空转化法获得转重组水母发光蛋白基因(aeq)的拟南芥.利用这一转基因拟南芥研究植物对两种不同来源激发子---来源于植物细胞壁的寡聚半乳糖醛酸(OGA)与来源于真菌细胞壁的二十五肽激发子(Pep-25)的反应.OGA与Pep-25都可以诱导拟南芥悬浮细胞的过敏性反应,包括[Ca 2+ ] cyto 的升高,H 2 O 2 的产生与胞外介质的碱化.但是拟南芥在用OGA或Pep-25预处理以后,再用OGA或Pep-25处理时所产生的过敏性反应强度明显低于未经OGA或Pep-25预处理而直接用OGA或Pep-25处理的拟南芥悬浮细胞所产生的反应,即发生了同源或异源脱敏性反应.OGA与Pep-25诱导pal与gst的转录也有同源与异源脱敏性反应现象.推测是OGA和Pep-25诱导产生的胞内Ca 2+ 和H 2 O 2 作为第二信使诱导抗性相关基因的转录,OGA和Pep-25诱导[Ca 2+ ] cyto 的变化和H 2 O 2 产生的同源与异源脱敏现象以及OGA和Pep-25诱导pal与gst转录方面表现的同源与异源脱敏现象可能是相关的.     

基于CRISPR/Cpf1系统下的诱导型多基因激活体系的建立

为开发高效率的内源多基因激活工具,利用CRISPR/Cpf1系统能够促使pre-crRNA中多个crRNA自我剪切和释放的特性,将As/Fn/LbCpf1的核酸酶区域定点突变形成dCpf1,并在C端和N端分别引入了VPR三元转录激活域和不稳定结构域(DD-domain)、四环素控制的操纵子,构建了TRE3G-DD-dCpf1-VPR激活系统。结果显示,Oct4基因的转录水平提升高达10~4倍,且Myod1、Oct4基因的转录水平分别在Dox和TMP单药的控制下,能够实现不同程度的转录水平的提升,在加双药的条件下Myod1、Oct4基因可分别提高80、120多倍。证明该系统能够通过靶向DNA快捷、高效的进行诱导内源性多基因激活。     

RNA干涉

RNA干涉是指双链RNA引发的同源mRNA的降解过程,由于其多发生于转录水平,因此又称为转录后基因沉默。RNA干涉现象是在线虫中首次发现的,通过几年的研究发现它广泛存在于生物体中(包括单细胞生物、后生动物和哺乳动物)。本文对RNA干涉现象的发现、作用机制、相关基因等作了简单的论述。     

去乙酰化酶抑制剂TSA对间充质干细胞C3H10T1/2增殖和成脂分化的影响

采用MTT和流式细胞术分别检测不同浓度的TSA对C3H10T1/2细胞活性和细胞周期分布的影响;油红O染色检测TSA对其成脂分化的影响,实时定量PCR检测TSA对成脂分化的关键转录因子PPAR-γ,以及成脂分化标志物Fabp4和Adipoq mRNA转录的影响.研究去乙酰化酶抑制剂TSA对间充质干细胞C3H10T1/2增殖和成脂分化的影响及其可能的作用机制.结果显示TSA浓度为1、10和30 nmol/L呈浓度依赖性地抑制C3H10T1/2细胞活性,改变细胞形态,并将其细胞周期抑制在G0/G1期;TSA浓度为10nmol/L明显抑制C3H10T1/2细胞的成脂分化作用,并呈浓度依赖性地抑制PPAR-γ、Fabp4和Adipoq mRNA的转录.表明TSA呈剂量依赖性地抑制间充质干细胞C3H10T1/2的增殖和成脂分化,除转录水平调控外,非组蛋白如细胞骨架相关蛋白可能也参与TSA的抑制作用.