家蚕非编码RNA Bm-152功能初探

Bm-152是前期研究中发现的一个在家蚕丝腺中高表达的非编码RNA.采用实时荧光定量PCR技术对Bm-152在家蚕5龄到预蛹期不同发育天数丝腺中的表达谱进行检测.同时,在个体中过表达Bm-152,检测Bm-152可能参与的信号通路.结果显示,Bm-152在家蚕5龄幼虫丝腺发育过程中无明显的变化规律,但在吐丝第1天表达量较高,随后表达量又下降.通过在血淋巴中注射2μg piggyBac[A3-EGFP-A3-Bm-152]过表达载体,48h后发现Bm-152在丝腺组织中无明显过表达,但在非丝腺组织中可实现明显过表达,且表达量上调1.66倍;蜕皮激素信号通路基因Usp在非丝腺组织中上调1.95倍,E75A在非丝腺组织中上调2.26倍,保幼激素信号通路基因Met在非丝腺组织中上调1.79倍.表明非编码RNA Bm-152可能通过蜕皮激素和保幼激素信号通路参与家蚕发育,该结果为进一步探索Bm-152的功能提供了方向.     

S100A10基因在小鼠子宫中的表达及性激素对其表达的调节

S100A10是S100钙结合蛋白家族成员之一,是一种钙依赖性的信号通路的介导分子,近年来有研究表明,它在胚胎植入位点有明显的高表达.文中采用半定量RT-PCR和原位杂交方法,研究了S100A10基因在小鼠中的组织特异性表达,在妊娠初始期胚胎植入位点、妊娠期子宫和正常动情周期子宫中的表达及其受性类固醇激素的调节.观察发现:S100A10基因在小鼠多种组织中都有表达,在卵巢、子宫、睾丸及附睾等一些生殖器官中表达水平尤为高;在妊娠第4天,子宫中S100A10基因表达明显上调,且在子宫内膜植入位点处有非常显著的高表达,其mRNA分布于对系膜侧的腔上皮细胞和功能层的基质细胞,且基质细胞中的信号强于腔上皮细胞,而非植入位点呈现极其微弱的表达;从妊娠第5天直到分娩第1天子宫内都维持恒定的S100A10表达;正常动情周期中,S100A10基因在动情前期和动情期子宫中表达明显上调;卵巢切除模型显示雌激素显著上调S100A10基因的表达,孕激素下调其表达.以上结果提示S100A10可能具有抑制胚胎植入位点腔上皮细胞的过度凋亡和促进基质细胞的增殖与蜕膜化的作用以及参与子宫应激反应过程.     

S100A10基因在小鼠子宫中的表达及性激素对其表达的调节

S100A10是S100钙结合蛋白家族成员之一，是一种钙依赖性的信号通路的介导分子，近年来有研究表明，它在胚胎植入位点有明显的高表达.文中采用半定量RTPCR和原位杂交方法，研究了S100A10基因在小鼠中的组织特异性表达，在妊娠初始期胚胎植入位点、妊娠期子宫和正常动情周期子宫中的表达及其受性类固醇激素的调节.观察发现：S100A10基因在小鼠多种组织中都有表达，在卵巢、子宫、睾丸及附睾等一些生殖器官中表达水平尤为高；在妊娠第4天，子宫中S100A10基因表达明显上调，且在子宫内膜植入位点处有非常显著的高表达，其mRNA分布于对系膜侧的腔上皮细胞和功能层的基质细胞，且基质细胞中的信号强于腔上皮细胞，而非植入位点呈现极其微弱的表达；从妊娠第5天直到分娩第1天子宫内都维持恒定的S100A10表达；正常动情周期中，S100A10基因在动情前期和动情期子宫中表达明显上调；卵巢切除模型显示雌激素显著上调S100A10基因的表达，孕激素下调其表达.以上结果提示S100A10可能具有抑制胚胎植入位点腔上皮细胞的过度凋亡和促进基质细胞的增殖与蜕膜化的作用以及参与子宫应激反应过程.     

水稻bHLH转录因子Os11g39000的功能研究

水稻Os11g39000为非典型的bHLH家族成员,其功能尚不清楚.酵母双杂交实验表明,转录因子Os11g39000可以形成同源蛋白聚合体.随机结合位点筛选实验表明,转录因子Os11g39000可以与DNA结合,并且其结合位点初步确定为TT/CG/CACC/GT/C.Os11g39000基因的组织表达模式分析发现,Os11g39000基因主要在叶片和根中表达,推测该基因可能在叶和根的发育调控中发挥作用.水培实验发现,该基因功能缺陷型转基因株系的根长显著短于野生型,表现出明显的根部发育缺陷,表明Os11g39000在水稻根的发育中起调控作用.Q-PCR分析进一步证明,功能缺陷型转基因植株体内生长素合成和信号转导相关基因表达量显著上升,表明转录因子Os11g39000参与了水稻生长素的合成和信号转导的调控.     

人类基因组中L1元件及其5''''UTR的研究

讨论了L1在人类染色体中的分布密度与染色体长度以及L1的密度与基因密度之间的关系.发现在大多数染色体上L1的密度和染色体的长度表现为正相关,而L1的密度和染色体中基因的密度表现为负相关;对人类L1的5'UTR进行了详细的研究后,发现在L1元件的5'UTR部分含有许多转录因子结合位点.对基因的转录起始位点上游进行统计分析,发现其中含有大量的L1序列.通过对人类的EST数据库进行BLAST分析,新发现了51条和人类L1 5'UTR相似性较高的EST片断,根据它们分布的组织特异性,说明L1元件可能调控与发育过程有关的基因的表达;最后应用多样性增量的方法对人类和大鼠的L1 5'UTR进行了区分,得到了较好的预测结果,说明大部分L1的5'UTR的调控作用是人类特有的.     

蜘蛛拖牵丝蛋白基因转家蚕表达质粒的构建

利用DNA重组技术对络新妇蛛(Nephila clavipes)拖牵丝蛋白基因MaSp1高度重复序列进行多次重组,人工构建成1.6 kb的蜘蛛拖牵丝蛋白人工基因Sil-E,DNA序列分析证明了人工基因序列的正确性.将家蚕L链基因启动子片段、L链cDNA、L链基因终止子融合在一起,构建成丝腺特异性表达单元.再与Sil-E融合构建成蜘蛛拖牵丝蛋白基因家蚕丝腺特异表达单元.将该表达单元克隆到转座子piggyBac的转基因载体中,获得了蜘蛛拖牵丝蛋白转基因表达载体.采用显微注射法将其与辅助质粒共导入到家蚕蚕卵中.筛选转基因阳性个体,经PCR和Southern杂交鉴定,结果表明目的基因整合到家蚕基因组中,为进一步研究家蚕作为生物反应器表达蜘蛛拖牵丝蛋白基因奠定了基础.     

人类基因组中L1元件及其5′UTR的研究

讨论了L1在人类染色体中的分布密度与染色体长度以及L1的密度与基因密度之间的关系.发现在大多数染色体上L1的密度和染色体的长度表现为正相关,而L1的密度和染色体中基因的密度表现为负相关;对人类L1的5′UTR进行了详细的研究后,发现在L1元件的5′UTR部分含有许多转录因子结合位点.对基因的转录起始位点上游进行统计分析,发现其中含有大量的L1序列.通过对人类的EST数据库进行BLAST分析,新发现了51条和人类L1 5′UTR相似性较高的EST片断,根据它们分布的组织特异性,说明L1元件可能调控与发育过程有关的基因的表达;最后应用多样性增量的方法对人类和大鼠的L1 5′UTR进行了区分,得到了较好的预测结果,说明大部分L1的5′UTR的调控作用是人类特有的.     

牛泡沫病毒转录激活因子Borf1影响细胞周期相关基因的表达

Borf1蛋白是牛泡沫病毒编码的转录激活因子,可影响其自身及病毒结构基因的表达.但目前对Borf1在宿主细胞周期上的作用还未见研究报道.通过建立人胚肾293稳定表达Borf1的细胞系来研究其对宿主细胞的影响表明,在细胞内稳定表达Borf1可显著引发细胞在G1/G0的阻滞,并且降低S期细胞的比例.用半定量RT-PCR分析发现,Borf1可在mRNA水平下调周期蛋白cyclin A2,cyclin B1和cyclin E的表达.蛋白水平检测进一步核实这一结果.因此,Borf1通过影响周期相关蛋白表达,在G2-M及G1-S限制位点上发挥作用,进而引发细胞G1期阻抑.     

甘蓝型油菜CCCH基因BnaA07g26050D的克隆及表达分析

油菜是我国重要的油料作物,它的产量受到各种逆境胁迫的影响.我们之前的研究表明,拟南芥CCCH锌指蛋白At C3H14控制植株生长发育的诸多过程.在本研究中,我们证实甘蓝型油菜CCCH基因Bna A07g26050D(At C3H14的同源基因)响应盐胁迫和干旱胁迫.Bna A07g26050D蛋白C端包含两个串联的CX8CX5CX3H结构域,在酵母中具有转录激活活性,类似于At C3H14.将Bna A07g26050D融合GFP转化拟南芥原生质体,发现其主要定位于细胞质和P-body中.qRT-PCR检测Bna A07g26050D基因的组织表达模式,结果表明该基因主要在上部茎、根和花中大量表达,而在其他组织中表达较低.此外,qRTPCR证实Bna A07g26050D基因在盐胁迫和干旱胁迫下表达量都明显上调,证明该基因可能参与干旱和盐胁迫.我们的研究为利用基因工程技术培育耐盐、旱油菜新品种提供了基因源.     

乳腺癌中肿瘤相关巨噬细胞的浸润与eIF4E表达的关系

目的:探讨乳腺癌组织中CD163~+肿瘤相关巨噬细胞的浸润情况与eIF4E表达及其与临床病理特征的关系,并分析两者的相关性.方法:收集乳腺癌组织92例及癌旁正常乳腺组织74例,应用Maxvision法进行免疫组化染色检测eIF4E及CD163表达,并分析其与乳腺癌临床病理特征的关系.结果:乳腺癌组织中的CD163表达量高于癌旁正常组织(P0.001),乳腺癌组织中的eIF4E表达量高于癌旁正常乳腺组织(P0.001),CD163的表达与ki67表达相关(P0.05),CD163与eIF4E的表达呈正相关(r=0.273,P0.05).结论:乳腺癌中CD163和eIF4E的表达明显高于癌旁组织,CD163的过表达与ki67的表达相关,同时与eIF4E呈正相关,提示CD163与eIF4E的共同作用可能参与了乳腺癌的发生与发展.     

家蚕后部丝腺细胞粗面内质网膜系统的多态性研究

应用电镜技术,对家蚕后部丝腺细胞粗面内质网膜系统在5龄生长期的超微形态变化,进行了连续观察与研究.结果发现,粗面内质网膜系统的超微形态呈现出扁平囊状、管泡状和同心圆状等规律性变化,这种多态性现象与丝腺细胞的生长发育状态及生理机能的变化密切相关,并受蚕体内分泌环境的调节.     

激光辐射对家蚕后丝腺体丝心蛋白信使核糖核酸(mRNA)的影响

应用激光辐射家蚕“东肥”获得变异品种“肥激”,其后丝腺细胞数增加;染色体畸变;蚕丝产量、质量显著提高。为进一步得知蚕丝质量变化依据,我们自一九八一年起对家蚕“肥激”后丝腺RNA、丝心蛋白mRNA的含量和碱基组分比例作了分析测定     

The joining of ribosomal subunits in eukaryotes requires eIF5B

Initiation of eukaryotic protein synthesis begins with the ribosome separated into its 40S and 60S subunits. The 40S subunit first binds eukaryotic initiation factor (eIF) 3 and an eIF2-GTP-initiator transfer RNA ternary complex. The resulting complex requires eIF1, eIF1A, eIF4A, eIF4B and eIF4F to bind to a messenger RNA and to scan to the initiation codon. eIF5 stimulates hydrolysis of eIF2-bound GTP and eIF2 is released from the 48S complex formed at the initiation codon before it is joined by a 60S subunit to form an active 80S ribosome. Here we show that hydrolysis of eIF2-bound GTP induced by eIF5 in 48S complexes is necessary but not sufficient for the subunits to join. A second factor termed eIF5B (relative molecular mass 175,000) is essential for this process. It is a homologue of the prokaryotic initiation factor IF2 (re and, like it, mediates joining of subunits and has a ribosome-dependent GTPase activity that is essential for its function.     

文昌鱼eIF5A基因的克隆和进化学分析

对文昌鱼神经胚cDNA文库进行测序和系统分析，首次从青岛文昌鱼(Brachiostoma belcheri tsingtauense)中成功得到1个eIFSA基因的cDNA序列，分析其推导的氨基酸序列揭示该基因产物具有eIF-5A家族蛋白质共有的保守区．对其二级结构进行预测，序列同源性分析表明eIF-5A家族基因在所有的真核生物中都高度保守．进化生物学的分析显示文昌鱼的eIF5A基因与脊椎动物的同源性较高，     

Subcellular localization and inductive expression of the dsRNA-dependent protein kinase PKR from Japanese flounder, Paralichthys olivaceus

The double-stranded RNA (dsRNA)-dependent protein kinase (PKR) belongs to the eIF2α kinase family and plays a critical role in interferon (IFN)-mediated antiviral response. Recently, in Japanese flounder (Paralichthys olivaceus), a PKR gene has been identified. In this study, we showed that PoPKR localized to the cytoplasm, and the dsRNA-binding motifs (dsRBMs) played a determinative role in protein localization. In cultured FEC cells, PoPKR was detected at a low level of constitutive expression but was highly induced after treatment with UV-inactivated grass carp hemorrhagic virus, active SMRV and Poly I:C although with different expression kinetics. In flounder, PoPKR was ubiquitously distributed in all tested tissues, and SMRV infection resulted in significant upregulation at mRNA and protein levels. In order to reveal the role of PoPKR in host antiviral response, its expression upon exposure to various inducers was characterized and further compared with that of PoHRI, which is another eIF2α kinase of flounder. Interestingly, expression comparison revealed that all inducers stimulated upregulation of PoHRI in cultured flounder embryonic cells and fish, with a similar kinetics to PoPKR but to a less extent. These results suggest that, during antiviral immune response, both flounder eIF2α kinases might play similar roles and that PoPKR is the predominant kinase.     

Structural basis for overhang-specific small interfering RNA recognition by the PAZ domain

Short RNAs mediate gene silencing, a process associated with virus resistance, developmental control and heterochromatin formation in eukaryotes. RNA silencing is initiated through Dicer-mediated processing of double-stranded RNA into small interfering RNA (siRNA). The siRNA guide strand associates with the Argonaute protein in silencing effector complexes, recognizes complementary sequences and targets them for silencing. The PAZ domain is an RNA-binding module found in Argonaute and some Dicer proteins and its structure has been determined in the free state. Here, we report the 2.6 A crystal structure of the PAZ domain from human Argonaute eIF2c1 bound to both ends of a 9-mer siRNA-like duplex. In a sequence-independent manner, PAZ anchors the 2-nucleotide 3' overhang of the siRNA-like duplex within a highly conserved binding pocket, and secures the duplex by binding the 7-nucleotide phosphodiester backbone of the overhang-containing strand and capping the 5'-terminal residue of the complementary strand. On the basis of the structure and on binding assays, we propose that PAZ might serve as an siRNA-end-binding module for siRNA transfer in the RNA silencing pathway, and as an anchoring site for the 3' end of guide RNA within silencing effector complexes.     

MiR1511 co-regulates with miR1511* to cleave the GmRPL4a gene in soybean

MicroRNA1511 (miR1511) is a small RNA with unknown function identified in several plants by deep sequencing. In this study, we showed that this small RNA is an authentic miRNA by analyzing the structure of the precursor stem-loop containing the newly identified miR1511* sequence. We confirmed this result by Northern blotting analysis. We used 5??RACE to identify one of the target genes (GmRPL4a) cleaved by both miR1511 and miR1511*. The site cleaved by miR1511* was located in the first exon of GmRPL4a, and the site cleaved by miR1511 was located in the second exon. The expression level of miR1511/1511* was higher in leaves than in roots and stems. In contrast, the lowest level of GmRPL4a expression was in the leaves and the highest in the root. These results indicate that an miRNA can co-regulate with an miRNA* to cleave the same target gene in plants, and that the level of GmRPL4a mRNA is regulated by miR1511/1511*.     

lnc1343对小鼠胚胎干细胞多能性的影响及其基因座潜在作用机制

哺乳动物基因组可以转录数以千计的长非编码RNA(longnon-coding RNA, lncRNA),lncRNA能够在多种层次以灵活的方式对基因表达进行调控.尽管lncRNA在基因表达调控过程中的作用已经毋庸置疑,但目前只有少数lncRNA的功能和作用机制得到了研究.lnc1343是一条由小核仁RNA宿主基因3所转录的lncRNA,其表达失调与许多人类疾病有密切关联.研究结果表明lnc1343能够通过自身转录本来调控小鼠胚胎干细胞(mouse embryonic stem cells, mESCs)的多能性维持, CRISPR-cas9 介导的lnc1343的转录起始位点和基因座的敲除显著降低了多能性基因(Nanog, Sox2, Oct4)的表达,同时也能通过邻近调控相邻基因Rcc1的表达.此外,通过对Chip-seq数据库的分析,发现lnc1343基因座位存在大量的H3K27ac以及H3K4mel的表观遗传修饰,通过Capture C实验捕获与lnc1343基因座位相互作用的DNA区域,发现大部分相互作用区域位于基因的启动子区,表明lnc1343基因座位可能发挥增强子功能,通过长距离染色质相互作用调控基因表达,进而调控mESCs多能性.总之,lnc1343不仅可以通过自身的转录剪切形成的lncRNA来调控mESCs的多能性,同时也能通过其基因座位调控染色质的长远距离相互作用.