核酸切除修复途径相关基因对酿酒酵母耐受性的影响

酿酒酵母在工业发酵过程中会受到多种环境压力,包括氧化、高温、酸、乙醇及高渗等,因此选育高耐性酿酒酵母对工业生产具有重要意义。微生物中DNA重组酶、核酸修复酶等与核酸修复相关的蛋白与菌体对不良环境的耐受性有关。该实验基于核酸切除修复途径,通过基因工程手段,探究酿酒酵母内源核酸切除修复基因(RAD 16、RAD7、RAD23和RAD4)和外源基因(UVRA)对酿酒酵母耐受性的影响。结果表明,过表达酿酒酵母自身核酸切除修复基因RAD16、RAD7、RAD23及RAD4提高了酿酒酵母高渗耐受性。过表达UVRA基因可以提高菌株高渗耐受性,这意味着该元件在真核和原核细胞中存在功能上的保守性。这些结果有助于提高酿酒酵母对环境胁迫尤其是高渗透压环境的耐受性,并为研究酵母耐受性机制提供了新的思路。

MCP-1基因对脓毒症急性肾损伤发生的作用研究

目的研究单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)基因对脓毒症急性肾损伤(AKI)发生的作用。方法选取2022年9月-2023年9月新疆维吾尔自治区人民医院重症医学科收治的50例脓毒症AKI患者作为AKI组,纳入同期50例健康受试者作为对照组。分别采集全部受试者清晨空腹静脉血5 mL,采用ELISA法测定AKI患者及健康人群血清中MCP-1的表达情况;通过原代培养肾小管上皮细胞,利用CK14和CK18抗体进行细胞免疫荧光鉴定,过表达和干扰MCP-1基因,利用CCK8细胞增殖检测试剂盒和RT-qPCR检测肾小管上皮细胞增殖情况和肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素6(IL-6)、白细胞介素10(IL-10)、γ-干扰素(IFN-γ)炎性因子表达的变化。结果与对照组相比,AKI组患者外周血中和尿液中的MCP-1表达量显著升高(P均<0.05);通过细胞免疫荧光鉴定,选择上皮细胞标志物CK14和CK18,原代培养24 h,90%以上的细胞表达细胞标志物CK18,约84%的细胞表达CK14;与NC组相比,siRNA组在24、48 h细胞数量增加(P均<0.05);与MCP-1组相比,siRNA组在24、48、72 h的细胞数量增加(P均<0.05);NC组的IL-1β、IL-6、INF-γ因子的表达水平随时间推移逐渐升高,MCP-1组的IL-1β、IL-6、IL-10、INF-γ和TNF-α因子的表达水平随时间推移逐渐升高,siRNA组的IL-1β、IL-6、INF-γ因子表达水平随时间推移无明显升高趋势。结论MCP-1基因在脓毒症急性肾损伤的发病机制中可能发挥重要作用,该基因可能通过调节IL-1β等炎性细胞因子的表达来抑制肾小管上皮细胞的生长和增殖,从而参与脓毒症患者的AKI过程。

红鲫胚胎发育过程中Sox8基因对壬基酚胁迫的响应

【目的】明确红鲫SRY相关高迁移率族盒蛋白8基因(Sox8)表达模式及壬基酚(NP)暴露对红鲫胚胎发育过程中Sox8基因表达的影响,为揭示NP胁迫下红鲫胚胎发育畸形的分子机制提供科学依据。【方法】运用RACE克隆红鲫Sox8基因cDNA全长序列,通过ProtParam、ProtScale、InterPro、PredictProtein、DeepTMHMM等在线软件进行生物信息学分析,利用实时荧光定量PCR检测红鲫Sox8基因在各成体组织及不同胚胎发育阶段的表达情况,以及不同浓度NP暴露对红鲫胚胎期Sox8基因表达的影响。【结果】红鲫Sox8基因c DNA序列全长2163 bp,其开放阅读框(ORF)1176bp,共编码391个氨基酸残基;红鲫SOX8蛋白相对分子量为43798.30Da,理论等电点(pI)为6.90,脂溶指数为49.92,不稳定指数为66.04,总平均亲水性指数(GRAVY)为-1.026,其N端含有Sox_N二聚化结构域和HMG-box结构域;基于SOX8氨基酸序列相似性构建的系统发育进化树显示红鲫与鲫的亲缘关系最近。红鲫Sox8基因在各成体组织中广泛表达,以脑组织中的Sox8基因相对表达量最高,显著高于其他组织(P<0.05,下同);在红鲫胚胎发育过程中,Sox8基因的表达从受精后到14体节期呈逐渐下降趋势,但从21体节期开始Sox8基因相对表达量显著增高,直到孵化期始终维持在较高水平。在大多数情况下,NP暴露能显著影响红鲫胚胎发育过程中Sox8基因的表达,特别是14体节期后的发育阶段,NP暴露主要是不同程度地激活Sox8基因表达。【结论】Sox8基因表达在红鲫成体中具有组织特异性,且在胚胎发育过程中呈先降低后升高的变化趋势。NP暴露能显著影响红鲫胚胎发育过程中Sox8基因的表达,14体节期后Sox8基因表达水平升高可能是NP致畸红鲫胚胎的重要原因之一。

利用CRISPR/Cas9构建敲除小鼠模型研究PPP2R3A基因对心脏功能的影响

目的 应用CRISPR/Cas9技术构建蛋白磷酸2调节亚基B″家族α亚型(PPP2R3A)基因敲除小鼠,从分子水平及组织水平上研究PPP2R3A缺失对心脏的影响。方法 将Cas9 mRNA和两个靶向PPP2R3A第3外显子翻译起始密码子附近区域的单导向RNA微注射到C57BL/6小鼠受精卵中。小鼠出生后取其基因组DNA进行聚合酶链反应(PCR)和测序以鉴定基因型,鉴定后,基因PPP2R3A缺失型小鼠为KO组,野生型C57BL/6小鼠为WT组(雄性3只,雌性2只)。小鼠心脏组织经甲醛固定并制成切片后分别进行苏木素-伊红(HE)染色和免疫组织化学染色。提取小鼠心脏组织总RNA和蛋白,应用荧光定量PCR和Western印迹验证基因敲除小鼠的有效性和检测互作蛋白表达。结果 获得F1代PPP2R3A杂合小鼠,PCR和测序结果表明突变小鼠的基因型存在113 bp的缺失突变。与WT组相比,KO组心脏组织中PPP2R3A mRNA和蛋白表达量明显下降(均P<0.05),参与心脏发育的G蛋白信号转导调控因子(RGS)19表达量明显升高(P<0.05)。PPP2R3A蛋白表达受损引起了心脏组织病理学变化。结论 PPP2R3A在体内可能通过与RGS19蛋白互作来参与心脏的发育并对心脏功能产生影响。

过表达BIRC5基因对氧糖剥夺/复氧诱导的脑微血管内皮细胞活性及VEGF表达的影响

目的探讨过表达BIRC5基因对氧糖剥夺/复氧(OGD/R)诱导的小鼠脑微血管内皮细胞损伤的保护作用,并分析其可能的机制。方法将小鼠源性脑微血管内皮细胞,根据不同干预方式分为正常对照组(细胞正常培养)、细胞损伤组(细胞正常培养24 h,随后OGD3h/R3h损伤细胞)、BIRC5干预组(细胞预先转染腺病毒-BIRC5质粒并培养24 h,随后OGD3h/R3h处理)和阴性对照组(细胞预先转染腺病毒空质粒并培养24 h,随后OGD3h/R3h处理)。采用激光共聚焦显微镜观察各组细胞形态学变化;用MTT法和流式细胞仪分别检测各组细胞存活率和凋亡率;用RT-PCR和免疫印迹法分别检测各组细胞BIRC5和VEGF mRNA及蛋白表达。结果正常对照组的细胞骨架微丝彼此连接,分布规则,丝网状有序排列;细胞损伤组和阴性对照组的细胞微丝断裂,收缩变短或移向周边,微丝网状排列紊乱,可见细胞外形皱缩,间隙加大,少部分微丝缺失出现空隙;BIRC5干预组的细胞微丝连接,形态成长梭形,排列较规则,可见细胞间隙缩小,显示过表达BIRC5基因能够减轻损伤细胞的骨架微丝紊乱。与正常对照组相比,细胞损伤组、BIRC5干预组及阴性对照组细胞存活率降低,而细胞凋亡率增高,差异均有统计学意义(P<0.05);与细胞损伤组相比,BIRC5干预组的细胞存活率增高,而细胞凋亡率降低,差异有统计学意义(P<0.05)。与正常对照组相比,细胞损伤组、BIRC5干预组和阴性对照组的BIRC5和VEGF的mRNA及蛋白表达降低,差异有统计学意义(P<0.05);与细胞损伤组相比,BIRC5干预组细胞BIRC5和VEGF的mRNA及蛋白表达增高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论过表达BIRC5基因对OGD/R诱导的脑微血管内皮细胞损伤具有保护作用,机制可能与上调VEGF表达有关,提示BIRC5调控VEGF表达促进血管新生可能是脑侧支循环建立和形成的重要机制之一。

敲减ARHGAP30基因对宫颈癌Siha细胞增殖及凋亡的影响

目的探究敲减Rho鸟苷三磷酸酶激活蛋白30(Rho GTPase-activating protein 30,ARHGAP30)后,宫颈癌Siha细胞增殖及凋亡的变化。方法设计特异性shARHGAP30引物并连接pLKO.1载体,转化到大肠杆菌感受态细胞中,再与慢病毒辅助质粒转入HEK-293T细胞,收集细胞上清获得的病毒过滤后感染Siha细胞,RT-qPCR和Western blot检测敲减效率,以及转染后Bax及Bcl-2的表达变化;CCK-8法检测敲减后细胞的增殖水平。结果成功构建敲减ARHGAP30基因的慢病毒质粒,并建立Siha稳转细胞,ARHGAP30在Siha细胞中的转录和翻译减少(P<0.01),Bax/Bcl-2明显降低(P<0.01),凋亡减少,细胞增殖水平升高(P<0.01)。结论ARHGAP30参与Siha细胞的增殖与凋亡,调控ARHGAP30基因或将干扰宫颈癌的发生和发展。

利用CRISPR-Cas9基因编辑技术敲除HOXA5基因对急性髓系白血病细胞增殖的影响

目的:通过CRISPR-Cas9基因编辑技术构建稳定敲除HOXA5基因的急性髓系白血病(AML)细胞株,明确HOXA5基因敲除对AML细胞增殖的影响,初步探索HOXA5基因在AML发病中的作用。方法:通过荧光定量PCR(qRT-PCR)和Western blot技术分别检测血液系统非肿瘤患者与初诊AML患者骨髓单个核细胞(BMMC)中HOXA5的表达;应用CRISPR-Cas9基因编辑技术构建稳定敲除HOXA5基因的AML细胞株KO-HOXA5-THP-1,通过qRT-PCR和Western blot检测KO-HOXA5-THP-1细胞中HOXA5的表达,并采用CCK-8实验检测细胞增殖情况。结果:与血液系统非肿瘤患者相比,初诊AML患者骨髓单个核细胞中HOXA5基因及蛋白水平均显著升高(P<0.05)。应用CRISPR-Cas9基因编辑技术能够获得稳定敲除HOXA5基因的细胞株,而且敲除HOXA5基因后的THP-1细胞株的增殖能力显著下降(P<0.05)。结论:HOXA5在AML细胞中高表达,敲除HOXA5能够显著影响AML细胞的增殖能力,这为急性髓系白血病的精准治疗提供了一个新的潜在治疗靶点。

体内干扰Zfy基因对驴精子发育相关基因表达的影响

【目的】研究体内干扰Zfy基因对驴睾丸、附睾组织中Zfy蛋白表达以及精子发育相关基因表达的影响。【方法】选取健康种公驴,将一侧睾丸注射空载体作为对照组,另一侧睾丸注射Zfy干扰载体作为干扰组。采集睾丸、附睾组织,分别制作冰冻切片、固定液中固定及液氮中保存。使用冰冻切片观察载体绿色荧光蛋白在组织中的表达情况。使用免疫组化和HE染色观察干扰组和对照组Zfy蛋白表达情况。通过RT-qPCR检测干扰Zfy基因对睾丸、附睾中精子生成相关基因SYCP3、STRA8、TNP2、FAS表达水平的影响。【结果】绿色荧光蛋白主要在驴曲细精管中的圆形精子细胞和部分长形精子细胞中表达,干扰载体成功转入;干扰组驴睾丸Zfy蛋白表达量显著下调;干扰Zfy基因使驴睾丸中SYC P3基因表达量显著下调、附睾中TNP 2和FAS基因表达量显著下调、而睾丸和附睾中STR A8基因表达量没有明显差异。【结论】驴Zfy基因主要在驴圆形精子中表达,干扰Zfy基因可显著抑制驴睾丸中Zfy蛋白表达、SYC P3基因表达和附睾中TNP 2、FAS基因表达。

马铃薯PYL5基因对非生物胁迫的响应分析及其启动子的活性鉴定

【目的】脱落酸(ABA)作为一种“应激激素”在植物生长发育和响应干旱、盐等非生物胁迫过程中发挥重要作用,PYR/PYL/RCARs(以下简称“PYL”)作为ABA受体在多种植物中也被广泛研究。基于对马铃薯StPYL5基因生物信息学及表达模式分析,并通过对其启动子活性鉴定,为进一步揭示马铃薯StPYL5功能及抗逆育种提供依据。【方法】根据转录组数据克隆得到StPYL5基因,通过DNAMAN、MEGA等软件分析了StPYL5的分子特征;通过qPCR检测了StPYL5基因的组织特异性及其对非生物胁迫的响应;利用PlantCARE网站对StPYL5基因启动子进行了分析,并通过瞬时转化烟草对其活性进行了鉴定。【结果】StPYL5基因全长534 bp,共编码177个氨基酸,蛋白质分子量20.19 ku,理论等电点(pI)为5.97。系统进化分析显示,StPYL5与SpPYL9-like亲缘关系较近。组织特异性分析结果显示,青薯9号(QS9)中StPYL5在根和叶中表达量较高,其次分别是茎和花,在块茎中表达量较低。不同胁迫下StPYL5表达量分析表明,青薯9号(QS9)中StPYL5在干旱、低温、盐和ABA胁迫下的表达量先升高后降低,且StPYL5的表达受Me JA和SA的诱导。此外,笔者成功克隆得到2 000 bp的StPYL5基因启动子。在烟草中的瞬时转化后的组织化学染色结果表明,StPYL5基因启动子具有成功启动下游GUS报告基因表达的启动子活性。【结论】全面分析了StPYL5基因的分子特征及其在多种非生物胁迫下的表达谱,并成功克隆到具有活性的pStPYL5启动子,该结果为深入研究StPYL5基因的功能以及马铃薯抗逆育种提供依据。

不育男性精液中大肠埃希菌及其毒力基因对精子活力影响的研究

目的探讨不育男性精液中大肠埃希菌感染对精子活力的影响,并分析大肠埃希菌毒力基因在不同精子活力组间的表达差异。方法回顾性收集2022年1月至2023年2月就诊于温州市中医院的不育男性精液445份和男性志愿者正常精液15份,进行细菌培养后从72例不育男性患者精液中分离出非重复大肠埃希菌72株,分别与正常精液孵育30 min后检测精子活力,其中引起精子活力明显降低的菌株归为制动阳性组,其余菌株归为制动阴性组。同时采用PCR法对大肠埃希菌相关毒力基因fimH、papGⅡ、papGⅢ、afa/dra、cnf-Ⅰ、kpsMTⅡ、hlyA、fyuA和菌体O抗原(O1、O_(2)、O4、O6)进行检测,分析以上毒力基因在制动阴性组和制动阳性组中检出率的差异。结果大肠埃希菌携带的主要毒力基因有fimH、fyuA、kpsMTⅡ、hlyA、cnf-Ⅰ,检出率分别为95.8%、83.3%、81.9%、45.8%及40.3%。72株大肠埃希菌中制动阳性组占42株,制动阴性组占30株。制动阳性组毒力基因hlyA检出率57.1%,远高于制动阴性组的30.0%,差异有统计学意义(P<0.05),其余毒力基因检出率比较差异均无统计学意义(均P>0.05)。结论不育男性精液中精子活力降低可能与大肠埃希菌α-溶血素编码基因hlyA相关。

Tent5c基因对斑马鱼肌间刺发育的影响

为探究tent5c/fam46c基因(Family with sequence similarity 46c,家族序列相似性46 c)在斑马鱼(Danio rerio)肌间刺发育中的作用,选取11种鱼类分析tent5c系统演化特征,采用原位杂交技术和qRT-PCR分析tent5c基因在斑马鱼发育中的时空表达特征,并利用CRISPR/Cas9建立了斑马鱼tent5c基因敲除纯合突变系(tent5c^(-/-)),对其骨骼表型和肌肉转录组进行分析。结果显示,tent5c编码TENT5C氨基酸在不同鱼类中具有高度的保守性,但在无肌间刺鱼类里发生了相同的氨基酸替换;tent5c基因在48hpf(Hours post fertilization)斑马鱼的眼睛和肌隔表达,在60dpf(Days post fertilization)斑马鱼的脊椎和肌间刺特异高表达。与野生型斑马鱼相比,tent5c^(-/-)斑马鱼肌间刺表现为生长减缓,矿化程度降低以及数量减少。比较转录组结果表明,在tent5c基因敲除之后,斑马鱼肌肉组织有112个基因表达下调,118个基因表达上调。差异基因主要富集于肌肉收缩和骨骼发育等相关通路,由此推测tent5c可能是通过调控这些肌肉和骨骼相关通路来对肌间刺发育产生影响。研究初步表明了tent5c基因在斑马鱼肌间刺发育中的作用,为进一步研究鱼类肌间刺等骨骼发育的分子调控机制提供了科学依据。

ODC1基因对前列腺癌细胞PC-3 LncRNA表达影响的初步观察与分析

目的探讨鸟氨酸脱羧酶1(ODC1)基因对前列腺癌细胞PC-3 LncRNA表达的影响,为进一步研究其作用及调控机制提供一些实验基础和线索。方法以前列腺癌细胞PC-3作为研究对象,敲低ODC1基因,经q-PCR检测及WB检测验证后采用Illumina Novaseq 6000,PE150模式进行高通量测序,测序结果应用编码潜能分析方法(CPC分析、CNCI分析、CPAT分析、LGC分析)进行预测筛选,对筛选出的lncRNAs行差异分析、顺式作用元件分析以及GO和KEGG富集分析。再选择文献报道中与前列腺癌关系密切的几个功能lncRNAs,采用q-PCR进行验证。结果(1)在ODC1敲低PC-3细胞中筛选到341个lncRNA,差异表达的lncRNA中上调154个,下调128个。符合条件的差异lncRNA与差异表达基因共表达的顺式调控靶标有38个。(2)差异表达lncRNAs行GO和KEGG富集分析显示,lncRNA靶标基因参与体内多种生物学通路,如磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B信号通路(PI3K-Akt信号通路)、Ras信号通路等,还与肿瘤血管生成、细胞群增殖、正调控细胞分裂等密切相关。(3)q-PCR法验证结果:LINC00973、TERC表达显著下调、LINC00638表达显著上调,与GO和KEGG富集分析得到的lncRNA差异表达情况一致。结论敲低ODC1基因可导致PC-3细胞lncRNAs差异表达,ODC1基因有可能通过lncRNAs影响细胞信号通路,促进肿瘤的发生发展。本实验为进一步研究ODC1基因在前列腺癌中的作用提供了一些新的实验基础。

基于mtDNA Cytb基因对甘肃4个马群体遗传多样性和系统发育的研究

为了研究甘肃境内部分马群体的遗传多样性、遗传结构和母系起源,试验采用DNA测序技术对甘肃4个马群体(岔口驿马49匹、河曲马20匹、山丹马30匹和肃南马34匹)共133个个体血样的线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)中的细胞色素b(cytochrome b,Cytb)基因进行PCR扩增,并对4个马群体的Cytb基因序列特征、遗传多样性、遗传距离、遗传分化与变异进行了分析,结合其他马群体的Cytb基因序列构建了系统发育树单位型网络关系图。结果表明:4个马群体Cytb基因序列全长1140 bp,A+T含量(54.6%)大于G+C含量(45.4%),共检测到46个多态位点,33种单倍型;总单倍型多样度为0.9332±0.0100,总核苷酸多样度为0.00385±0.00017,总平均核苷酸差异为4.3714,平均Tajima's D值和Fu's Fs值分别为-1.0352和-13.057;4个马群体间的遗传距离、遗传变异系数和基因流的范围分别为0.0035~0.0042,0.01923~0.09132,4.975~25.504;4个马群体内的遗传变异(94.54%)远大于其群体间的遗传变异(5.46%);4个马群体的33种单倍型分散于6个支系(A~F)中。说明甘肃4个马群体间亲缘关系较近,都具有较高的遗传多样性且均为多母系起源。

中国荷斯坦牛PRKACA基因对产奶性状的遗传效应分析

前期研究发现蛋白激酶cAMP-激活的催化亚基α(Protein Kinase cAMP-Activated Catalytic Subunit Alpha,PRKACA)基因在中国荷斯坦牛干奶期、泌乳初期和泌乳高峰期的肝脏组织中差异表达且与脂质代谢相关,参与胰高血糖素、胰岛素信号通路和脂肪细胞中脂解调节等通路。因此,该基因被认为是奶牛产奶性状关键的候选基因。本研究进一步验证PRKACA基因对中国荷斯坦牛产奶性状是否具有显著的遗传效应。利用45头公牛的混池基因组DNA对PRKACA基因的全部编码区以及上、下游调控区各2 000 bp区段进行重测序,在其5’调控区发现1个单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphism,SNP)位点g.11592189C>T。利用靶向测序基因型检测技术(Genotyping by Target Sequencing,GBTS)对北京地区926头中国荷斯坦母牛进行个体基因型检测。基于混合动物模型,利用SAS 9.4软件将该SNP位点与5个产奶性状进行关联分析。结果显示,在第1泌乳期,g.11592189C>T位点与产奶量、乳脂量和乳蛋白量呈极显著关联;在第2泌乳期,该位点与乳脂量和乳脂率呈极显著关联。利用JASPER网站预测该位点改变了转录因子KLF15、KLF2、ZNF692、HIC2和NFIX的结合位点。本研究结果表明PRKACA基因对中国荷斯坦牛产奶量、乳脂量、乳蛋白量等产奶性状具有较大遗传效应,可以为奶牛基因组选择提供可参考的遗传标记信息。

烟草NtJAZ15基因对腺毛发生的影响

为验证NtJAZ15对烟草腺毛发生的影响,探究NtJAZ15调控腺毛发生的分子机制,本研究从K326中克隆了NtJAZ15基因,并对其进行了生物信息学和组织表达模式分析,通过创制NtJAZ15敲除和过表达突变体,分析其对腺毛发生的调控作用。结果表明,NtJAZ15-1和NtJAZ15-2在不同烟草品种中高度保守,具有典型的TIFY和Jas结构域,属于JAZ家族。NtJAZ15在各组织中均表达,且各组织中NtJAZ15-2表达量均高于NtJAZ15-1。NtJAZ15基因敲除突变体烟叶长柄和短柄腺毛密度增加,过表达突变体则相反。qRT-PCR结果表明NtJAZ15可显著影响NtWo、NtCycB2、NtHD9、NtHD12的表达,但对NtMIXTA的表达影响不显著。因此,NtJAZ15负调控烟草长柄和短柄腺毛发生,NtWo、NtCycB2、NtHD9、NtHD12可能参与NtJAZ15调控烟草腺毛发生。

生物钟基因对代谢综合征各组分的调控作用及作用机制研究进展

生物钟基因由昼夜节律运动输出周期(Clock)基因、脑和肌肉芳香烃受体核转运样蛋白1(Bmal1)基因等正向调控基因和周期基因(Per)、隐花色素基因(Cry)等负向调控基因组成,可通过调节基因表达和蛋白质合成来影响代谢途径和激素释放的节律性。生物钟基因可调控机体的昼夜节律,而昼夜节律紊乱会导致代谢综合征。代谢综合征(Mets)是指人体摄入的营养物质过多导致的代谢紊乱,通常由肥胖、脂代谢紊乱、糖代谢紊乱和高血压等4个组分组成。在正常生理状态下,当体内脂肪增加时,瘦素分泌增多,会抑制食欲、增加能量消耗,以维持体质量的稳定,而Clock-Bmal1异二聚体可通过调节转录激活因子CCAAT增强子结合蛋白(c/EBPα)影响瘦素表达,导致机体能量失衡以及体质量增加,引发肥胖。生物钟基因在调节血浆和组织脂质中同样也发挥着重要作用,通过调控TG合成和分解中的关键代谢酶表达,实现脂肪代谢的昼夜节律性。生物钟基因可以通过调节代谢途径中的核受体影响能量代谢,直接参与脂质代谢紊乱的调控。生物钟基因可通过影响葡萄糖转运、糖原合成及分解、糖异生等代谢过程维持葡萄糖稳态,生物钟基因缺失或突变时会表现出严重的日常摄食节律紊乱,表现出食欲亢进、高血糖和低胰岛素血症等症状。高血压是遗传和环境等因素相互作用的结果,而生物钟基因能通过多种机制,如水盐平衡代谢、激素分泌、调节血管内皮功能、胰岛素抵抗等,直接或间接影响血压。

CDH18基因对宫颈癌细胞增殖和迁移的影响

目的 研究Ⅱ型钙粘蛋白18(Cadherin 18,CDH18)在宫颈癌中的表达及其对宫颈癌SiHa、HeLa和C33A细胞增殖和迁移能力的影响。方法 采用qRT-PCR、Western blot实验检测宫颈癌组织和细胞中CDH18的mRNA和蛋白质表达水平;分别构建过表达和敲低CDH18基因表达的质粒;在稳定转染质粒的宫颈癌细胞中,利用CCK-8、Transwell和划痕实验分析过表达及降低CDH18基因对SiHa、HeLa和C33A细胞增殖和迁移的影响。结果 高危型HPV阳性的宫颈组织和细胞中CDH18蛋白质和mRNA表达水平均显著低于正常宫颈组织和细胞(P<0.01),差异具有统计学意义;CCK-8、Transwell及划痕实验结果显示:过表达CDH18基因促进SiHa、HeLa和C33A细胞的增殖和迁移能力(P<0.01);敲低CDH18基因抑制了SiHa、HeLa和C33A细胞的增殖和迁移能力(P<0.05)。结论 CDH18基因在高危型HPV阳性宫颈癌组织和细胞中低表达,在高危型HPV阴性宫颈癌组织细胞中高表达;其过表达能够促进宫颈癌细胞的增殖和迁移。

过表达马铃薯StuPPO9基因对烟草抗旱能力的影响

为鉴定马铃薯多酚氧化酶基因StuPPO9在干旱胁迫响应中的功能,本研究以利用农杆菌介导法获得的过表达StuPPO9基因的本氏烟草为材料,通过盆栽试验模拟自然干旱胁迫,对比转基因株系和空载转化(WT)烟草植株干旱胁迫0 d、3 d、6 d、9 d、12 d的生长形态,测定叶绿素、丙二醛、脯氨酸含量和抗氧化酶活性等生理指标以及抗旱相关基因的表达情况。结果表明,干旱处理后过表达株系叶片的相对含水量、叶绿素、脯氨酸含量以及SOD、POD活性均显著高于WT,而丙二醛含量则显著低于WT。RT-qPCR分析发现,活性氧(reactive oxygen species, ROS)清除系统基因SOD、POX, ABA生物合成基因NCED、RD29A,脯氨酸生物合成基因P5CS以及其他应激反应基因LEA、ADC、SAMDC等的表达量明显升高。本研究表明,StuPPO9基因增强了烟草植株对干旱的耐受性,为探明StuPPO9基因调控干旱胁迫响应的功能提供理论依据。

Robo2基因对黑色素形成影响的研究进展

黑色素是一类生物色素,具有抗氧化、调控体温和防辐射等重要作用,虽不是生物生长发育所必需物质,但它的存在可提高生物的生存竞争能力。动物黑色素是由黑素细胞内的细胞器黑素小体合成储存,动物黑素细胞主要是神经嵴细胞沿背侧路径迁移分化形成。环形交叉路口引导受体2(roundabout guidance receptor 2,Robo2)基因属于轴突导向分子家族Robo的一员,是指导背部轴突导向的主要受体。笔者通过介绍动物黑色素形成和合成途径,简述Robo2基因的来源及功能,分述Robo2基因在黑色素形成中对神经元生长锥方向移动、小眼畸形相关转录因子(microphthalmia-associated transcription factor, MITF)表达和轴突发育的作用,并对黑色素合成机制进行补充,为后期寻找影响黑色素合成的主效基因和揭示黑色素合成机制提供理论依据。但目前对于Robo2基因在黑色素形成中的具体作用机制和调控途径还存在许多未解之谜,需要进一步的研究来揭示。

“好”基因对自现及其在遗传算法协同演化中的应用研究

简述协同演化及自现的概念 ,提出以计算高适应类染色体基因对作用力 ,区别“好”基因对 ,寻找演化基因 ,实现自现的方法 ,并给出自现在协同演化中实现的应用模型 ,为自现在协同演化中的实现提供理论基础 ,对染色体较长的复杂工程应用问题有重要指导意义。