枇杷HD-ZipⅠ转录因子家族全基因组鉴定及表达模式分析

【目的】同源结构域-亮氨酸拉链(HD-Zip)转录因子参与多种植物的非生物胁迫响应过程。然而,在枇杷中,HD-ZipⅠ基因家族尚未被鉴定。【方法】利用生物信息学方法对全基因组范围内枇杷HD-ZipⅠ基因家族成员进行鉴定和综合分析,通过qRT-PCR法分析基因家族成员在枇杷不同组织和干旱胁迫下的表达特征。【结果】在枇杷基因组中筛选出20个HD-ZipⅠ家族成员。共线性分析结果发现了3对串联复制序列和22对片段复制序列,表明串联复制和片段复制可能促进了枇杷HD-ZipⅠ基因家族的扩张。蛋白序列比对分析表明,所有的HD-ZipⅠ家族成员均具有高度保守的HD和Zip结构域。系统发育分析表明,枇杷HD-ZipⅠ家族可以分为7个分支。HD-ZipⅠ各基因在枇杷不同组织中的表达模式有所差异。启动子序列分析表明,HD-ZipⅠ家族成员的启动子上含有多个与干旱胁迫和胁迫相关激素信号响应的顺式作用元件。干旱处理能够诱导EjHB9、EjHB10、EjHB17、EjHB18和EjHB20在叶片中的表达显著上调,预示着这些基因参与枇杷对干旱胁迫的响应。【结论】鉴定出5个受干旱胁迫显著诱导表达的枇杷HD-ZipⅠ基因,为进一步研究HD-ZipⅠ基因在响应枇杷干旱胁迫中的分子功能提供理论依据。

苹果果实HD-ZipⅠ转录因子亚家族基因鉴定及表达分析

转录因子在调控苹果果实成熟衰老过程中起到至关重要的作用。利用生物信息学方法从苹果基因组数据库筛选出22个HD-ZipⅠ转录因子家族成员并进行分类。通过对不同组织基因表达特异性分析,筛选出6个在成熟果实中表达的基因,进一步分析其在果实成熟贮藏过程中的表达差异。实时荧光定量PCR分析结果表明,在‘富士’果实采后贮藏过程中,有3个家族成员的表达与乙烯存在不同程度的联系,其中MdHZ 6在果实常温贮藏中的表达与内源乙烯含量变化有较高的相关性,且均在35d达到峰值;MdHZ 15和MdHZ 17在内源乙烯高峰之前有显著上调,预测三者与苹果的成熟衰老相关。

DeBakeyⅠ型主动脉夹层患者血浆C-X-C趋化因子配体1、信号转导和转录激活因子1表达水平及与预后的关系

目的 检测C-X-C趋化因子配体1(CXCL1)、信号转导和转录激活因子1(STAT1)在DeBakeyⅠ型主动脉夹层(AD)患者血浆中的表达,并分析其与预后的关系。方法 选取2018年7月—2020年4月青海省心脑血管病专科医院心脏外科收治的DeBakeyⅠ型AD患者63例作为观察组,根据出院后1年的预后结局分为预后良好亚组46例、预后不良亚组17例,另选取同期健康体检者63例为健康对照组。酶联免疫法检测血浆中CXCL1、STAT1表达水平。Logistic回归分析影响DeBakeyⅠ型AD患者预后的因素,受试者工作特征曲线(ROC)评估血浆CXCL1、STAT1水平对DeBakeyⅠ型AD患者预后的预测价值。结果 与健康对照组比较,观察组患者血浆CXCL1、STAT1表达水平均显著升高(t/P=31.396/<0.001、10.567/<0.001);与预后良好亚组比较,预后不良亚组DeBakeyⅠ型AD患者血浆CXCL1、STAT1表达水平均显著升高(t/P=6.327/<0.001、6.298/<0.001);血浆CXCL1、STAT1水平升高是DeBakeyⅠ型AD患者预后不良的危险因素[OR(95%CI)=1.403(1.100~1.789)、1.295(1.052~1.594),P均<0.05];血浆CXCL1、STAT1单独及二者联合预测DeBakeyⅠ型AD患者预后的ROC曲线下面积分别为0.891、0.886、0.968,二者联合预测DeBakeyⅠ型AD患者预后的价值高于单项预测,但差异无统计学意义(Z/P=1.547/0.061,1.432/0.076)。结论 DeBakeyⅠ型AD患者血浆中CXCL1、STAT1表达升高,与预后结局相关,均对预后结局具有一定预测价值,且两者联合的预测价值更高。

植物HD-Zip转录因子的生物学功能

HD-Zip转录因子属于Homeobox蛋白家族,是植物特异转录因子,由高度保守的HD(Homeodomain)结构域和Leu zipper(Zip)元件组成,前者与DNA特异结合,后者介导蛋白二聚体的形成。HD-Zip转录因子家族包括4个亚家族(HD-ZipⅠ-Ⅳ),其成员通过与其他蛋白互作、参与激素介导的信号途径,从而调控植物生长发育、光形态建成、花发育、果实发育和植物对逆境应答等生物学过程。文章对近几年关于植物HD-Zip转录因子参与上述生物学功能方面的研究进行了综述,以期对新功能基因的挖掘和应用研究以及HD-Zip调控机制的阐明奠定基础。

烟草HD-ZIP Ⅳ转录因子NtPDF2基因的克隆及表达分析

为了明确NtPDF2在烟草中的生物学功能及其调控腺毛分化发育的作用机制,同源克隆了烟草NtPDF2基因,并对其序列、基因结构、进化关系以及表达模式进行分析。结果表明:NtPDF2 CDS全长为2 199 bp,编码732个氨基酸残基。烟草PDF2蛋白质序列高度保守,尤其是C端序列,均含有3个保守结构域(Homeobox domain,START domain和SAD domain)和1个保守LZ(Leucine zipper)元件。烟草PDF2基因结构高度保守,均由10个外显子和9个内含子组成。进化分析表明,普通烟草NtPDF2基因是由林烟草ML1基因进化而来。表达分析显示,烟草PDF2基因表达具有明显的时空特异性。干旱、黑暗和磷饥饿胁迫可显著下调NtPDF2基因的表达,而盐胁迫对其没有明显影响;NtPDF2基因的表达在赤霉素(GA)、茉莉酸甲酯(Me JA)、脱落酸(ABA)和打顶处理条件下均显著上调,这暗示烟草NtPDF2基因参与了调控多种非生物胁迫和激素应答过程。

小黑杨HD-Zip转录因子家族生物信息学及应答盐胁迫分析

HD-Zip转录因子基因是植物中特有的一类蛋白家族,在植物生长发育和逆境应答胁迫过程中发挥重要作用。HD-Zip转录因子基因是由高度保守的同源异型结构域(HD)和亮氨酸拉链域(LZ)结构域构成的特殊结构模型。杨树HD-Zip转录因子家族共有63个基因,可被分为HD-ZipⅠ、HD-ZipⅡ、HD-ZipⅢ和HD-ZipⅣ四个亚家族。本文利用RNA-Seq分析了盐胁迫条件下HD-Zip基因家族在小黑杨根、茎、叶等不同组织的基因表达差异,从转录组水平揭示其应答胁迫环境的分子机制,结果表明,盐胁迫下在叶中有25个HD-Zip基因下调表达,21个基因上调表达;茎中有42个基因下调表达,11个基因上调表达;根中有26个基因下调表达,24个基因上调表达。另外,本文根据拟南芥HD-Zip转录因子家族基因的已知功能,预测了杨树HD-Zip转录因子同源基因的功能,并利用生物信息学方法分析了杨树HD-Zip转录因子蛋白序列的保守结构域、氨基酸组成和理化性质等,为进一步研究杨树HD-Zip转录因子基因功能提供参考。

植物HD-Zip转录因子研究进展

同源异型-亮氨酸拉链(HD-Zip)蛋白是属于同源异型盒蛋白家族中为植物所特有的一类转录因子,它包含一个高度保守的同源异型结构域(HD),HD羧基末端紧密连接着一个亮氨酸拉链(LZ)结构域。通过LZ结构域的相互作用,HD-Zip蛋白以二聚体的形式与靶DNA结合。HD-Zip蛋白在植物发育过程中的作用非常广泛,如维管发育、器官形成、分生组织的维持、逆境应答等。根据该类转录因子结合的特异性DNA序列,编码该类蛋白质的基因结构,包含的其他基序及其功能等四个方面的特征可以将HD-Zip蛋白分为I～IV四个亚类。本文对近年来有关四类HD-Zip转录因子生理功能的研究进展进行了综述。

载脂蛋白AⅠ通过JAK2/STAT3信号通路抑制肿瘤坏死因子α的转录表达

目的探讨载脂蛋白AⅠ(Apo AⅠ)对动脉粥样硬化(As)小鼠血浆中肿瘤坏死因子α(TNF-α)水平和巨噬细胞表达TNF-α的影响及其可能机制。方法雄性Apo E-/-小鼠高脂饲养12周后,随机分为对照组、Apo AⅠ组、AG490(特异性JAK2抑制剂)+Apo AⅠ组。处死前第1、3天分别予以生理盐水、Apo AⅠ(40μg/g)及AG490(4μg/g)+Apo AⅠ(40μg/g)干预,各组处死前12 h腹腔注射脂多糖(LPS),酶联免疫法检测血浆TNF-α浓度。THP-1细胞来源的泡沫细胞随机分为对照组、Apo AⅠ组、AG490+Apo AⅠ组,予以相应干预后加入LPS孵育,检测各组上清液TNF-α浓度及细胞中TNF-αmRNA的表达水平。结果与对照组比较,Apo AⅠ能显著降低LPS刺激的小鼠血浆TNF-α浓度(P<0.01);予以AG490后,Apo AⅠ抑制TNF-α分泌的作用明显减弱(P<0.05)。体外研究表明Apo AⅠ能抑制LPS诱导的TNF-α转录与表达(P<0.01),但予以AG490后,削弱了Apo AⅠ的抗炎作用(P<0.05)。结论 Apo AⅠ通过JAK2/STAT3信号通路抑制TNF-α的转录表达。

PDTC对肝纤维化大鼠核转录因子-κB、α-平滑肌肌动蛋白和Ⅰ型胶原表达影响研究

目的探讨吡咯烷二硫代氨基甲酸酯(PDTC)对二甲基亚硝胺(DMN)所致肝纤维化大鼠肝组织中核转录因子-κB(NF-κB)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和Ⅰ型胶原(Col-1)表达的影响及其意义。方法雄性SD大鼠38只,随机分为A、B、C组。A组为正常对照组,B、C组再各自随机分为2周及4周组并腹腔注射DMN诱导大鼠肝纤维化模型,C组造模同时给予PDTC灌胃。应用化学发光凝胶电泳迁移率(EMSA)检测肝组织NF-κBp65活性;采用实时定量聚合酶链反应(Real-time PCR)检测肝组织NF-κBp65和Col-1的mRNA表达;应用免疫组化检测NF-κBp65、α-SMA和Col-1的表达。结果 B组及C组NF-κBp65活性及其mRNA表达、Col-1 mRNA表达、NF-κBp65免疫组化阳性细胞数、α-SMA及Col-1阳性面积均明显高于A组(P<0.01或P<0.05),且随着时间的延长,4周组高于2周组(P<0.01或P<0.05);同期比较发现C组NF-κBp65活性及其mRNA表达、Col-1 mRNA表达、NF-κBp65免疫组化阳性细胞数、α-SMA及Col-1阳性面积均明显低于B组(P<0.01或P<0.05)。NF-κBp65活性与NF-κBp65 mRNA表达、Col-1 mRNA表达、NF-κBp65免疫组化阳性细胞数、α-SMA及Col-1阳性面积呈正相关(r=0.747,0.780,0.779,0.658,0.780,P均<0.01)。结论 NF-κB与大鼠肝纤维化密切相关;PDTC可能通过抑制NF-κB的活性及α-SMA、Col-1表达从而产生抗肝纤维化作用。

硫化氢增加肝脏缺血再灌注损伤模型大鼠胰岛素样生长因子Ⅰ、核转录因子κB、肿瘤坏死因子α的表达

背景:硫化氢气体是一种新型气体信号分子,在生理浓度下具有抑制Ca2+内流、开放KATP通道功能,氧化还原等明确特定的作用。目的:观察硫化氢对大鼠肝脏缺血再灌注损伤胰岛素样生长因子Ⅰ、核转录因子κB及肿瘤坏死因子α表达水平的影响方法:70只SD大鼠随机等分为假手术组、缺血20min组,缺血20min+灌注2,4h组、硫氢化钠+缺血20min组、硫氢化钠+缺血20min再灌注2,4h组。除假手术组外,其余各组大鼠通过Pringle法建立大鼠全肝缺血再灌注模型,在术前5d中每天及术中向硫氢化钠+缺血20min组、硫氢化钠+缺血20min再灌注2,4h组,大鼠腹腔注射56μmol/kg硫氢化钠。结果与结论:肝脏缺血大鼠肝组织中胰岛素样生长因子Ⅰ、核转录因子κB和肿瘤坏死因子α表达明显下降(P<0.05),与缺血组比较,大鼠再灌注和腹腔注射硫化氢均能增加大鼠肝组织中胰岛素样生长因子Ⅰ、硫化氢、核转录因子κB和肿瘤坏死因子α的表达(P<0.05)。提示全肝缺血再灌注后可造成肝脏损伤,硫化氢增加肝脏缺血再灌注损伤模型大鼠胰岛素样生长因子Ⅰ、核转录因子κB、肿瘤坏死因子α的表达,肝脏损伤具有保护作用。

转化生长因子β_1对Ⅰ型胶原基因转录的调节

在肝纤维化形成进程中,早期以Ⅲ型胶原增加为主,随着病理的发展,胶原生成主要由Ⅲ型向Ⅰ型转变,这一现象为肝纤维化病理过程中的一个明显特征。研究Ⅰ型胶原生成增加的机制,已是肝纤维化研究的重要一环。转化生长因子β1（transforming growth factor β1,TGFβ1）在肝纤维化发生过程中,对Ⅰ型胶原蛋白的积聚起着关键的作用。因此,了解TGFβ1对Ⅰ型胶原基因表达的调节,可以更深入地认识肝纤维化的病理生物学机制,有助于对肝纤维化的发生发展进行防治。

脑损伤后热休克蛋白70及热休克因子Ⅰ基因转录的实验研究

目的 为了解脑损伤后应激基因转录的状况。方法 采用RT PCR对伤后脑组织HSP70 、HSF1mRNA的数量进行测定。结果 在脑损伤 15min后脑干HSP70 、HSF1mRNA水平显著升高 ,在损伤后迅速死亡的致死损伤组的鼠脑中HSP70 、HSF1mRNA水平亦显著升高。结论 应激基因的转录水平在脑损伤后明显提高 ,脑应激蛋白合成增强 ,参与损伤与修复过程。同时由于HSP70 、HSF1mRNA对脑损伤的迅速反应能力 。

苜蓿HD-Zip转录因子基因Mfhb-1的生物信息学分析

采用生物信息学方法对苜蓿Mfhb-1基因的功能、一般理化性质、疏水性、二级结构和亚细胞定位进行分析,并进行同源建模。结果表明,该基因包含一个861 bp的ORF,编码长度为286个氨基酸残基的HD-Zip转录因子。该转录因子为一个亲水性的蛋白,具有α-螺旋、无规则卷曲等二级结构元件,定位于细胞核中。

植物转录因子HD-Zip基因家族参与逆境胁迫的研究进展

HD-Zip基因家族是近年来发现的一类在植物的生长发育过程中起到重要调节作用的转录因子,该基因家族是植物中特有的。所有HD-Zip转录因子都包含同源异型盒和亮氨酸拉链2个结构域,根据基因结构和功能可分为4个亚家族。该家族基因具有多种生物学功能。基于此,结合HD-Zip转录因子的结构和亚家族分类,综述近年来HD-Zip转录因子参与植物逆境胁迫响应的相关研究进展。

β3肾上腺素受体调节肝细胞核因子活性促进肝细胞载脂蛋白A-Ⅰ基因的转录

目的探讨β3肾上腺素受体(β3-AR)对肝细胞载脂蛋白A-Ⅰ(apoA-Ⅰ)基因转录的调控作用。方法不同浓度(10^-5~10^-10 mol/L)β3-AR激动剂(BRL37344)和拮抗剂(SR59230A)分别孵育HepG2细胞,CCK8检测细胞活性。将HepG2细胞分为对照组、激动剂组(10^-6 mol/L的BRL37344)和拮抗剂组(10^-7 mol/L的SR59230A),孵育6 h;RT-qPCR检测apoA-ⅠmRNA表达;ELISA检测细胞外基质apoA-Ⅰ分泌水平;染色质免疫共沉淀联合RT-PCR检测肝细胞核因子(HNF)-4和HNF-3及早期生长反应蛋白1(EGR-1)。结果HepG2细胞在10^-6~10^-8 mol/L的BRL37344和SR59230A区间内生长增殖良好,孵育6 h和24 h时细胞呈现较高活性。与对照组比较,激动剂组肝细胞apoA-ⅠmRNA和细胞外基质apoA-Ⅰ分泌水平上调[2.9±0.5 vs 1.0±0.2,(590.1±54.6)μg/ml vs(395.5±23.4)μg/ml,P<0.01],且HNF-4和HNF-3结合活性显著升高(90.4±13.4 vs 17.2±1.2,78.3±20.6 vs 19.7±2.5,P<0.01)。3组肝细胞EGR-1结合活性比较,无统计学差异(P>0.05)。结论激活β3-AR使肝细胞HNF-4和HNF-3活性增高,可能是β3-AR上调肝脏apoA-Ⅰ转录水平的分子机制之一。

牙龈组织中巨噬细胞M1/M2极化相关因子的表达对重度慢性牙周炎患者的临床意义

目的探究重度慢性牙周炎患者牙龈组织中巨噬细胞M1/M2极化相关因子的表达及临床意义。方法收集96例重度慢性牙周炎患者的病损牙龈组织为研究组,并收集同一时间段80例健康牙龈组织(阻生牙冠方覆盖的牙龈组织)为对照组。比较两组患者牙龈组织中巨噬细胞M1/M2极化相关因子表达水平。治疗6个月后,根据重度慢性牙周炎患者治疗效果,分为疗效不佳组和疗效良好组。比较2组患者的临床资料,分析牙龈组织中巨噬细胞M1/M2极化相关因子对慢性牙周炎患者治疗效果的预测价值。结果研究组牙龈组织中诱导型一氧化氮合酶(iNOS)mRNA、信号传导及转录激活因子1(STAT1)mRNA、精氨酸酶Ⅰ(ArgⅠ)mRNA及信号传导及转录激活因子6(STAT6)mRNA表达量均高于对照组(P<0.05)。96例重度慢性牙周炎患者治疗6个月后疗效不佳发生率为12.50%。疗效不佳组附着丧失(AL)、简化牙石指数(CI-S)、iNOS mRNA、STAT1 mRNA、ArgⅠmRNA及STAT6 mRNA表达量均高于疗效良好组(P<0.05)。CI-S、iNOS mRNA、STAT1 mRNA及ArgⅠmRNA均为影响重度慢性牙周炎患者治疗效果的危险因素(P<0.05)。牙龈组织中iNOS mRNA、STAT1 mRNA及ArgⅠmRNA表达量对慢性牙周炎患者治疗效果进行预测的最佳截断点分别为1.16、1.21、0.87,曲线下面积(AUC)分别为0.772、0.776、0.812。结论牙龈组织中巨噬细胞极化相关因子iNOS mRNA、STAT1 mRNA及ArgⅠmRNA对重度慢性牙周炎预测价值高,临床中具有一定的参考价值。

TGFβ1对肺成纤维细胞中转录因子SP1、AP1和Smad3-Smad4活性的影响

目的:检测转化生长因子β1(TGFβ1)对大鼠肺成纤维细胞(RLF)中转录因子SP1、AP1和Smad3-Smad4活性的影响并探讨其意义。方法:进行大鼠肺成纤维细胞的原代分离培养,应用10μg/L TGFβ1进行处理,通过凝胶阻滞电泳(EMSA)、免疫印迹和免疫组化染色等方法,检测照射后转录因子SP1、AP1和Smad3-Smad4活性的变化及Ⅰ型胶原和Ⅰ型组织纤溶酶原激活物抑制剂(plasminogen activator inhibi-torⅠ,PAI-1)表达的变化。结果:正常RLF中AP1和Smad3-Smad4形成弱阻滞条带,SP1无阻滞条带形成。以10μg/LTGFβ1处理后,3种转录因子所形成的阻滞条带明显增强,PAI-1和Ⅰ型胶原的表达增多。结论:一定浓度的TGFβ1可促进RLF中转录因子SP1、AP1和Smad3-Smad4的活化,并进而增加PAI-1和Ⅰ型胶原的表达。

鹅胰岛素样生长因子-Ⅰ基因的克隆及其mRNA在组织中的表达量变化

利用半定量反转录聚合酶链反应(RT-PCR)克隆了黑龙江籽鹅IGF-Ⅰ基因,并检测了生长期间该基因mRNA在各组织中的表达量变化。结果表明,鹅IGF-Ⅰ基因与鸡、鸭IGF-Ⅰ基因的同源性分别为97.6%、99.3%;鹅肝组织中IGF-ⅠmRNA的表达水平在30日龄和60日龄较高,而30日龄的表达量极显著高于22、28日龄鹅胚和1日龄籽鹅,显著高于10日龄雏鹅;30日龄雏鹅IGF-ⅠmRNA在肝、卵巢、胸肌、肺、脾、腿肌、垂体、肌胃、肾、心等组织中都有表达,其中肝、卵巢、胸肌、肺的表达量较高。

丹参对大鼠肝星状细胞转化生长因子β_1与Ⅰ型胶原mRNA表达的影响

目的 :探讨丹参抗肝纤维化的可能机制。方法 :链蛋白酶、胶原酶离体灌注大鼠肝脏 ,Nycodenz密度梯度离心分离肝星状细胞 (HSC)体外培养。不同浓度的丹参处理 ,用RT -PCR法半定量检测HSC的转化生长因子 β1(TGF - β1)mRNA与Ⅰ型胶原mRNA的表达。结果 :丹参对HSC的TGF - β1与Ⅰ型胶原mRNA的表达有抑制作用。结论 :丹参抗肝纤维化作用可能与TGF - β1和Ⅰ型胶原mRNA的表达下调有关。

人皮肤成纤维细胞中α1(Ⅰ)前胶原基因转录调控研究

为寻找纤维化形成中调控人Ⅰ型前胶原基因高水平转录的启动序列及其DNA结合蛋白 ,以人皮肤成纤维细胞α1(Ⅰ )前胶原基因转录起始点上游 - 2 5kb至 + 4 2bp的片段为靶序列 ,采用PCR、基因重组、报告基因测活、细胞基因转染技术比较不同长短启动子活性 .凝胶滞留实验 (EM SA)研究高启动活性片段相应的DNA结合蛋白 .基因转染高活性转录因子识别序列至靶细胞 ,探讨前胶原基因激活阻断的新手段 .结果表明 ,- 2 4 83～ + 4 2bp、 - 2 6 8～ + 4 2bp序列具有强启动调控活性 ,而 - 10 5～ + 4 2bp片段启动活性最低 .EMSA对高启动活性小片段DNA结合蛋白的分析提示 ,- 2 6 8～ + 4 2bp序列中存在转录因子Ap 1、Sp 1、NF 1的特异结合位点 .转染高活性转录因子识别序列Ap 1、Sp 1至靶细胞可竞争性阻断胶原基因启动转录激活 .研究提示 ,人α1(Ⅰ )前胶原基因 - 2 4 83～ + 4 2bp、 - 2 6 8～ + 4 2bp片段有高启动活性 .转录因子Ap 1、Sp 1、NF 1与 - 2 6 8～ + 4 2bp序列中相应识别序列的结合与其基础高转录活性有关 .转染高活性转录因子识别序列Ap 1、Sp