应用限制性显示技术制备HCVcDNA诊断基因芯片的初步研究

制备丙型肝炎病毒 (HCV)检测芯片并进行验证、初步检测质量评价。采用限制性显示 (Restrictiondisplay ,RD)技术制备芯片探针 ,从载体pCV_J4L6S中切出HCV全长cDNA ,Sau3AⅠ酶消化 ,所得的限制性片段进行RD_PCR扩增 ,经聚丙烯酰胺电泳 (PAGE)结合银染法进行分离。切胶回收后作 3次PCR ,得到较纯净的HCVcDNA限制性片段。扩增后的产物克隆至pMD18_T载体进行快速鉴定。将筛选出的限制性片段打印在氨基修饰的玻片上制备成检测芯片进行杂交验证分析 ,对芯片检测进行优化、初步的质量评估。运用RD技术 ,得到 2 4个 2 0 0～ 80 0bp、大小均一的基因片段 ,序列分析表明 ,均属于HCV特异基因 ,可以作为诊断芯片探针 ;杂交、测序结果显示 ,芯片检测的敏感性、特异性、准确度、重复性、线性等指标均佳。利用RD技术制备基因芯片探针是一种快速、简便的实用方法 ;制备的诊断芯片可以用于检测HCVRNA ,具有敏感、检测结果较为可靠的优点。

弱精子症患者精子中CRISP2基因及蛋白的初步研究

目的:探讨弱精子症患者精子中富含半胱氨酸的分泌蛋白2(CRISP2)mRNA及蛋白的表达水平,探讨其与精子活力的关系及相关的分子机制。方法:收集成年男性弱精子症患者精液78例,活力正常精液70例作为对照组,50% Percoll离心分离纯化后,提取精子总RNA及总蛋白,采用RT-PCR,SYBR Green实时定量PCR和Western印迹技术检测CRISP2 mRNA及蛋白相对表达量。结果:CRISP2基因在弱精子症患者精子中的表达量明显低于其在正常对照组精子中的表达量,下降达4.3倍;Western印迹发现CRISP2蛋白在弱精子症组较正常对照组下降达1.71倍,两组之间的表达量有明显的统计学差异(P<0.05)。结论:CRISP2基因及蛋白在弱精子症患者精子中的表达下调可能与精子活力下降有密切联系,提示CRISP2基因及蛋白可能成为弱精子症发病机制研究的一个分子靶标。

慢性疲劳综合症差异表达基因筛选的运动实验研究

为了寻找慢性疲劳综合症的标志物,并研究慢性疲劳综合症与身体锻炼之间的关系,对患有慢性疲劳综合症女性的运动前后外周血单核细胞基因表达谱进行了研究。两组女性自愿参加本次实验(即患有慢性疲劳综合症的女性组,称为实验组;身体健康而很少参与体育锻炼的白领组,称为对照组),两组在功率自行车上进行运动,强度控制在其最大负荷的70%左右。在负荷前后抽取血液,分离单核细胞并提取总RNA,逆转录成cDNA,进行信号标记后与带有3 800个寡核苷酸片断的芯片进行杂交。结果是:在负荷前后组内、组间的基因表达都有差异;又用基因功能分类方法对差异进行了评估,实验组与对照组间的运动敏感基因表达的差异主要体现在与染色质合成、核小体、囊泡、细胞骨架以及膜蛋白受体功能有关的基因上;与离子转运和离子通道活性相关基因表达方面,两组间的基准值在运动前就有明显差异,而在运动过后其差异变得更大。

弱精子症相关基因与蛋白研究进展

男性不育病因复杂,其中弱精子症是导致男性不育的常见原因之一。然而,弱精子症的发病机制仍然不明确。近年来对弱精子症的研究取得了一定进展,一些基因(如tejin-2、DNAI1、DNAH5、DNAH11、AKAP4、SEPT4和Smcp)和蛋白(如精子蛋白ACTB、ANXA5、PRM1、PRM2、SABP等和精原蛋白Tf、PSA、PAP、Fractalkine等)被证实与弱精子症的发生有关,这些分子标记物的发现将为阐述弱精子症的分子机制提供基础,同时可能成为弱精子症诊断和治疗的靶标。

人参皂甙对K562细胞作用的基因表达谱研究

目的运用基因芯片技术研究人参总皂甙(TSPG)作用后K562细胞基因表达谱的变化。方法200 μg/mlTSPG作用于K562细胞3d后,提取总RNA,合成cRNA并分别用cy3和cy5标记,与Agilent Human 1B寡核苷酸基因芯片杂交,研究基因表达谱的变化。结果TSPG刺激K562细胞后共有362个基因表达发生变化,与对照组K562细胞比较,表达上调的基因有20个,主要有代谢相关基因,信号转导相关基因,细胞受体相关基因等;表达下调的有342个,包括免疫防御相关基因,DNA结合与转录因子,代谢相关基因,细胞周期相关基因等。RT-PCR技术验证了FOSL1、E2F2、CCNE2和ODZ1四个基因表达的变化。结论TSPG刺激K562细胞后,影响了细胞内一系列基因的表达。这些基因可能与TSPG的抗肿瘤机制有关。

弱精子症相关基因的生物信息学研究

目的:研究弱精子症特异表达基因,加深对弱精子症发生分子机制的认识。方法:采用GATHER、PANTHER以及ToppGene在线生物信息学分析工具,对弱精子症差异表达基因进行生物信息学分析挖掘。结果:通过上述生物信息学软件分析发现,弱精子症差异表达基因在细胞蛋白质及大分子生物代谢过程、蛋白修饰、细胞死亡、细胞凋亡以及凋亡介导中发挥着重要作用。结论:通过生物信息学挖掘发现弱精子症患者精子在活力下降的同时,精子的基本生命活动也下降,同时更易于发生凋亡或死亡。参与细胞骨架构成、微管运动、细胞运动的一些差异表达基因,如KIF3B、MYO15A、KIF6、KIF26B、KIF3A、DNHD2、DMN、DYNC2H1、STARD9、MYOHD1、TPM1等,可能与弱精子症相关,值得进一步深入研究。

乙型脑炎病毒与黄热病病毒联合诊断基因芯片的初步实验研究

目的制备乙型脑炎病毒(JEV)与黄热病病毒(YFV)联合诊断基因芯片。方法基于早期实验室研究挑选出28条寡核苷酸探针制备检测芯片。克隆于质粒上的乙型脑炎病毒和黄热病病毒基因片段用于检测探针特异性,经限制性显示技术扩增并标记,与芯片杂交后完成扫描和数据分析。结果JEV、YFV探针与相应的荧光标记样本杂交后,均能检测出阳性荧光信号,而空白对照则检出阴性信号。结论基因芯片技术为病毒检测提供了一种早期、可靠的方法,具有应用于多病毒临床鉴别诊断的前景。

浸润性膀胱癌差异基因的互作网络分析及验证研究

目的采用蛋白互作网络分析研究表达谱基因芯片数据,构建浸润性膀胱癌基因互作网络图并对筛选出的网络中心节点进行实验验证。方法将表达谱芯片筛选到的浸润性膀胱癌152个共同差异表达基因,导入STRING在线数据库进行分析,绘制差异基因互作网络图,并将互作网络数据导出到Cytoscape2.6.2软件中,筛选出网络中心节点。采用KEGG数据库等进行信号通路分类及基因功能研究,进而采用实时定量RT-PCR对其基因表达进行验证,筛选出基因表达在膀胱癌组与正常膀胱粘膜组差异最大的基因,并对浸润性膀胱癌发生的分子机制进行初步探讨。结果共有103个膀胱癌共同差异表达基因编码的蛋白经STRING筛选存在相互作用,并构成一个复杂的互作网络图;Cytoscape共筛选出26个网络中心节点,广泛参与肿瘤发生的多条信号通路;实时定量RT-PCR结果表明UBE2C、VEGF、TGFBR2、CAV1四个基因表达量在膀胱癌组与正常膀胱粘膜组的差异最大,分别为9.45、4.17、0.13、0.18倍(以GAPHD作为内参,计算2-△△Ct),与芯片检测结果的趋势一致。结论本研究构建出的浸润性膀胱癌差异基因互作网络图,尤其是其中的网络中心节点基因,对于浸润性膀胱癌发生分子机制的研究、早期诊断及分子靶向治疗研究具有较好的提示作用。

肝选择性未知基因loc91614的功能预测及表达研究

目的:预测肝脏组织选择性未知基因loc91614的功能,实验验证其基因表达。方法:构建含未知基因的肝组织选择性细胞通讯(LSCC)基因网络,再进行聚类、文献挖掘、基因本体、KEGG通路、Transfac转录因子结合位点等分析,用以预测loc91614的功能特征,最后,从mRNA和蛋白质水平验证其基因表达。结果:获得21个节点的LSCC基因网络,聚类显示loc91614与apob密切关联;文献挖掘显示基因与肝组织、胞质、脂等关键词显著相关;GO功能富集分析揭示loc91614具有细胞通讯、信号转导、细胞内信号级联的功能,有7个TFBS可对含loc91614的靶基因集进行调控,loc91614基因在肝细胞表达明显高于肝癌细胞。结论:loc91614可能分布于肝细胞的胞质中,很可能在肝组织中发挥细胞通讯等功能,也可能参与肝脏的糖、脂代谢过程,在肝细胞选择性高表达。

shRNA干扰A549细胞KIAA0101基因表达的初步研究

目的探讨小发卡RNA(small hairpin RNA,shRNA)真核表达质粒介导的RNA干扰技术对人肺腺癌A549细胞KIAA0101基因表达的抑制作用。方法应用pSIREN-RetroQ载体构建KIAA0101基因shRNA重组质粒,经脂质体法导入A549细胞,分别设置为空白对照组、阴性对照组、干扰A组和干扰B组,采用实时定量PCR法和免疫印迹(Western blot)法检测检测转染后细胞KIAA0101基因mRNA与表达蛋白质的变化,四唑盐(MTT)比色法测定各组干扰细胞活性。结果成功构建KIAA0101基因shRNA重组质粒,相对阴性对照组与空白对照组,干扰B组KIAA0101的mRNA与蛋白质表达水平均下降达70%(P≤0.05)以上,MTT法结果显示降低KIAA0101的表达可抑制肺癌细胞的生长活性。结论shRNA干扰质粒可以显著降低细胞内KIAA0101mRNA与蛋白质的表达水平,并且抑制癌细胞的生长活性,为该基因在肺癌中的深入研究奠定了基础。

hGH消化道途径转基因的研究

消化道途径转基因过程方便、快捷、易适应,可为基因治疗提供全新的模式。为了研究人 生长激素(bGH)基因的经消化道途径转基因过程,实验首先应用ECHO克隆系统。在供载体 pUni-hGH和宿主载体pcDNA4／TO-E的基础上,构建出hGH的哺乳动物表达载体pcDNA4-hGH;然 后结合酿酒酵母表达载体pESC-URA,构建出hGH的酵母-哺乳动物穿梭栽体pESC-CMV-hGH,测 序鉴定后转化酿酒酵母。用阳性重组酵母对小鼠进行灌胃免疫实验,间接ELISA方法在实验组 小鼠的血清中检测到抗hGH抗体的存在。结果证实hGH基因可通过消化道途径转进小鼠体细 胞并进行表达,初步证明了hGH的消化道基因治疗的可行性。

宫颈癌淋巴结转移相关基因的表达谱研究

淋巴结转移是影响宫颈癌预后因素的首要因素,但分子机理尚不清楚,探讨宫颈癌淋巴结转移的分子机制,筛选可能用于临床诊断和治疗的新的分子靶标尤其重要.BRB-Array Tools软件对基因表达综合数据库(Gene Expression Ominibus,GEO)中有/无淋巴结转移早期宫颈癌的基因芯片表达谱数据进行统计学分析,找出二者的差异基因,利用GenCLip软件进行文献挖掘研究这些差异表达基因的功能关系.筛选出71个差异表达基因,其中35个在有淋巴转移的宫颈癌中表达上调,36个下调.文献挖掘发现FZD10、PDZK1IP1、SERPINB9、COMP、MAGEA1等几个新的宫颈癌淋巴转移相关基因.结果表明生物信息学方法能有效地分析基因芯片数据并获取生物内在信息,为宫颈癌淋巴转移发生机制及治疗靶位开辟新思路.

DNA修复酶XPA基因多态性与肿瘤易感性关系的研究进展

DNA修复系统是人体抵御内外环境因素造成DNA损伤的重要系统，当DNA损伤不能及时修复，积累到一定程度导致基因组不稳定性升高，引起细胞增殖和分化失控，导致肿瘤发生［1-2］。因此，DNA 修复与肿瘤发生有着密不可分的联系。参与DNA修复的基因主要分为核苷酸切除修复（ nucleotide excision repair， NER ）基因、碱基切除修复（ base excision repair）基因、错配修复基因、双链断裂修复基因等。着色性干皮病基因A（ XPA）的主要作用是识别损伤DNA，在NER通路中， XPA 与 RPA、XPC、转录因子ⅡH （ TFⅡH ）、ERCC1-XPF复合体以及DNA聚合酶一起共同作用，完成损伤DNA的修复［3］。研究资料表明，DNA修复基因的多态性是决定肿瘤易感性的一个重要因素。目前XPA多态性与肿瘤发生之间的关系尚不明确，虽然目前国内外有关XPA基因多态性和肿瘤发病风险展开了关联研究，但是未能得到一致性的研究结果，在不同类型的肿瘤中其多态性与肿瘤的相关性也不同，考虑到XPA在DNA修复途径中的重要作用，本文对近年来XPA单核苷酸多态性与肿瘤易感性关系的相关研究进展综述如下。

戊型肝炎病毒诊断基因芯片制备的初步研究

目的制备戊型肝炎病毒诊断基因芯片并进行杂交验证。方法利用Oligo6.0软件针对戊型肝炎病毒诊断基因保守区域设计多对寡核苷酸探针,用芯片点样仪将其按照阵列设计打印在玻片上制备成基因芯片。样品标记采用限制性显示技术,样品标记后进行杂交,进而在芯片扫描仪中对得到的探针数据进行分析并实验验证。结果芯片杂交后得到的探针荧光强度好,信噪比高,符合临床样品的基因亚型,RT-PCR验证后得到的电泳结果与芯片实验一致。结论实验设计并制备的寡核苷酸戊型肝炎病毒诊断芯片能用于戊肝的检测,为这项疾病的实验室诊断提供了一种快速平行的检测方法。

应用扩增的Treg预防异基因骨髓移植后移植物抗宿主病的实验研究

目的:探讨扩增后的小鼠CD4+CD25+T细胞(Treg)输注对异基因骨髓移植(allo-BMT)后移植物抗宿主病(GVHD)的影响。方法:利用免疫磁珠法分选小鼠Treg细胞;以羊抗鼠CD3ε单抗、羊抗鼠CD28单抗、鼠重组IL-2及辐射过的BALB/c小鼠脾细胞为共刺激因子,扩增Treg细胞;建立C57BL/6→BALB/c小鼠allo-BMT模型,移植受鼠随机分为3组,移植后6～8h后分别予尾静脉输注扩增的Treg细胞、CD4+CD25-T细胞和RPMI1640培养液。以移植后GVHD表现,肝、脾、小肠组织病理形态、生存期为观察指标并进行组间比较。结果:经免疫磁珠法分选可获得高纯度(91.80±2.15)%及具较强活力(97.58±1.23)%的Treg细胞;移植后(4周左右)的扩增后Treg细胞移植组小鼠肝、脾、小肠GVHD病理损害较同期CD4+CD25-T细胞移植组与空白对照组小鼠有一定程度的减轻。3组小鼠移植后平均存活时间分别为(61.45±27.88)d、(18.58±12.39)d和(26.37±15.65)d,扩增后Treg细胞移植组小鼠平均存活时间较CD4+CD25-T细胞、空白对照组小鼠延长(P<0.05)。结论:allo-BMT后输注扩增的Treg细胞可以减轻移植后GVHD程度,延长小鼠生存时间。

特异性SiRNA沉默小鼠NK细胞Ly49C基因的实验研究

目的探讨特异性的SiRNA对小鼠NK细胞Ly49C基因表达的影响。方法将特异性的SiRNA作用小鼠NK细胞后,SYBRReal-time PCR及流式检测NK细胞Ly49C基因mRNA及其蛋白质表达。结果特异性siRNA片段作用NK细胞后能有效降低Ly49C mRNA和蛋白质水平的表达(P<0.05)。结论特异性的SiRNA可有效降低小鼠NK细胞中Ly49C mRNA水平,明显下调Ly49C蛋白表达。

基于研究的学习在基因表达调控教学中的应用

开放式和自主式教学是当今教学改革的方向,对于提高学生自学能力和解决问题的能力具有重要作用。基因表达的调控是生物化学和分子生物学教学的重要内容,也是当今医学发展最快的学科之一。临床医学专业8年制和生物技术专业在此内容的教学中开展了基于研究的教学,取得了一定的成效。文章报道了具体实施方法以及一些实践的体会。

基因组学、蛋白质组学及其相关技术与运动人体科学研究进展

简要回顾了过去40年运动人体科学发展历程,认为在每一个发展阶段,先进的科学技术对该学科的发展都产生了深刻的影响。文章综述了基因组学与基因芯片技术、蛋白质组学与蛋白质芯片技术在运动人体科学中的应用研究进展。由于基因组学、蛋白质组学相继建立,基因芯片和蛋白质芯片技术的逐步完善,对运动人体科学的研究将起到很好的促进作用。未来可能会从分子水平上进一步对运动与人体适应进行实质性的研究,因此可能出现“运动基因组学”或“运动蛋白质组学”的概念,研究热点将集中在运动营养基因组学、运动员基因选材和基因诊断、运动员机能评定的生物芯片以及兴奋剂检测的生物芯片等方面。

电离辐射影响成纤维细胞基因调控网络的初步研究

目的探讨电离辐射影响人成纤维细胞基因表达的转录调控机制,并构建基因与相应转录因子的调控网络。方法先对前期研究已经获得的差异表达基因进行功能注释,选择结合功能类基因(数量最多)进入研究;再用MaxLAPS,TFME和SCOPE3种软件预测这些基因的转录因子和转录因子结合位点;利用Bibliosphere软件构建转录因子与基因的转录调控网络。结果获得25条GeneSymbols,基因本体功能注释集中于结合功能(共19条),2种程序预测得到14个相同的转录因子,得分最高的6个转录因子结合位点对应的转录因子与预测的基本一致,按照最高水平标准构建的转录调控网络,显示CASPASE-3位于网络的核心。结论电离辐射很可能经转录因子TP53介导CASPASE-3激活而致人成纤维细胞凋亡。

ABI 1700芯片分析系统在基因差异表达研究中的应用

应用化学发光法标记技术分别对正常和临床慢性髓细胞性白血病(chronic myelogenous leukemia,CML)病人骨髓单个核细胞的RNA进行标记,然后与ABI的人全基因组表达谱芯片杂交,对于杂交后所得到的荧光信号数据,应用1700芯片分析系统对其进行生物信息学分析.实验结果表明,ABI1700芯片分析系统可以对基因芯片杂交后得到的差异表达基因进行疾病学分类和生物功能分类分析,同时还发现与CML相关的差异表达基因75个,因此ABI1700芯片分析系统在芯片研究领域中具有重要的应用价值.