LncRNA-GAS5抑制miR-21介导的非完全匹配靶mRNA降解

LncRNA-GAS5作为miR-21的"分子海绵",通过"吸收"miR-21从而调控miR-21对靶基因的抑制.此外,miR-21直接调控非完全匹配靶基因PTEN和TPM1的表达.我们首先在HEK293T和HeLa细胞中确认,miR-21通过碱基互补配对调控非完全匹配靶基因PTEN和TPM1的蛋白表达,但不影响PTEN和TPM1mRNA的水平.此外,过表达miR-21后,qRT-PCR检测PTEN和TPM1mRNA的半衰期,发现它们的半衰期显著缩短,miR-21加速PTEN和TPM1mRNA的降解.通过转染lncRNA-GAS5的过表达质粒,发现lncRNA-GAS5竞争性地与miR-21结合能够延长PTEN和TPM1mRNA的半衰期,而miR-21与lncRNA-GAS5碱基互补配对结合后,又对lncRNA-GAS5存在调节作用,减弱lncRNA-GAS5的稳定性并加速lncRNA-GAS5的降解.LncRNA-GAS5作为miR-21的"分子海绵"能够抑制miR-21对非完全匹配靶mRNAPTEN和TPM1的降解,同时,miR-21与lncRNA-GAS5结合后又存在对lncRNA-GAS5的反馈调节,这些相互作用机制的发现有助于了解lncRNA、miRNA、mRNA之间这个复杂又精细的调控环路.

miR-216b在体外培养细胞中加速长非编码RNA UCA1的降解

目的:探讨长非编码RNA(lncRNA)UCA1作为miR216b的"分子海绵"结合miR-216b后的命运变化。方法:提取人HEK293T细胞基因组,以特异性引物PCR扩增UCA1基因并克隆至pcDNA6.0b载体,用氨苄西林抗性筛选阳性克隆,重组质粒pcDNA6-UCA1转染HEK293T和HeLa细胞并鉴定其表达水平。向HEK293T和HeLa细胞转染miR-216b类似物,同时用放线菌素D抑制细胞转录,收取3个时间点的细胞总RNA并鉴定其完整性,反转录获得cDNA后,采用实时荧光定量PCR技术检测各时间点UCA1的水平,测定其半衰期。pcDNA6-UCA1转染细胞24h后,转染miR-216b类似物或miR-216b抑制剂,并使用放线菌素D抑制转录,收取3个时间点的细胞总RNA,qRTPCR检测UCA1半衰期。结果:构建的pcDNA6-UCA1过表达质粒转入HEK293T细胞后,qRT-PCR检测UCA1表达水平显著提高;miR-216b能够降低细胞内源或外源过表达的UCA1稳定性,加速UCA1的降解,显著缩短其半衰期;使用miR-216b的抑制剂,UCA1的半衰期延长。结论:miR-216b能够加速lncRNA-UCA1的降解,为研究miRNA与lncRNA的相互作用提供了新的思路。

用改良的非同位素凝胶电泳迁移实验鉴定核酸适配体与靶蛋白的结合

目的:在核酸适配体与靶蛋白特异结合的凝胶电泳迁移实验(EMSA)测定方法中,探索使用非同位素标记取代同位素标记。方法:取一定量的生物素标记的核酸适配体与靶蛋白(或无关蛋白)于室温孵育,聚丙烯酰胺非变性凝胶电泳后将核酸适配体湿转至带正电荷的尼龙膜上,紫外交联,经蛋白酶K消化后,用化学发光法检测。结果:与未使用蛋白酶K消化组相比,经蛋白酶K消化后,可明显呈现核酸适配体与靶蛋白特异结合后产生的阻滞条带,其灵敏度不次于同位素标记的检测方法。结论:经蛋白酶K消化步骤优化的生物素标记的EMSA方法,可以替代放射性同位素标记的EMSA方法,用于核酸适配体与靶蛋白结合情况的鉴定。

Vasorin蛋白特异单链DNA适配体的筛选与鉴定

目的:筛选能特异识别vasorin(VASN)蛋白的单链DNA(ss DNA)适配体并对其进行鉴定。方法:利用SPRSELEX技术筛选VASN蛋白特异ss DNA适配体,通过基因克隆测序、MEME在线软件和RNA structure软件分析富集文库序列并挑选出候选适配体序列,利用EMSA、ELISA、流式细胞术对候选适配体进行特异性与亲和力鉴定。结果:经过5轮SELEX筛选,获得了与VASN蛋白特异结合的ss DNA适配体富集文库,合成候选适配体,经EMSA和ELISA检测分析,证实适配体V4-2能与VASN蛋白特异结合,而不与无关对照牛血清白蛋白结合,其平衡解离常数为281.3±103.7 nmol/L;流式细胞术证实V4-2能够特异识别高表达VASN蛋白的Hep G2细胞。结论:筛选获得特异识别VASN蛋白的ss DNA适配体V4-2。

Vasorin基因稳定敲除HepG2细胞株的建立及其生物学功能研究

目的:利用CRISPR/Cas9技术建立人Vasorin(VASN)基因稳定敲除的HepG2细胞株,并研究VASN蛋白对细胞增殖和迁移等生物学功能的影响。方法:根据人VASN序列设计向导RNA,将其克隆至表达载体pCas-Guide,获得质粒pCas-gRNA;PCR扩增VASN编码基因左、右同源臂及潮霉素B抗性基因,通过重叠PCR将三者拼接为一条片段,并克隆至载体pBackZero-T,获得质粒pBackZero-T-VASN;上述2种重组质粒共转染HepG2细胞,经潮霉素B筛选,通过基因组PCR、RT-q PCR和Western印迹实验检测VASN基因是否被敲除。利用CCK-8法和Transwell法检测VASN稳定敲除细胞株的增殖和迁移能力。结果:向导RNA表达质粒pCas-gRNA和DNA供体质粒pBackZero-T-VASN构建成功;基因组PCR结果显示,潮霉素B基因正确重组至VASN基因中;RT-PCR显示VASN m RNA水平显著降低,Western免疫印迹结果显示VASN蛋白表达水平显著降低;VASN稳定敲除细胞株的增殖和迁移能力比野生型细胞明显减弱。结论:构建了pCas-gRNA和pBackZero-T-VASN质粒,获得了VASN缺失的细胞株,验证了VASN蛋白参与细胞的增殖和迁移过程,为深度探讨VASN的生物学功能及其分子机制奠定了基础。

Ku70基因稳定敲除HeLa细胞株的建立及其生物学功能研究

目的:利用CRISPR/Cas9技术构建人Ku70基因稳定敲除的HeLa细胞株,并检测其生物学功能。方法:设计并构建向导RNA载体p Cas-g RNA和同源重组供体DNA载体p Back Zero-T-Ku70,2种重组质粒共转染HeLa细胞,加入潮霉素B进行抗性筛选,通过基因组PCR和Western印迹检验Ku70基因是否被敲除;进而,选择Ku70稳定敲除的细胞株,分别采用CCK-8和Transwell实验检测细胞增殖和迁移能力;此外,提取细胞总RNA,反转录成c DNA后用荧光定量PCR仪检测5种miRNA(hsa-miR-649、hsa-miR-544a、hsa-miR-562、hsa-miR-548a、hsa-miR-492)的表达水平。结果:g RNA表达质粒p Cas-g RNA和DNA供体质粒p Back Zero-T-Ku70构建成功;2种重组质粒共转染HeLa细胞,基因组PCR扩增出特异的基因重组DNA片段,Western印迹结果显示Ku70蛋白已基本无表达。细胞增殖和迁移实验显示敲除Ku70基因的HeLa细胞增殖和迁移能力均有所减弱。q RT-PCR结果显示,敲除Ku70基因致hsa-miR-649、hsa-miR-544a和hsa-miR-562水平有所升高,而hsa-miR-548a和hsa-miR-492水平未有明显变化。结论:获得Ku70基因稳定敲除的细胞株;Ku70蛋白可能参与了HeLa细胞增殖和迁移过程;其还可能调节部分miRNA的表达。

乙醇刺激HepG2细胞分泌VASN蛋白的生物学功能研究

目的：探究乙醇对HepG2细胞VASN蛋白表达与分泌水平的影响，及其对HUVEC细胞迁移的影响。方法乙醇刺激HepG2细胞，定量PCR （ qPCR）检测HepG2细胞VASN mRNA水平的变化， Western印迹检测HepG2细胞与细胞上清中VASN蛋白水平的变化。划痕愈合实验检测细胞共培养条件下，乙醇刺激的HepG2细胞培养上清对HUVEC细胞迁移的影响。结果 qPCR结果显示，乙醇可上调HepG2细胞VASN mRNA水平。 Western印迹结果显示，细胞VASN蛋白表达与分泌水平升高。划痕愈合实验结果表明乙醇刺激HepG2细胞VASN蛋白的分泌增加，可以促进HUVEC细胞的迁移。结论乙醇刺激导致HepG2细胞VASN蛋白表达水平和分泌水平升高，并可促进与其共培养的HUVEC细胞迁移。

α粒子辐射诱发人支气管上皮BEP2D细胞癌变的snoRNA鉴定及靶标预测

目的识别鉴定α粒子辐射致人支气管上皮BEP2D细胞癌变中的差异表达核仁小分子RNA(snoRNA),预测其靶标基因及RNA共表达网络。方法通过全基因组转录组微阵列芯片对人支气管上皮细胞BEP2D及由其衍生的α粒子诱发癌变的BERP35T-4细胞的RNA差异表达谱分析,从中筛选出差异表达的snoRNA,qRT-PCR验证包括其衍生sdRNA在内的表达变化,通过生物信息学分析snoRNA的功能区,预测靶标和共表达网络。结果qRT-PCR验证结果与芯片结果一致,sno116家族在BERP35T-4中表达下降,是BEP2D的0.105%,差异有统计学意义(t=26.60,P<0.01);筛选的sno116-14等在癌变细胞BERP35T-4及人肺癌细胞A549和H1299等中表达量普遍下调,并且还发现sno116-14衍生的sdRNA的表达量在同一细胞中差异显著,建立了sno116家族的mRNA-lncRNA共表达网络,预测靶标有ZNF280D、TFDP1、CCDC28B、RPS6KA3、CANX、RUNX1、KALRN等,功能上与细胞增殖、细胞骨架结构等相关。结论识别鉴定了α粒子辐射致细胞癌变相关差异表达snoRNA,预测sno116-14的靶标基因参与细胞增殖、细胞骨架结构等生物学过程和功能调控信号通路,为C/D box snoRNA发挥功能的作用方式及电离辐射致癌机制提供了新的信息。

TAB182维持RPA2 mRNA稳定性促进DNA同源重组修复的研究

目的探讨TAB182促进同源重组(HR)修复的相关调控分子及机制。方法利用shRNA敲低人乳腺癌MCF-7细胞中的TAB182基因,TAB182敲低的MCF-7细胞为沉默组,使用shRNA阴性对照物的MCF-7细胞为TAB182阴性对照组。通过RNA测序分析,筛选与TAB182相关差异表达的HR修复基因。qRT-PCR验证相关基因的mRNA表达,Western blot验证相关蛋白的表达。RAD51和BrdU免疫荧光检测DNA断裂末端形成的3′单链DNA(ssDNA);流式细胞术检测细胞周期阻滞和细胞凋亡;集落形成实验检测细胞的放射敏感性。结果RNA测序分析和qRT-PCR验证结果一致,TAB182沉默组细胞中RPA2的mRNA表达降低(t=17.97,P<0.05)。相比于TAB182阴性对照组细胞,TAB182沉默组细胞RPA2在蛋白水平也显著减少。相比于TAB182阴性对照组,TAB182沉默组细胞中RAD51焦点(foci)的表达显著降低;3′ssDNA结合蛋白标志物BrdU在TAB182沉默组细胞的细胞核中foci形成显著减少。在放射菌素D作用后的第4、8、12 h,相比于TAB182阴性对照组,TAB182沉默组细胞RPA2 mRNA的衰减加快(t=5.37、3.79、3.69,P<0.05)。相比于TAB182阴性对照组,TAB182沉默组细胞放射敏感性增加(t=3.48,P<0.05);且TAB182沉默组放射诱发的凋亡率显著增加(t=11.05,P<0.05)、照射后24 h的周期阻滞时间延长(t=8.40,P<0.01)。结论TAB182通过维持RPA2 mRNA的稳定性,促进RPA2的表达,在DSBs的同源重组修复通路中发挥作用。TAB182的缺失可增强肿瘤细胞的放射敏感性。