脂肪酸合酶与脂肪酸代谢及细胞因子的关系

脂肪酸合酶(FASN),是一种大分子蛋白复合物,在内源性长链脂肪酸的合成中发挥着重要作用。研究证实脂肪酸代谢障碍可导致细胞因子的释放紊乱,与许多疾病发生相关,FASN的异常表达与某些疾病的发生、发展密切相关,尤其是在代谢性疾病如:肥胖、胰岛素抵抗中扮演了重要角色。本文对FASN蛋白的结构、功能、表达调控,以及与相关疾病细胞因子的关系进行了总结。

活化T细胞核因子对组成性启动子SV40的调控作用

目的:利用双荧光素酶报告系统探讨活化T细胞核因子(NFAT)能否调控常见组成性启动子CMV,SV40和TK,为不同条件下选择合适双荧光报告系统内参提供依据。方法:用限制性内切酶BglⅡ和HindⅢ分别从质粒pCDNA3.1和pRL-TK中切下CMV和TK启动子,克隆至pGL3-basic载体中,构建成pCMV-Luc和pTK-Luc载体。将构建pCMV-Luc和pTK-Luc以及商品化的pGL3-control(SV40启动子驱动),分别与SV40(pBIND)和TK(pRL-TK)两种启动子驱动的两种内参质粒共转染入HEK293细胞;观察过表达组成性活化NFAT后相对荧光素酶活性读数的改变。结果:成功构建了pCMV-Luc和pTK-Luc质粒,荧光素酶活性检测发现,常见组成性启动子SV40启动子对过表达组成性活化的NFAT存在一定的反应。结论:T细胞活化过程中重要的转录因子NFAT能够调控SV40启动子活性;表明常见组成性启动子SV40并非真正、绝对的组成性不变。因此,在荧光素酶报告系统内参选择时需要充分考虑该问题,本研究为合理选择内参质粒提供了一个可行策略。

环氧合酶2 mRNA 3’UTR荧光素酶报告基因载体的构建

目的:通过构建环氧合酶2(COX2)mRNA 3’UTR的全长及其截短体荧光素酶报告基因载体,为研究COX2基因在炎症条件下的的转录后调控提供有效的工具。方法:通过从胃癌细胞SGC-7901提取RNA,反转录成cDNA后,以此为模板,PCR扩增COX2 3’非翻译区(3’-UTR)全长及截短的序列,并将该序列连接到荧光素酶报告基因载体pGL3-control,构建pGL3-COX2 3’UTR全长及pGL3-COX23’UTR不同截短体。测序后将上述载体分别与pRL-TK载体共转染293-T细胞,48 h后裂解细胞检测荧光素酶的活性。最后通过ELISA检测在IL-1β的刺激下COX2的下游产物PGE2的表达,并再次测定pGL3-COX2 3’UTR全长的荧光素酶活性。结果:成功构建了pGL3-COX2 3’UTR全长及pGL3-COX23’UTR不同截短体,荧光素酶报告系统表明COX2 3’UTR对基因表达具有较强的调控作用。而在炎症因子IL-1β的刺激下,pGL3-COX2 3’UTR全长荧光素酶的活性明显升高。结论:成功构建了COX2 mRNA 3’UTR荧光素酶报告基因载体并证明在IL-1β的刺激下COX2表达上调,参与转录后调控。

大鼠BMSCs与ADSCs全基因组DNA甲基化差异分析

目的:探讨BMSCs和ADSCs全基因组甲基化模式。方法:提取大鼠原代培养的BMSCs和ADSCs基因组,使用高通量测序技术检测BMSCs与ADSCs甲基化谱,筛选DNA甲基化差异基因,并对检测结果进行GO分析和Pathway分析。结果:基因组甲基化测序共检测到差异性甲基化区域112 545个,共富集到4 603条GO条目,其中610条GO条目具有显著差异(P<0.05)。通过Pathway分析可以富集到322条通路,其中有98条通路显著富集(P<0.05)。结论:BMSCs与ADSCs基因组存在大量甲基化差异位点,这些甲基化差异位点可能在BMSCs与ADSCs分化与免疫表型的差异有关。

用于筛选顺式反应元件的慢病毒启动子报告载体随机文库的构建

目的建立含有随机序列与miniCMV融合的启动子,驱动抗生素耐药基因的表达;用于筛选和寻找不同处理条件下的反应性元件。方法设计针对Puromycin抗性基因,即嘌呤霉素N-乙酰转移酶基因(puromycin N-acetyltransferase gene,PAC)的引物,扩增目的条带并通过PacI+Pme1限制性内切酶克隆至目的载体pWPI;然后,设计并合成接头序列+20N随机序列+miniCMV的融合片段,通过PCR的方法得到双链序列,并进行酶切,通过Cla1+PacI克隆入前述pWPI-PAC载体。克隆得到的载体组合即为慢病毒反应元件筛选报告载体文库。在此基础上,我们将报告载体文库转染细胞,并进行超声照射。超声照射剂量为10min,100mW/cm2。每天一次,一共照射3天。每次超声照射后,对细胞进行puromycin处理。4天后,收集超声照射存活细胞,提取DNA,PCR扩增含有20N的序列并进行测序鉴定。结果我们成功设计了一套文库构建方案,初步构建了20N随机序列+miniCMV+Puromycin抗性基因的文库。将该文库转染细胞,超声照射后可以增加转染有对超声反应克隆细胞中抗性基因表达;我们通过获取Puromycin处理后的存活细胞,发现了潜在的对超声反应的调控元件。结论我们构建的20N随机序列+miniCMV+Puromycin抗性基因文库,可以用于筛选对超声等特定条件有表达调控反应的顺式反应元件;进而为该元件控制基因表达提供依据。

RNA 结合蛋白 QKI 吸附海绵载体的构建及其对肝癌细胞增殖的影响

目的：构建针对 RNA 结合蛋白 quaking （QKI）的特异性吸附海绵载体（QRE-sponge）,验证其对肝癌细胞系 HepG2中内源性 QKI 分子的抑制作用。方法利用人源 QKI 的特异性识别效应原件（qua-king responsive element, QRE）序列,重复13个拷贝,串联克隆至 pEGFP-C2真核表达载体中,转染 HepG2肝癌细胞及293 T 细胞。通过 Real time PCR,双荧光素酶报告基因检测及 MTT 实验进一步验证该吸附海绵的效果及其对肝癌细胞系 HepG2增殖的影响。结果 pEGFP-C2-QRE-SP 载体经测序证实构建成功,可以成功的在 HepG2细胞中表达,其绿色荧光呈阳性,且转染24 h 后显著影响 HepG2细胞中 QKI 下游靶基因的表达（P ﹤0.05）。双荧光素酶报告基因系统显示, pGL3-QRE-SP 载体可以显著抑制外源性 QKI 的活性（P﹤0.05）。 MTT 结果显示 pEGFP-C2-QRE-SP 载体促进 HepG2细胞的增殖。结论 QKI 吸附海绵载体策略构建的 pEGFP-C2-QRE-SP 载体可以成功的诱骗吸附 QKI,并促进肝癌细胞系 HepG2增殖,为进一步研究 QKI的功能研究提供了良好工具。

实例分析PBL教学法在医学分子生物学实验教学中的应用

分子生物学实验课程对培养学生科研能力至关重要,然而,目前常规教学重动手能力,而忽略科研思维的培养。本文以证明"突变β-catenin促进结肠癌细胞增殖"为例,探讨PBL教学法在分子生物学实验教学中的实际应用。与传统孤立地讲授和实施常见分子生物学实验技术不同,该PBL(problem based learning)法通过证明"突变β-catenin促进结肠癌细胞增殖"这一科学问题将DNA提取、PCR、质粒克隆和提取、核酸电泳、胶回收、蛋白提取、Western Blot、细胞转染等实验技术有机的统一起来,强化了实验技术解决实际问题的针对性和各个方法之间的内在联系,增强了学生学习的积极性,同时也大大提高学生发现问题、综合分析问题和解决问题的科研能力。

荧光内参在校正Caspase-3／7活性检测偏差中的应用

目的改进Caspase-3／7活性检测方法。方法在顺铂诱导的HeLa细胞凋亡模型中，分别利用传统的和改良的实验方法检测Caspase-3／7的活性变化，并与Western印迹实验结果进行方法学比较。结果改良的实验方法显示不同剂量顺铂诱导下，HeLa细胞Caspase-3／7活性有剂量依赖性增高，与Western印迹实验结果相一致，但传统实验方法显示HeLa细胞Caspase-3／7活性呈现先增高后降低的趋势。结论由于参测细胞数不同，导致这种Caspase-3／7活性检测方法不能真实反映细胞凋亡程度。本研究成功建立了一种新的改良型Caspase-3／7活性检测方式，这种检测方法可以排除不同凋亡诱导方式诱导细胞凋亡时所产生的因参测细胞数不同所造成的Caspase-3／7活性检测的误差。

外泌体的生物学功能及其在基因治疗中的应用

外泌体(exosomes)是由细胞分泌的、在细胞间信息交流起重要作用的一类膜性小体。研究表明,外泌体在人体生理及病理机制中均发挥着重要的作用。自外泌体发现已有三十余年,随着蛋白组学研究的不断推进,人们对外泌体及其表面分子以及外泌体功能的了解亦不断加深,人们开始关注于改构外泌体以将其应用于基因治疗领域并取得了一系列成果,外泌体的临床应用前景将非常广阔。本文将综述外泌体的形成机制和特征,外泌体的生理病理功能、及其作为载体在基因治疗中的应用和改构策略。

解偶联蛋白UCP1启动子荧光素酶报告基因载体的构建

目的:构建解偶联蛋白UCP1启动子荧光素酶报告基因载体,为寻找调控UCP1表达的小分子化合物提供有效工具。方法:从小鼠基因组DNA中PCR扩增小鼠UCP1启动子上游2000 bp序列,并将该序列连接到荧光素酶报告基因载体p GL3-basic中,构建p GL3-UCP1启动子。测序正确后,提取质粒,然后将上述载体与p RL-TK载体共转染至HEK293细胞、小鼠白色脂肪前体细胞和小鼠棕色脂肪前体细胞,48 h后裂解细胞检测荧光素酶的活性。结果:通过PCR成功扩增获得了目的片段,并将其克隆至p GL3-basic中。与细胞内源UCP1表达水平相似,荧光素酶报告系统表明构建的p GL3-UCP1在棕色脂肪细胞中启动子活性最高,在白色脂肪细胞中活性较低,在HEK293细胞中基本没有活性。同时β3肾上腺素受体激动剂CL 316,243同样能够上调p GL3-UCP1的启动子活性。结论:成功构建了小鼠UCP1启动子荧光素酶报告基因载体,并证明在棕色脂肪细胞中,该启动子具有很强的启动子活性,而在白色脂肪和HEK293细胞中,启动子活性很低。该启动子报告系统有望为寻找激活UCP1的小分子化合物提供重要平台。

基于CRISPR/Cas9系统构建精准调控Wnt信号通路的表达载体及其效果的验证

目的:构建基于CRISPR/cas9系统调控Wnt信号通路的载体,并在细胞水平验证其调控基因表达的效率。方法:选取Wnt信号中负性调控分子,设计并合成能够表达靶向上述分子gRNA的互补DNA克隆序列,BsmBI限制性内切酶酶切载体后,采用分子克隆的方法将上述序列克隆至目的载体lenti-sgRNA-Ms2-zeo,测序正确的克隆通过Lipofectamine2000与lenti-Ms2-P65-HSF1-Hygro和lenti-dcas9-VP64-blastine共同转染入293细胞;转染24h后收集细胞,qRt-PCR检测目的基因的表达。结果:筛选了Wnt信号通路中已知的19个负性调控基因;针对每个基因设计了两对gRNA序列,并构建了能够表达gRNA和MS2融合序列的载体,测序结果显示重组质粒的DNA序列与预期完全相符。随机挑选了4个表达载体与lenti-Ms2-P65-HSF1-Hygro和lenti-dcas9-VP64-blastine共转进入细胞,qPCR结果显示构建的目的载体联合lenti-Ms2-P65-HSF1-Hygro和lenti-dcas9-VP64-blastine载体可以协同促进靶分子表达。结论:本研究成功构建了基于CRISPR/cas9基因编辑系统调控Wnt信号的载体。

《基因工程》课程教学中注重科学思维培养的实践研究

《基因工程》是生物技术专业开设的一门必修的专业基础课程,对科学思维养成至关重要。为此,教学组在课程内容设置、教学策略、教学考核等方面进行了创新性探索。在教学内容设置方面尊重科学规律,集思广益,充分挖掘能够传递科学思维的教学元素;在实施过程中以历史为依据,通过情景重现启发和引导科学思维的形成;在教学考核中,增设讨论,将科学思维能力纳入考核。与往届学员相比,通过《基因工程》教学改革,学员的科学思维素质有了显著的提高。