人参皂苷Rg3通过PI3K/AKT信号系统调控CaM基因表达促进胃癌BGC-823细胞的凋亡

目的:探讨人参皂甙Rg3通过PI3K/AKT信号通路干扰Ca M基因的表达及对胃癌BGC-823细胞凋亡的影响。方法:胃癌BGC-823细胞的培养与传代完成后,Western blotting检测胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor-1,IGF-1)和/或Rg3分别作用胃癌BGC-823细胞后p-AKT和Ca M蛋白表达水平,MTT法检测IGF-1和/或Rg3对胃癌BGC-823细胞增殖的影响,Transwell法检测IGF-1和/或Rg3对胃癌BGC-823细胞侵袭的影响,流式细胞术检测IGF-1和/或Rg3对胃癌BGC-823细胞凋亡的影响。结果:随着IGF-1作用时间延长,胃癌BGC-823细胞中p-AKT蛋白和Ca M蛋白的表达水平均明显提高(均P<0.05);与空白对照组比较,Rg3组明显抑制胃癌BGC-823细胞增殖,而IGF-1组和IGF-1+Rg3组明显促进胃癌BGC-823细胞增殖(均P<0.05);与空白对照组比较,Rg3组明显降低胃癌BGC-823细胞侵袭,而IGF-1组和IGF-1+Rg3组明显促进胃癌BGC-823细胞侵袭能力(均P<0.05);流式细胞术检测显示,与空白对照组比较,Rg3组明显促进胃癌BGC-823细胞凋亡,而IGF-1组和IGF-1+Rg3组明显抑制胃癌BGC-823细胞凋亡(均P<0.05)。结论:人参皂甙Rg3通过阻断PI3K/AKT信号通路来抑制Ca M的表达,进而促进胃癌BGC-823细胞的凋亡。

沙冬青AmCaM1基因的克隆及其功能初步分析

钙调素(CaMs,calmodulins)是一类非常保守的Ca2+感受蛋白,在Ca2+信号转导中起重要调节作用。本研究分析了强抗逆植物沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)AmCaM1在非生物胁迫下的表达变化,克隆了该基因并将其构建到植物表达载体上,然后转化拟南芥进行了初步的功能分析。结果表明,AmCaM1的转录水平在低温、干旱和盐胁迫下迅速上调;其cDNA编码区由450 bp组成,编码蛋白含149个氨基酸残基,在其一级结构中具有4个保守的EF-手型基序;将该基因转化拟南芥可提高种子萌发期对水分胁迫的耐性,而对耐盐和耐冷性无明显作用。

通过转CaM基因提高了棉花抗寒性

为了获得耐低温棉花新材料,通过花粉管通道法获得了转CaM基因棉花,经过分子检测得到了3个转基因株系。同时对得到的转基因株系的T4代(C1、C2、C3)和棉花受体(CK)在低温处理后的相关生理生化指标进行了初步测定。发现在低温(4℃)处理24 h后,C1、C2、C3叶片中的丙二醛(MDA)含量明显低于对照,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)的活力、可溶性糖的含量明显高于对照,而常温下(23℃)测定值没有明显的差异。表明转CaM基因棉花在低温时能够通过减轻叶片膜脂过氧化程度,提高抗氧化酶活力等反应来缓解低温对棉花叶片的损伤。本研究筛选出了3个具有一定抗寒能力的转基因株系,为下一步选育抗寒新品种奠定了基础,也为其他棉花抗寒转基因技术提供了理论依据。

桑树钙调素蛋白基因MCaM-3的克隆及序列分析与诱导表达

钙调素蛋白(calmodulin CaM)作为真核生物细胞内的多功能Ca2+结合蛋白,在调节植物的生长发育、环境适应性和抗逆性方面具有重要作用。利用桑树表达序列标签(expressed sequence tags,ESTs)克隆了一个编码桑树CaM基因的全长cDNA序列,命名为MCaM-3(GenBank登录号:GQ303247)。序列分析表明,MCaM-3全长951bp,存在143 bp的5′端非翻译序列(5′-UTR)和358 bp的3′端非翻译序列(3′-UTR),其开放读码框(ORF)长450bp,编码149个氨基酸,预测蛋白质分子质量为16.85 kD,等电点为3.95。用在线软件SMART分析显示,MCaM-3蛋白含有4个Ca2+结合基序(EFh)结构域,可以结合Ca2+。同源分析表明,CaM基因在桑树与拟南芥、杨树、大豆、小麦、水稻、玉米各物种间具有很高的保守性。基于桑树和其它19个物种CaM基因的系统进化分析表明,桑树与蓖麻、烟草、大黄、樱桃的亲缘关系较近。半定量RT-PCR检测表明,与正常生长环境相比,MCaM-3基因mRNA的转录水平在低温、干旱、盐胁迫条件下均显著提高,初步推测MCaM-3基因与桑树的抗逆性有一定关联。

植物中重要的信号分子——CaM

钙调素(CaM)作为最重要的一类Ca2+结合蛋白,在信号传导过程中具有重要作用,从CaM结构、亚型、分布、作用原理、生理功能、基因表达及CaM相关蛋白几个方面进行简要阐述。

鸡ADAM9基因表达及其低氧适应性

为研究解整合素-金属蛋白酶9(ADAM9)与藏鸡胚胎低氧适应性的关系,试验对藏鸡和茶花鸡在低氧(O_(2),13%)和常氧(O_(2),21%)孵化条件下胚胎尿囊绒毛膜(CAM)组织ADAM9基因mRNA和蛋白表达量进行检测,同时检测了在不同氧气浓度培养条件下鸡胚成纤维细胞(DF-1)中ADAM9基因的mRNA表达变化和ADAM9基因启动子区活性。结果显示:不论藏鸡还是茶花鸡,除第18天外,在低氧孵化下CAM组织中ADAM9的表达量显著高于常氧孵化同一时期(P<0.05),并且在低氧条件下培养的DF-1细胞中ADAM9基因mRNA表达量在36 h时显著高于常氧条件(P<0.05)。结果表明低氧能刺激藏鸡胚CAM组织中ADAM9基因的表达,从而使其胚胎能更好地适应低氧环境。

Ca^(2+)调节剂在乙烯催花中对观赏凤梨CaM基因表达特性的调节作用

凤梨科植物乙烯催花技术自1930年代开始使用,效果显著。但凤梨科植物乙烯催花的机理尚不明确。鉴于Ca2+-CaM在多种植物开花过程中具有一定的调节作用,为了研究Ca2+-CaM系统在乙烯诱导凤梨科植物开花中的作用,本文以紫花擎天凤梨成株为试材,通过乙烯分别和Ca2+调节剂(Ca2+促进剂,Ca2+螯合剂和抑制剂)的组合处理植株后,利用RT-PCR和Northern技术分析了CaM基因表达特性的变化。结果表明,乙烯处理的同时,加入Ca2+促进剂,使CaM表达量峰值出现的时间由24h提前到了6h;而加入Ca2+螯合剂和抑制剂,使CaM基因表达量峰值出现的时间延迟到了48h以后。该结果与相应的开花时间进程一致,即加入Ca2+促进剂,使花器官出现的时间提前约5d,而加入Ca2+螯合剂和抑制剂,使花器官出现的时间有不同程度的延迟,表明Ca2+调节剂对CaM表达特性的调节作用对乙烯诱导凤梨开花也有一定的影响。

两种兰科植物CaM及CML基因家族全基因组分析

[目的]探讨Ca M和CML基因家族在兰科植物不同组织和与菌根真菌建立共生关系过程中的潜在功能。[方法]依据已发表的拟南芥Ca M和CML基因家族蛋白序列,利用生物信息学方法对小兰屿蝴蝶兰和铁皮石斛全基因组进行搜索,通过多种生物软件或在线工具对Ca M和CML基因家族蛋白序列进行筛选及确定、蛋白结构分析、系统进化分析及结构域预测;利用转录组数据绘制heatmap图,对小兰屿蝴蝶兰不同组织(花、叶、茎、根)及石斛种子与美胞胶膜菌共生条件下Ca M和CML基因家族的表达情况进行分析。[结果]在小兰屿蝴蝶兰和铁皮石斛全基因组中均预测到4个Ca M蛋白和54个CML蛋白;小兰屿蝴蝶兰Ca M及CML家族基因中39个基因没有内含子,19个基因具有内含子;铁皮石斛Ca M及CML基因家族中有41个基因没有内含子,17个基因具有内含子;系统进化分析将小兰屿蝴蝶兰和铁皮石斛Ca M和CML蛋白家族各分为10个亚家族;小兰屿蝴蝶兰中9个基因在叶中的表达相对于花、茎、根为上调表达,2个基因在叶中的表达相对于花、茎、根却为下调表达; 3个基因在花中的表达相对于叶、茎、根为上调表达; 3个基因在花和叶中的表达相对于茎和根为上调表达;铁皮石斛中4个基因在与美胞胶膜菌共生萌发文库中的表达相对于非共生文库为上调表达; 4个基因在共生萌发文库中的表达相对于非共生文库为下调表达。[结论]Ca M及CML家族基因在兰科植物不同组织具有重要作用,且参与铁皮石斛种子与美孢胶膜菌共生萌发的生物学调控过程。

黑龙江地区PECAM-1多态性与慢性牙周炎的相关研究

目的：探讨黑龙江地区血小板内皮细胞粘附分子1（platelet-endothelial cell adhesion molecule-1,PECAM-1）基因Val125Leu rs281865545位点多态性与慢性牙周炎的相关性。方法：选取2012年9月~2014年3月在哈尔滨医科大学附属口腔医院牙周科就诊的146例牙周炎患者,分为3个牙周炎病例组（轻度57例、中度53例、重度36例）和91例健康者（健康对照组）作为研究对象,基因组DNA提取自口腔颊粘膜拭子,采用多重单碱基延伸SNP分型技术（multiplex SNaPshot technique）对所有受试者PECAM-1基因rs281865545位点进行检测,比较两组间此位点基因型分布和等位基因频率的差异。结果：PECAM-1基因rs281865545位点各基因型（GG、GC、CC）分布均符合Hardy-Weinberg遗传平衡定律;PECAM-1基因rs281865545位点GG、GC、CC在牙周炎各组和健康对照组的分布频率分别为24.7%、52.7%、22.6%和13.2%、57.1%、29.7%,两组人群基因型分布频率差异无统计学意义;等位基因G、C在牙周炎组和健康对照组分布频率分别为51.0%、49.0%和41.8%、58.2%,两组人群的等位基因分布频率差异具有统计学意义（P〈0.05）。结论：PECAM-1基因rs281865545位点基因多态性与黑龙江地区慢性牙周炎的易感性不具有相关性,仍需对其进行深度研究来判断是否该位点可以作为牙周炎的基因诊断指标。

v-src,Ca^(2+),PKC和cAMP对3T3-tsLA90细胞间隙连接通讯的调节

以3T3-tsLA 90细胞为正常和转化细胞模型,采用划痕标记染料示踪技术,初步研究了 v-src 基因及 Ca^(2+)-钙调素,蛋白激酶 C,cAMP 等细胞内信号物质对细胞间隙连接通讯的调节作用.40℃时正常表型的细胞间隙连接通讯正常,33℃时转化表型的细胞间隙连接被阻断.用 v—src 基因产物抑制剂、钙通道抑制剂、钙离子载体、钙调素和蛋白激酶 C 抑制剂及 cAMP研究了对细胞间隙连接的作用.当3T3-tsLA 90细胞由40℃转移到33℃时,v-src 基因活化,其产物 pp 60^(v-s c)通过 Ca^(2+)-CaM 和 DG-PKC 通路及 cAMP 系统相互作用对细胞间隙连接通讯功能起下降调节作用,从而导致细胞呈转化表型状态.

枣CML基因的分子特征及其抗寒性表达模式分析

【目的】探究枣类钙调蛋白(ZjCML)在抗寒性中的重要作用,旨在挖掘关键抗寒ZjCML基因,为进一步利用其进行枣抗寒育种提供理论参考。【方法】本研究利用生物信息学技术,全面分析了枣CML基因家族成员的数目及相关结构特征,并利用RNA-seq和实时荧光定量PCR技术分析其响应低温胁迫时的表达模式,为筛选关键抗寒基因奠定基础。【结果】在枣基因组数据中共鉴定到23个ZjCML基因,不均匀地分布在12条染色体上。与拟南芥CMLs蛋白构建进化树分析发现ZjCMLs可被分为12个类群。蛋白网络互作预测发现16个ZjCMLs存在于该网络中,且具有一定的互作关系。RNA-seq结果表明ZjCML13和ZjCML6基因表达模式在‘冬枣’及其同源四倍体响应低温胁迫中具有显著差异,其中ZjCML13在‘冬枣’响应低温胁迫6和24 h时极显著上调表达,而在‘冬枣’同源四倍体中表达差异不显著。外源Ca Cl2和褪黑素处理后,ZjCML13在‘冬枣’同源四倍体响应低温胁迫6和24 h时极显著上调表达,说明其可能通过诱导ZjCML13表达调控‘冬枣’同源四倍体抗寒性。【结论】枣CML基因家族具有特定的结构特征及响应低温胁迫,ZjCML13可能在调控‘冬枣’及其同源四倍体抗寒性差异中发挥重要作用。

卷积神经网络的柑橘黄龙病差异表达基因识别

柑橘黄龙病是柑橘生产中的一种毁灭性病害,目前尚无有效的防治方法.柑橘黄龙病的基因差异表达研究有助于揭示黄龙病相关的生物学机制,有利于黄龙病的防治.卷积神经网络在复杂大规模数据集上具有强大的建模能力,已被应用于一些复杂的生物学和基因组学问题.文章引入卷积神经网络和Grad-CAM技术用于识别柑橘黄龙病差异表达基因,并通过实验验证其可行性.

植物热激反应的信号转导机理

热刺激能诱导机体产生热激响应 (heatshockre sponse ,HSR)。在热激基因 (编码热激蛋白的基因 ,heatshockgene ,HSgene)表达之前许多信号转导组分已经发生了改变。已有一些直接或间接的证据表明Ca2 + 及CaM参与了植物HSR的信号转导。真核生物中热激基因的表达被热激转录因子 (heatshocktranscriptionfactor,HSF)所介导。热胁迫时 ,HSF被激活并结合到热激元件 (heatshockelement,HSE)上。在这篇综述中 ,主要介绍与植物热激信号转导途径 (包括基因调控过程 )中上游的Ca2 + CaM信号系统及下游的热激基因表达调控相关的一些研究进展 。

粟酒裂殖酵母钙调素基因在大肠杆菌中的表达及表达产物的分离纯化

用带有粟桌酒裂殖酵母钙调索基因的质粒PEC/PCA和质粒PSB6来转化大肠杆菌SB1，扩增培养后破碎离心，上清液经Phenyl-SepharoseCL－4B柱、DEAEcellulose-52柱、SephedesG－75柱分离，得到纯化的表达产物，此产物经SDS—PAGE电泳鉴定和对环核苷酸：酷酶（cyclicnucleotidephosphodiesterase，PDE）活性的激活鉴定，确定为酵母钙调素，且其分产量小于猪脑钙调素。

桑树2个钙调蛋白亚型基因cDNA克隆和序列分析

为了揭示钙调蛋白在桑树抗逆性方面的作用,利用SMART技术(switching mechanism at 5 end of RNA transcript)构建丰驰桑幼苗cDNA文库,从中获得2个钙调蛋白cDNA序列,2条序列的读码框均为450bp,均包括完整的3端非翻译区;序列比对分析发现,2条序列ORF(open reading frame)同源性为86%,但氨基酸同源性却为98%,说明是2个钙调蛋白基因,命名为MCaM-1,MCaM-2.其中MCaM-1与拟南芥CaM7、胡萝卜CaM4的氨基酸同源性达100%.这表明钙调蛋白序列在植物中相当保守.

水稻钙调蛋白基因的克隆及结构分析

钙调蛋白是生物细胞内一种重要的调控蛋白，通过其与靶酶的相互作用，控制细胞正常的生长和发育。我们以湖北光敏感核不育水稻ｃＤＮＡ第一条链为模板，参考大麦钙调蛋白基因序列合成５＇端和３＇端引物，利用多聚酶链式反应合成了完整的水稻钙调蛋白ｃＤＮＡ，克隆并测定其序列。结果表明，光敏核不育水稻的钙调蛋白基因由４５０个核苷酸组成，共码１４８个氨基酸。

细胞外钙调素诱导番茄悬浮细胞rbcS-3A基因表达(英文)

利用番茄 (LycopersicumesculentumMill.)悬浮培养细胞为材料 ,以3 2 P标记的寡核苷酸 (40bp)为探针检测了细胞外钙调素对番茄细胞rbcS_3A及rbcS_3C基因表达的影响。当向暗中培养的番茄悬浮细胞 (第 7天 )中加入外源纯化钙调素 (10 -7mol/L)并处理 2 4h后 ,rbcS_3A基因的表达明显增加 ,而相同浓度的S_10 0蛋白和BSA则没有作用。加入外源钙调素 (10 -7mol/L)对rbcS_3C基因的表达没有影响。上述结果表明细胞外钙调素对暗中培养的番茄rbcS基因的表达有调控作用 ,并且这种调控作用具有亚型特异性 ,即对番茄rbcS_3A基因的表达有诱导作用 ,而对番茄rbcS_3C基因的表达没有作用。

层粘连蛋白对晚G_1期人胃癌BGC-823细胞生长的促进作用

为研究层粘连蛋白(laminin,LN)促进肿瘤细胞生长作用,采用脉冲标记计数有丝分裂百分率(percentage labeling mitosis,PLM)法测得体外培养人胃癌(BGC-823)细胞周期时间为41h,其中G1期时间为24.5h.分裂细胞脱离法获取分裂期细胞,继续培养23h,在细胞运行进入G1晚期时,将其置于LN0、0.11、0.55、1.10μmol/L基质上孵育4h;细胞荧光光度计检测晚G1期细胞内Ca2+浓度、钙调蛋白、DNA含量.结果显示,LN与其膜上受体结合后引起细胞内Ca2+浓度、钙调蛋白、DNA含量增加,尤以在0.55μmol/LLN作用显著(P<0.001).蛋白质免疫印迹分析证明,cPKC-α呈现表达,提示LN与其受体结合可增强其细胞cPKC-α的活性;分析G1期细胞周期蛋白E(cyclinE)、细胞周期蛋白依赖性激酶CDK2表达水平,呈现逐渐增强的趋势;LN可诱导c-Myc蛋白呈现高表达,提示LN与其受体结合增强与细胞增殖密切相关的基因表达;在LN作用前后的BGC-823细胞均未检测到Bax蛋白表达.结果提示,在人胃癌(BGC-823)细胞G1/S期交界处,层粘连蛋白与其膜上受体结合引起细胞内Ca2+浓度升高,诱导钙调蛋白的释放,其含量增加,增强蛋白激酶C的活化,导致细胞内DNA含量增加、G1/S期细胞周期蛋白与CDK表达增强、诱导原癌基因c-Myc呈持续表达状态,而凋亡基因Bax不表达.

灭活全菌neuB1失活空肠弯曲菌突变株口服免疫BALB/c小鼠的实验研究

目的探讨neuB1失活CjO：19突变株灭活全菌苗的免疫原性及其对抗Cj野生株攻击的免疫保护性。方法以突变株灭活菌体，经口途径以不同剂量免疫BALB／c小鼠，ELISA法检测小鼠肠腔灌洗液和血液中的抗体应答；并以5×10^9CFU野生株进行攻击，计算疾病指数。结果免疫后7d肠灌洗液中的抗Cj特异性sIgA和21d血清中特异性IgG及IgA滴度均显著增高；免疫组的疾病指数分别由0．83降至0．31～0．36，保护率为57％～63％。结论突变株灭活全菌苗经口免疫，能诱导动物产生显著有效的体液免疫应答，证实突变株灭活全菌苗具有显著的免疫原性；突变株灭活全菌苗经口服免疫，能有效保护免疫小鼠免受野生株的攻击，基于该突变株良好的免疫活性且无分子模拟所致的神经毒性，有望成为理想的Cj全菌疫苗候选者。

长牡蛎钙调蛋白基因克隆及多态性分析

【目的】从钙调蛋白(CaM)基因克隆和序列分析入手,对长牡蛎CaM基因的功能进行深入研究,为生产实践提供参考依据。【方法】利用SMARTRACE和EPIC-PCR技术克隆长牡蛎CaM基因,然后采用PCR-SSCP技术和DNA测序方法分析长牡蛎CaM基因编码区多态性。【结果】扩增获得长牡蛎CaM基因cDNA全长序列为917bp,包括开放阅读框(ORF)全长450bp,编码149个氨基酸;5'非编码区含222bp,3'非编码区含245bp;ORF内有3段内含子序列,分别为In-tron-1:110bp、Intron-2:137bp和Intron-3:143bp。PCR-SSCP分析获得C5引物野生型TT型、突变型GG型和杂合型GT型3种基因型。基因型和等位基因频率统计结果表明,GG型和G等位基因频率明显高于TT型和T等位基因;而最小二乘分析结果表明,CaM基因位于ORF内第158位T→G的SNPs位点,对长牡蛎的壳重有显著性影响(P<0.05),但对壳长、壳高、壳宽、体总重及肉重无显著影响。【结论】CaM基因对长牡蛎贝壳形成具有一定的影响作用。