基于长链非编码RNA HOX转录反义RNA探讨次乌头原碱对人肝癌SK-Hep-1细胞自噬的影响实验研究

目的:基于长链非编码RNA(lncRNA)HOX转录反义RNA(HOTAIR)探讨次乌头原碱对人肝癌SK-Hep-1细胞自噬的影响。方法:取对数期人肝癌SK-Hep-1细胞,将lncRNA HOTAIR抑制质粒lncRNA HOTAIR-shRNA转染至SK-Hep-1细胞,随机分为转染组和联合组,转染组常规培养,联合组加入次乌头原碱(终浓度200μmol/L)。另取SK-Hep-1细胞随机分为空白组和次乌头原碱组,空白组常规培养,次乌头原碱组加入次乌头原碱(终浓度200μmol/L)。48 h后收集细胞,实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测各组lncRNA HOTAIR表达量;流式细胞仪检测各组凋亡率;绿色荧光蛋白(GFP)-微管相关蛋白1轻链3(LC3)转染检测各组自噬情况;免疫印迹法检测细胞Beclin1、P62、微管相关蛋白1轻链3Ⅰ(LC3Ⅰ)蛋白相对表达量。结果:与空白组比较,次乌头原碱组lncRNA HOTAIR表达量升高,转染组lncRNA HOTAIR表达量降低(均P<0.05)。与次乌头原碱组比较,联合组lncRNA HOTAIR表达量降低(P<0.05)。与转染组比较,联合组lncRNA HOTAIR表达量升高(P<0.05)。与空白组比较,次乌头原碱组细胞凋亡率及Beclin1、P62、LC3Ⅰ蛋白相对表达量升高,GFP-LC3斑点数增加(均P<0.05);转染组细胞凋亡率及Beclin1、P62、LC3Ⅰ蛋白表达量降低,GFP-LC3斑点数减少(均P<0.05)。与次乌头原碱组比较,联合组细胞凋亡率及Beclin1、P62、LC3Ⅰ蛋白相对表达量降低,GFP-LC3斑点数减少(均P<0.05)。与转染组比较,联合组细胞凋亡率及Beclin1、P62、LC3Ⅰ蛋白相对表达量升高,GFP-LC3斑点数增加(均P<0.05)。结论:次乌头原碱可能通过诱导人肝癌SK-Hep-1细胞过度自噬而促进细胞凋亡,其作用机制可能与上调LncRNA HOTAIR表达有关。

HCMV感染对HEL细胞HOXB2,HOXB3,HOXB4及HOX8基因表达的影响

目的 :研究人胚肺 (HEL)细胞HOXB2 ,HOXB3,HOXB4及HOXB8基因的表达状态及人类巨细胞病毒(HCMV)感染对HEL细胞HOXB2 ,HOXB3,HOXB4及HOXB8基因表达的影响。方法 :采用半定量逆转录 -聚合酶链反应 (RT -PCR)技术。结果 :HEL细胞表达HOXB2 ,HOXB3,HOXB4及HOXB8;HOXB2基因于HCMV感染后 15h表达增加 ,4 8h达高峰 ,随后回落 ,至 12 0h再达高峰。HEL细胞HOXB3和HOXB4基因的表达在HCMV感染后不同时间无明显变化。HOXB8基因于HCMV感染后 15～ 4 8h表达轻微下调 ,72h回升 ,96h表达增加 ,12 0h达高峰 ;ATRA能轻微上调HCMV感染晚期HEL细胞HOXB8基因的表达 ,但对HCMV感染后HOXB2和HOXB4基因的表达无明显调节作用。结论 :HCMV能诱导HOXB2及HOXB8基因表达异常 ,这可能在先天性HCMV感染导致胚胎发育畸形中起重要作用。

HOXD10在消化系统肿瘤中的研究进展

消化系统肿瘤是我国导致癌症相关死亡的重要原因之一,其发生和发展的分子机制在临床和基础研究领域引发了广泛关注。同源异型盒(homeobox,HOX)D10基因作为HOX家族中的一员,在消化系统肿瘤发生和发展中扮演着重要角色。本篇综述系统总结了HOXD10在消化系统肿瘤中的研究进展,包括其表达调控机制、生物学功能以及潜在的临床应用,以期为HOXD10在消化系统肿瘤的基础研究和临床转化中提供新的思路。

人类巨细胞病毒感染对淋巴系祖细胞增殖过程中Hoxc4及Hoxc6基因表达的影响

本研究探讨人类脐血造血干细胞(HSC)向淋巴系祖细胞(CFU-TL)分化过程中hoxc4、hoxc6基因表达的情况,并且用人类巨细胞病毒(HCMV)和/或全反式维甲酸(ATRA)进行干扰,在基因水平探讨HCMV感染导致脐血CFU-TL损伤的机制。采用体外定向培养CFU-TL,经MTT法检测后,应用荧光定量RT-PCR技术检测经人HCMV和/或ATRA处理的人脐血CFU-TL中hoxc4、hoxc6基因的mRNA表达水平。HCMV-AD169滴度为106蚀斑形成单位(PFU)/ml,按0.1ml105PFU/ml接种培养体系。结果表明:正常对照组、病毒处理组、维甲酸处理组hoxc4、hoxc6基因均在增殖分化的第3天少量表达,第7天表达最强烈(p<0.05),第12天表达明显下降。各组中hoxc4基因表达量高于hoxc6组(p<0.05)。与正常对照组比较,维甲酸组(6×10-8mol/L)的hoxc4、hoxc6基因表达上调(p<0.05),而病毒处理组hoxc4、hoxc6基因表达下调(p<0.05)。结论:hoxc4与hoxc6基因在脐血CFU-TL中各组呈现规律的表达,提示hoxc4、hoxc6均与淋巴系造血有密切的相关性。HCMV能使hoxc4、hoxc6基因表达下调,提示HCMV致造血细胞损害可能与hoxc4、hoxc6基因表达异常有关。ATRA能显著上调hoxc4、hoxc6基因的表达。

基于全基因组的龟鳖目Hox基因序列特征及进化分析

为对Hox基因在龟鳖目物种中进行系统地序列比较分析和进化研究,文章对目前具有染色体水平的龟鳖目基因组进行了Hox基因的鉴定,序列特征、进化和转录组分析。研究结果表明龟鳖物种的Hox基因簇是高度保守的。非重复序列的缺失导致鳖科HoxB9—HoxB13基因间区相对龟科短了10 kb。大量Hox基因编码区发生了鳖科或龟科特异的序列替换、插入和缺失。胸部骨骼发育相关的Hox基因在鳖科祖先发生了快速进化和受到正选择。Hox基因的表达具有组织、时期特异性,主要在胚胎时期的顶端外胚层嵴、背甲嵴和性腺表达。研究为龟鳖目Hox基因不同胚胎时期的多组学及表达调控分析提供了靶标,也为进一步厘清龟鳖物种演化创新提供了参考。

长链非编码RNA HOX转录反义RNA靶向miR-206对结直肠癌细胞迁移、侵袭的影响

目的探讨长链非编码RNA(lncRNA)HOX转录反义RNA(HOTAIR)靶向miR-206对结直肠癌细胞侵袭和迁移的影响。方法常规培养人结直肠癌HT-29细胞,将合成的HOTAIR si RNA和siRNA control转染于HT-29细胞,设置为si-HOTAIR组、si-con组,未进行转染的HT-29细胞设置为空白组。实时荧光定量聚合酶链反应测定转染效果,Transwell和划痕愈合实验检测HT-29细胞侵袭和迁移情况。生物信息学软件分析HOTAIR与miR-206区域结合位点,构建突变型(HOTAIR 3’UTR mut)和野生型(HOTAIR 3’UTR wt)萤光素酶报告载体,将HOTAIR 3’UTR wt、HOTAIR 3’UTR mut与miR-206 mimic或miR-NC载体共转染至HT-29细胞中,设为HOTAIR 3’UTRwt/miR-NC组、HOTAIR3’UTRwt/miR-206组、HOTAIR3’UTRmut/miR-NC组,HOTAIR3’UTRmut/miR-206组,培养48 h后检测萤光素酶活性。将HOTAIR si RNA和miR-206 inhibitor共转染于HT-29细胞,设置si-HOTAIR+anti-NC组和si-HOTAIR+anti-miR-206组,用Transwell和划痕愈合实验分析细胞侵袭、迁移水平。结果空白组与si-con组HT-29细胞中HOTAIR m RNA的表达水平比较,差异无统计学意义(P>0.05);与si-con组比较,si-HOTAIR组HT-29细胞中HOTAIR m RNA的表达水平降低(P<0.01)。空白组与si-con组HT-29细胞侵袭数目、细胞划痕愈合率比较,差异无统计学意义(P>0.05);与si-con组比较,si-HOTAIR组HT-29细胞侵袭数目减少,细胞划痕愈合率降低(P<0.01)。与HOTAIR 3’UTR wt/miR-NC组比较,HOTAIR 3’UTR wt/miR-206组中HOTAIR wt的萤光素酶活性下降(P<0.01);而HOTAIR 3’UTR mut/miR-NC组与HOTAIR 3’UTR mut/miR-206组萤光素酶活性比较,差异无统计学意义(P>0.05)。与si-HOTAIR+anti-NC组比较,si-HOTAIR+anti-miR-206组中miR-206的表达水平降低(P<0.01)。与si-HOTAIR+anti-NC组比较,si-HOTAIR+anti-miR-206组中HT-29细胞的侵袭和迁移率增加(P<0.01)。结论HOTAIR通过负调控miR-206促进HT-29细胞的侵袭和迁移能力。

人类HOX基因改变导致肢体畸形的研究进展

像大多数脊椎动物,人类由39个HOX基因组成4个基因蔟。HOX基因在胚胎发育过程中 编码对肢体形态形成有十分重要意义的一系列转录因子,在中枢神经系统、中轴骨、胃肠道、尿殖管、外 生殖器和肢体发育中具有重要作用。遗传性肢体畸形有单纯性多指(趾)、单纯性并指(趾)、短指、并指 (趾)多指(趾)和并指(趾)缺指(趾)等。现已知多数不同类型的肢体畸形主要是由HOX基因尤其是 HOXD13和HOXA13基因不同突变引起,包括多聚丙氨酸链重复、无义突变、错义突变。肢体畸形也可 能由于包含HOXD和HOXA基因蔟在内的染色体缺失引起。也可能是由于影响单个或多个HOX基因 的调节突变引起。

厚壳贻贝(Mytilus coruscus)Hox基因家族的鉴定、进化与表达分析

为探究厚壳贻贝Hox基因家族的定位、进化以及在不同成体组织中的表达模式,基于厚壳贻贝全基因组数据,结合生物信息学方法,鉴定分析厚壳贻贝Hox基因家族成员的理化性质、染色体分布、系统进化关系、基因结构以及表达分析。结果显示,从厚壳贻贝全基因组数据中鉴定出11条Hox基因序列,并分别命名为Hox1-5、Antp、Lox2、Lox4、Lox5、Post1、Post2。对11条Hox序列的基本特征分析发现最长的是编码703个氨基酸的Hox2,最短的是编码190个氨基酸Post2,等电点5.11~10.22,且不均等分布于同一条染色体上。亚细胞定位预测结果显示,除Post1基因在细胞质和细胞核中均有发现,其余10个基因亚细胞均定位在细胞核内。系统进化分析发现,使用厚壳贻贝中鉴定出的101条氨基酸序列进行建树,聚类的结果倾向于四类,而从已鉴定的厚壳贻贝11个基因结合软体动物Hox建树结果分析,Post1和Post2聚为一支,Hox4、Antp、Lox5、Lox2和Lox4聚为一个大类,Hox1、Hox2和Hox3各自聚为一类Hox,此外,Hox5单独聚为一类。厚壳贻贝不同组织的qRT-PCR结果显示,在鳃组织中Lox2、Lox4、Lox5的表达量远超其他基因的表达,且这三个基因表达水平相差无几,这可能与鳃组织的较快的新陈代谢速率有关。Hox4在性腺中的高表达,推测可能与厚壳贻贝性腺发育有关。上述结果说明,Lox2、Lox4和Lox5可能与鳃上纤毛相关细胞的生长,分化以及其他调控有关,Hox2、Hox3和Hox5以Hox4“为首”在外套膜中展现出高水平表达,表明这四个Hox基因可能在贝壳形成方面具有重要作用。此结果为软体动物Hox基因家族功能提供新的研究视野,同时对厚壳贻贝Hox基因的分类以及在成体中的调控和表达模式提出了新的证据。

长链非编码RNA HOX转录反义RNA对成骨分化及骨性疾病影响的研究进展

干细胞的成骨分化需要转录因子、信号通路和生物学信号的紧密协调。这种交互网络的失调会影响干细胞和成骨细胞的增殖和凋亡,从而破坏骨代谢和稳态。lncRNAs广泛参与干细胞的成骨分化过程,从而在骨关节炎、骨肿瘤等骨疾病的发生、发展和进展中发挥重要作用。长链非编码RNA HOX转录反义RNA(HOX transcript antisense RNA,HOTAIR)调节干细胞的成骨分化,并在骨形成和相关疾病的发展中起重要的中介作用。现就lncRNA HOTAIR在成骨分化及骨病中的具体作用和机制的相关研究作一综述,以期为未来骨与关节疾病的防治提供新的思路。

尿道下裂患儿包皮HoxA13基因表达及其病理价值

目的:研究尿道下裂患儿包皮HoxA13核酸及其蛋白表达,探讨其与尿道下裂发生是否具有相关性.方法:以25例尿道下裂及15例包茎患儿为研究对象,选取其包皮组织,采用实时荧光定量PCR及免疫组织化学方法分别检测HoxA13mRNA及蛋白表达水平.结果:HoxA13mRNA表达水平在尿道下裂患儿中明显低于对照组,相对表达量分别为[(9.5±6.5),(52.8±35.7),P<0.01];HoxA13蛋白表达于皮肤表皮层,在尿道下裂组呈阴性～弱阳性,对照组呈阳性～强阳性.结论:尿道下裂患儿包皮中HoxA13基因及蛋白表达较正常儿童降低,提示HoxA13基因表达异常可能与尿道下裂发生相关,其表达异常可能影响胚胎期尿道发育.

斑马鱼hoxb7a基因在hox基因簇中的作用研究

斑马鱼hoxb7a基因是hox基因家族在进化过程中第7旁系同源组中仅存的基因。为了研究hoxb7a基因在整个hox基因簇中的作用,利用CRISPR/Cas9技术对斑马鱼hoxb7a基因进行编辑,T7E1结果显示F0敲除效率平均为43%,并在F2成功获得缺失8个碱基(Δ8bp)和缺失23个碱基(Δ23bp)的hoxb7a纯合突变体。进而利用实时荧光定量PCR技术检测48hpf野生型和hoxb7a突变体中旁系同源hox基因的表达量变化,QPCR结果显示,hoxb7a缺失后hox基因簇中相邻的hox基因表达量显著性升高(P<0.001),而基因组上距离hoxb7a较远的hox基因表达量未出现明显变化(P>0.05)。研究表明hoxb7a基因在整个hox基因簇中发挥重要调控作用,通过阐述hoxb7a的作用加深了对hox基因簇加倍后基因功能分化的认识。同时斑马鱼hoxb7a突变体的成功构建,为其基因功能机制的研究奠定了坚实基础。

内蒙古绒山羊Hox基因家族成员在毛囊中表达的研究

Hox基因作为一类重要的转录因子,在胚胎发育组织分化过程中有重要作用。为了探索Hox基因在绒山羊毛囊发育中的作用机制,本研究采用原位杂交技术,检测Hox基因家族成员Hoxa4、Hoxa5、Hoxa6基因在绒山羊毛囊的表达模式。结果显示,Hoxa4、Hoxa5、Hoxa6基因分别在绒山羊胚胎期和兴盛期毛囊的不同部位表达,说明Hox基因在绒山羊毛囊生长发育过程中扮演着重要的角色。

先天性髋脱位与Hox基因传递不平衡研究

目的 :探讨先天性髋脱位 (CDH)与Hox基因是否存在相关性。方法 :在Hox基因A ,B ,C和D簇所在的染色体区域 7P14 15,17q2 1,12q13和 2 q3 1内选择 4个微卫星DNA标记D7S180 8,D17S182 0 ,D12S1686和Hox4EP ,应用PCR及变性聚丙烯酰胺凝胶电泳技术 ,对 10 1个先天性髋脱位核心家系的 3 0 3名成员进行基因型分析 ,并进行传递不平衡检验 (TDT)。结果 :在D12S1686多态性标记位点上检测到 16个等位基因 ,TDT分析先天性髋脱位与D12S1686遗传标记位点不存在传递不平衡 (χ2 =6.171,P =0 .965) ;在D7S180 8多态性标记位点上检测到 10个等位基因 ,与D7S180 8遗传标记位点的第 7个等位基因存在传递不平衡 (χ2 =6.0 45,P =0 .0 14 ) ;在D17S182 0多态性标记位点上检测到 12个等位基因 ,与D17S182 0遗传标记位点的第 4个等位基因存在传递不平衡 (χ2 =6.0 2 5,P =0 .0 14 ) ;在Hox4EP多态性标记位点上检测到 16个等位基因 ,与Hox4EP遗传标记位点的第 4个等位基因存在传递不平衡 (χ2 =6.461,P =0 .0 11)。结论 :先天性髋脱位与Hox基因A ,B和D簇可能有关联 ,HoxA 。

HOX基因在肿瘤发生发展过程中的作用

HOX基因是同源异形盒基因家族的一个亚家族,在进化上高度保守。HOX基因编码的蛋白是一类重要的转录因子,在胚胎发育中调节多个过程,包括细胞的生长、分化、凋亡、运动和血管生成等。近年来的研究发现,HOX基因的异常表达与恶性肿瘤密切相关。我们就有关HOX基因在肿瘤发生发展中的研究进展进行以下综述。

同源盒基因(Hox)与哺乳动物生殖

哺乳动物的同源盒基因 (Hox)与果蝇的同源异形基因是同源基因 ,该基因编码的DNA片段含 183碱基对 ,转录由 6 1个氨基酸残基组成的蛋白质保守结构域 ,称同源异型域 .Hox基因碱基顺序及在染色体中的位置都是高度保守的 .Hox基因在体节结构分化等空间信息调控中起着重要作用 ,按特异的空间模式赋予每一体节其自身的特点 .近年来的研究表明 ,Hox基因不但影响胚胎发育 ,而且与成体生殖系统分化有关 ,在着床期子宫接受态的建立及子宫蜕膜反应的发生等生殖过程中起着重要的调节作用 .

HOX转录反义RNA在乳腺癌中的表达及意义

目的探讨乳腺癌组织中HOX转录反义RNA(HOTAIR)和其调控基因HOXD10的表达情况及HOTAIR基因的甲基化情况。方法对45对乳腺癌组织、癌旁组织、前哨淋巴结组织、腋窝淋巴结组织进行研究,采用实时荧光定量PCR法测定HOTAIR和HOXD10的表达情况,甲基化特异性聚合酶链反应测定HOTAIR非甲基化情况。结果乳腺癌组织中HOTAIR相对表达量(10. 22±3. 65)显著高于癌旁组织(5. 43±2. 19,P<0. 05),但两组HOXD10相对表达量比较差异无统计学意义(P>0. 05)。乳腺癌组织中HOTAIR基因非甲基化率(88. 9%)显著高于癌旁组织(44. 4%,P<0. 05)。乳腺癌组织中HOTAIR基因与Ki-67和孕激素受体呈正相关(r=0. 810、0. 623,P均<0. 05)。前哨淋巴结组织中HOTAIR相对表达量(9. 27±1. 19)显著高于腋窝淋巴结组织(6. 86±1. 24,t=3. 397,P<0. 05)。前哨淋巴结组织中HOTAIR与Ki-67和淋巴结转移率呈正相关(r=0. 803、0. 687,P均<0. 05)。结论乳腺癌组织和前哨淋巴结组织中HOTAIR基因表达水平升高,乳腺癌组织中HOTAIR与Ki-67和孕激素受体呈正相关,其调控基因HOXD10表达量无明显变化,HOTAIR基因非甲基化水平升高。

应用PRINS技术定位黄鳝Hox基因的研究

Hox基因是近年来发现的支持基因组复制进化理论的最有力的证据。该研究应用引物原位延伸 (PRINS)技术 ,在黄鳝有丝分裂染色体标本上开展Hox基因的定位研究。研究结果表明 ,在黄鳝染色体组中可能存在有 6个Hox基因簇 ,这些基因簇分别位于黄鳝第 1、2、3、6、8和 10号染色体 ,相对着丝粒距离分别为 2 8 2 4± 2 88、4 5 5±1 39、13 89± 2 0 3、74 32± 1.86、38 0 3± 2 .4 1和 5 8 18± 2 0 5。该研究定位黄鳝Hox基因将有助于挖掘黄鳝染色体的来源和进化特征 ,并为基因组复制进化理论提供黄鳝这一特化物种的细胞遗传学证据。

Hox基因及其在软体动物中的研究进展

Hox基因是动物基因组内高度保守的一类转录因子,在动物体轴形成中起着重要的作用,是一类重要的发育调控基因。动物形态的进化和多样性与Hox基因数目、序列及其表达模式密切相关,Hox基因在模式生物系统中得到了广泛的研究,但对于软体动物中Hox基因及其功能的了解还相对较少。软体动物具有高度的躯体结构多样性,研究软体动物的Hox基因及其功能对于理解和解释其形态多样性的产生具有重要意义。本文主要综述了Hox基因的研究概况、软体动物中Hox基因的分布、功能及其最新研究进展,以期为理解及深入研究软体动物的发育及其分子调控机制提供重要的参考。

鲤和斑马鱼HOX基因家族同义密码子使用偏性的分析

运用Codon W程序计算和统计分析了鲤和斑马鱼HOX基因家族密码子组成、同义密码子使用频率。结果表明,鲤和斑马鱼HOX基因家族的最优密码子分别为6和9种。鲤和斑马鱼以A或U结尾的密码子发生强烈偏向;最优密码子的使用频率(Fop)与密码子适应指数(CAI)、密码子偏爱指数(CBI)、基因的G+C含量(GC),尤其是第三位密码子的G+C百分含量(GC3S)之间呈极显著的正相关(鲤和斑马鱼的相关系数分别为r=0.5946和0.7884、0.9772和0.9616、0.3356和0.5380、0.5424和0.8144),而与有效等位基因数ENc存在显著负相关(相关系数r=-0.1241和0.3987)。实验表明:同义密码子第三位密码子碱基含量和组成直接影响着最优密码子使用偏性,基因的表达水平越高,对密码子的使用偏性越强。

(鱼央)属4种鱼SRY、SOX和HOX基因同源序列的PCR扩增分析

选用根据人类SRY基因HMG保守区序列、HMG-box序列以及HOX基因保守序列设计的3对引物,分别对白缘(Liobagrus marginatus)、大拟缘(Liobagrus marginatoidesW u(b ig))、小拟缘(Liobagrus margina-toidesW u(sm all))、黑尾(Liobagrus nigricauda)4种鱼的雌雄基因组进行了PCR扩增。结果在4种鱼的雌雄基因组中发现1个1 200 bp左右的SRY基因同源序列片段,3个分别为200 bp、500 bp和1 200 bp左右的SOX基因同源序列片段,2个分别为150 bp和200 bp左右的HOX基因同源序列片段。对结果进行分析显示:SRY、SOX和HOX基因同源序列在4种雌雄个体间和种间无性别特异性和种属特异性,并且在SRY和SOX基因同源序列中可能含有内含子。