组蛋白甲基化转移酶SETD4对鼻咽癌细胞增殖和迁移的影响

目的:明确组蛋白甲基化转移酶含SET结构域蛋白4 (SET-domain-containing protein 4, SETD4)在临床鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma, NPC)组织中的表达,分析SETD4对NPC细胞增殖和迁移的影响。方法:采用免疫组织化学法检测86例临床NPC标本与对照组30例鼻咽黏膜慢性炎症(nasopharyngeal chronic inflammation,NPI)组织中SETD4蛋白的表达;基于CRISPR/Cas9技术敲除CNE2细胞中SETD4基因,DNA测序结合半定量RTPCR进行鉴定;以SETD4敲除前后的CNE2细胞为研究对象,于倒置显微镜下观察细胞形态,采用CCK-8实验分析细胞增殖活性、Transwell实验观察细胞迁移能力变化、Western blot检测增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen, PCNA)、细胞周期相关蛋白、上皮-间充质转化标志物和组蛋白赖氨酸甲基化的变化,并通过生物信息学富集SETD4相关联的功能和信号通路。结果:SETD4蛋白主要定位于NPC细胞核中,NPC组织中SETD4阳性表达率显著低于NPI对照组(P<0.01)。基于CRISPR/Cas9技术成功敲除了CNE2细胞的SETD4基因,获得基因敲除的纯合子细胞。与野生型(wild-type, WT)细胞株相比,SETD4敲除(knockout, KO)细胞株呈现更明显的梭形和多角形,增殖活性和迁移能力均显著增加(P<0.01),E-cadherin和p21蛋白表达显著下调(P<0.05),而cyclin D1、cyclin E1、Ncadherin和vimentin蛋白表达则显著上调(P<0.05)。此外,与WT组相比,SETD4KO组细胞中H3K4me2、H3K4me3、H3K9me1、H3K27me3、H3K79me2和H4K20me2水平显著降低(P<0.05)。基因集富集结果显示,SETD4与细胞周期的功能和信号通路相关。结论:临床NPC组织中SETD4蛋白的表达减弱或缺失;SETD4表达减弱通过上调细胞周期相关蛋白促进NPC细胞增殖,通过诱导上皮-间充质转化而促进细胞迁移;SETD4影响NPC细胞中H3K4、H3K9、H3K27、H3K79和H4K20多个位点的甲基化。

拟南芥和水稻SET结构域基因家族全基因组鉴定、分类和表达

SET(Su(var),Enhancer of zeste(E(z)),and Trithorax)结构域基因家族是一组含有保守SET结构域的蛋白的统称,它们参与蛋白甲基化,影响染色体结构,并且调控基因表达,在植物发育中起着重要的作用。分析拟南芥和水稻中SET结构域基因家族进化关系,对研究这一基因家族中各成员的功能有着重要的意义。我们系统地鉴定了47个拟南芥(Arabidopsis thaliana)和43个水稻(Orysa sativa japonica cultivar Nipponbare)的SET结构域基因,染色体定位和基因复制分析表明SET结构域基因扩增是由片段复制和反转录引起的,根据这些结构域差异和系统发育分析把拟南芥和水稻的SET结构域基因划分成5个亚家族。通过分析SET结构域基因家族在拟南芥和水稻各个发育阶段的表达谱,发现SET结构域基因绝大部分至少在一个组织中表达;大部分在花和花粉中高表达;一些SET结构域基因在某些组织中有特异的表达模式,表明与组织发育有密切的关系。在拟南芥和水稻中分别找到了4个差异表达基因。拟南芥4个差异基因都在花粉管高表达,水稻4个差异基因有3个在雄性花蕊中高表达,另一个在幼穗中高表达。

植物SET蛋白

SET蛋白是一类包含保守的SET结构域、与组蛋白甲基化密切相关的蛋白质。组蛋白修饰作为调控基因表达的重要因素,在植物体基因转录调控中发挥关键的作用。有关SET蛋白的研究为深入了解组蛋白修饰的机制提供了重要信息。植物SET蛋白具有保守的结构特征及进化机制,参与众多细胞核内的反应过程,如染色体的浓缩和分离,基因的转录,以及DNA的复制和修复等,调控植物基因的表达,影响植物体的发育。

结球甘蓝SET基因家族鉴定与表达分析

植物SET基因是一类含有SET结构域的高度保守的基因家族,参与调控植物多种生命过程。为探讨结球甘蓝SET基因家族及其表达情况,采用生物信息学方法对SET基因家族进行鉴定,并利用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)和半定量PCR(RT-PCR)对SET基因在不同组织中的表达模式进行分析。结果鉴定出28个结球甘蓝SET基因,它们不均匀分布在除1号染色体外的其他8条染色体上,编码蛋白的相对分子质量在29.20~185.16 kDa之间,预测等电点在5.02~9.06之间。基因结构分析表明结球甘蓝SET基因有0~23个内含子。系统进化分析将该家族成员分为7个亚族,其中第Ⅱ和第Ⅴ亚家族成员最多。在7个亚家族中,每个家族挑选1个基因,q RT-PCR结果显示选取的7个SET基因在结球甘蓝的叶片中不表达,而在根、茎、花蕾和花中均有表达,其中花蕾中表达量较高,进一步RT-PCR检测发现其在花粉母细胞时期高度表达。对结球甘蓝SET基因家族进行了鉴定,分析其进化关系和表达模式,可为深入研究该家族基因功能奠定一定的理论基础。

Sotos综合征患儿临床特征及基因变异分析

目的分析1例误诊为性早熟的Sotos综合征患儿的临床特征及基因变异特点。方法回顾性分析1例误诊为性早熟的Sotos综合征患儿的临床资料及相关实验室检查结果。结果患儿临床表现为生长过快、发育落后、特殊面容(大头颅、前额突出、下颌窄、高腭弓)。外院误诊为性早熟,给予醋酸曲普瑞林治疗15个月,生长速度未见减缓。基因测序显示患儿核受体结合SET域蛋白1(NSD1)基因(NM_022455.4)存在“错义变异c.5854C>T(p.Arg1952Trp)(杂合)”,其父亲携带该位点变异(杂合)。按照美国医学遗传学和基因组学学会(ACMG)变异分类标准,归类为“可能致病性变异”。结论该患儿确诊为Sotos综合征,NSD1基因突变是其致病原因。Sotos综合征以身高增长过快为主要表现,伴随骨龄显著提前,不能仅靠性激素激发试验结果与性早熟鉴别,临床应严格评估第二性征发育,避免误诊。

非小细胞肺癌组织中SORBS1的临床意义及基因富集分析

目的探讨非小细胞肺癌(NSCLC)组织中含Sorbin和SH3结构域的蛋白1(SORBS1)的临床意义及其相关的通路和生物学过程。方法收集本院2016年1月至2019年12月手术切除的126对NSCLC组织和癌旁组织,采用实时定量PCR(qPCR)检测上述组织的SORBS1水平,分层分析组织SORBS1水平与NSCLC临床病理特征关系,结合随访数据进行生存分析并在Kaplan-Meier Plotter数据库中验证其预后意义。采用LinkedOmics数据库对SORBS1的基因本体(GO)及京都基因与基因组百科全书(KEGG)、Panther、Reactome和Wiki通路进行基因集富集分析(GESA)。结果NSCLC组织的SORBS1水平为0.668±0.036,低于癌旁组织的1.712±0.053(P<0.05)。分层分析发现组织SORBS1水平与TNM分期、肿瘤大小和分化程度有关(P<0.05),而与性别、年龄、吸烟史、淋巴结转移和病理类型无关(P>0.05)。单因素分析显示TNM分期、肿瘤大小、分化程度和组织SORBS1水平与NSCLC患者的OS有关,其中高水平者的中位OS为57.0个月,优于低水平者的35.0个月,差异有统计学意义(HR=3.033,95%CI:1.632~5.637,P<0.001),进一步多因素分析发现组织SORBS1水平是OS的危险因素(HR=2.745,95%CI:1.547~5.162,P=0.024)。GO分析结果表明:SORBS1的生物学过程主要富集在的细胞-细胞粘附(GO:0098742)的调控,分子功能的变化主要集中在细胞外基质结构成分(GO:0005201),细胞成分的变化主要集中在细胞外基质(GO:0031012)。KEGG、Panther、Reactome和Wiki通路分析结果显示:SORBS1富集于细胞粘附分子(hsa04514)、趋化因子和细胞因子信号通路介导的炎症反应(P00031)、细胞外基质组织(R-HSA-1474244)和软骨内骨化(WP474)相关通路。结论SORBS1在NSCLC组织中低表达且与不良预后和恶性进展指标有关,且该基因与细胞外基质相关基因表达及相关信号通路调控关系密切,有望成为NCSLC防治的潜在靶点。

VSTM2A、MICA基因多态性与宫颈癌发病风险的关联性

目的探讨V-组跨膜结构域包含物2A(VSTM2A)、主要组织相容性复合体Ⅰ类相关基因A(MICA)基因多态性与宫颈癌发病风险的关联性。方法选取105例宫颈癌患者(病例组)以及105例正常健康者(对照组),对VSTM2A、MICA的单核苷酸多态性位点(SNP)rs7457728、rs2516448进行基因分型,比较病例组与对照组基因型频率,通过Logistic回归模型计算VSTM2A、MICA基因多态性与宫颈癌发病风险的关系。结果病例组VSTM2A基因的rs7457728位点中C基因频率高于对照组(P<0.05);病例组MICA基因的rs2516448位点中T基因频率高于对照组(P<0.05);病例组VSTM2A基因的rs7457728位点中CC基因型频率39.05%高于对照组9.52%,GG基因型频率14.29%低于对照组44.76%(P<0.05);病例组MICA基因的rs2516448位点中TT基因频率37.14%高于对照组22.86%,CC基因频率15.24%低于对照组26.67%(P<0.05)。Logistic回归分析显示rs7457728位点中CC型是宫颈癌发生的危险基因型,OR值为1.980(95%CI:1.325~2.959);rs2516448位点中TT型是宫颈癌发生的危险基因型,OR值为1.508(95%CI:1.029~2.210)。非鳞癌VSTM2A基因的rs7457728位点中CC基因型频率高于鳞癌(P<0.05)。结论VSTM2A基因的rs7457728位点和MICA的rs2516448位点基因多态性与宫颈癌的发病风险有关。

快速克隆SET家族新成员SET07

目的:本实验基于生物信息学资源,快速克隆获得SET基因家族新成员SET07,并预测其相关生物学性质,为进一步探讨该基因的功能奠定基础。方法:以含有SET结构域的EST片段为基础,电子延伸获得含有SET结构域的新的编码基因,通过RT-PCR技术从胎脾组织中克隆得到该基因的cDNA序列,利用Northern印迹技术证实SET07基因的全长,并利用生物信息学工具预测其相关生物学性质。结果:获得新的SET家族成员,命名为SET07基因,证实该基因全长为3388bp。分析发现其开放阅读框架为1114bp,编码347个氨基酸,相对分子质量38×103,等电点9.57,在羧基端含有SET结构域,与H4-K20甲基转移酶同源。结论:上述结果提示SET07基因可能具有甲基转移酶的功能,在调节细胞生长周期、控制肿瘤的发生发展中发挥重要作用。

SETD2基因与骨髓增生异常综合征的相关研究

目的:探讨SETD2基因与骨髓增生异常综合征(MDS)相关临床预后的关系。方法:应用靶向二代基因测序技术,检测我院180例MDS患者的43个MDS相关基因,并观察SETD2基因对患者原始细胞、血红蛋白、生存时间、无进展生存时间以及治疗效果的影响。结果:180例MDS患者中,我们发现SETD2基因突变包括SETD2 p.L2486R,SETD2 p.E1142G,TET2 p.T2388fs和SETD2 p.F1116fs;单核苷酸多态性包括SETD2 p.M761I,SETD2 p.E639K,SETD2 p.P193L,SETD2 p.M1080I,SETD2 p.N1155K和SETD2 p.P1962L,其中,SETD2 p.M761I,SETD2 p.E639K,SETD2 p.P193L和SETD2 p.M1080I四种SNP位点经预测分析具有危害性和致病性。携带危害性SETD2基因异常的患者共14例,其中同时携带TP53基因突变者占50.0%,同时携带TET基因突变者占28.6%,同时携带ASXL1基因突变者占21.4%。携带SETD2基因异常的MDS患者表现为较高的原始细胞水平(P<0.05);并且单变量和多变量生存分析表明,SETD2基因异常与MDS患者总生存时间和无进展生存时间显著相关(P<0.05)。结论:SETD2基因异常与MDS疾病进展迅速以及不良预后密切相关。