水稻HD-Zip Ⅲ家族成员OsHox10的功能分析

为了探究HD-ZipⅢ家族成员之一OsHox10在水稻发育中的功能,构建了OsHox10的过量表达载体并获得了转基因株系,明确了OsHox10基因的表达模式和亚细胞定位,并初步了解它与植物激素及抗旱性的关系.表型观察发现,过量表达OsHox10能使水稻叶片出现不同程度的皱缩、卷曲,尤其是靠近叶鞘部分卷曲明显. OsHox10基因的组织特异性表达结果表明,OsHox10在水稻不同器官中都有表达,但主要在分裂旺盛的部位,如茎顶端分生组织及不同时期的幼穗中表达量较高.亚细胞定位结果表明,OsHox10定位于细胞质中或者细胞膜上.分析OsHox10在植物激素及干旱条件处理下的表达,结果发现,激素及干旱处理均能够诱导OsHox10基因的表达,表明OsHox10可能与水稻响应激素信号和干旱胁迫有关.

菠菜HD-ZIP Ⅲ基因家族鉴定与表达分析

植物叶片在生长发育过程中,近-远轴极性的建立与维持是叶片正常行使光合效应、呼吸作用、蒸腾作用的结构基础.HD-ZIPⅢ是重要的叶片近轴极性基因,本研究在菠菜(Spinacia oleracea)基因组中鉴定到3个HD-ZIPⅢ基因家族成员,依次命名为SoHB1,SoHB2和SoHB3,并对其蛋白理化性质、保守结构域和进化关系进行了分析.研究结果表明:3个HD-ZIPⅢ蛋白都具有4个保守结构域.共线性分析表明:菠菜SoHB1,SoHB2和SoHB3分别与拟南芥ATHB8,ATREV和ATHB15存在共线性关系.启动子顺式作用元件预测结果表明:菠菜HD-ZIPⅢ家族基因启动子上游包含光响应、逆境胁迫反应、激素响应等顺式作用元件.在不同叶型菠菜种质中的表达模式分析结果表明:单戟型叶片的SoHBs表达量最高;此外,经干旱胁迫处理后,SoHB1,SoHB2和SoHB3的基因表达量普遍下降;对菠菜包括根、茎、薹叶、功能叶、薹叶柄、功能叶柄等部位进行表达分析,发现SoHB1在根部表达最为丰富,SoHB2和SoHB3在薹叶处表达最为丰富.

普通烟草HD-Zip Ⅲ家族全基因组鉴定和表达分析

植物HD-Zip Ⅲ家族基因在维持分生组织生长、调节避荫反应、决定新生叶背腹性方面起着重要作用。我们通过生物信息学分析对普通烟草(Nicotiana tobacum)TN90基因组序列中的HD-Zip Ⅲ进行广泛预测,并分析了其理化性质、基因结构、进化关系、亚细胞定位、表达谱等信息。本研究在栽培烟草TN90中发现了19个HD-Zip Ⅲ基因的候选序列,通过系统发生分析,可将栽培烟草HD-Zip Ⅲ基因家族成员分为两个亚家族。所有基因参与烟草叶、茎、根、花等各个器官的不同发育时期的表达。这些研究为烟草HD-Zip Ⅲ基因功能的深入分析提供了理论依据。

核糖核酸酶Ⅲ超家族与RNA干扰

核糖核酸酶Ⅲ(RNaseⅢ)是一个在生物体中普遍存在的酶类,它具有把RNA前体加工成有功能的RNA、参与RNA干扰和其它细胞活性的功能。RNaseⅢ超家族包括大肠杆菌的核糖核酸酶Ⅲ(RNaseⅢ)、酵母核糖核酸酶t1(Rnt1)、植物中的核糖核酸酶Dicer和哺乳动物中的核糖核酸酶Drosha,它们都具有在特定位点或者特定的序列区域识别和切割双链核糖核酸(dsRNA)的能力。对RNaseⅢ超家族的种类、结构和功能、作用机制及其在RNA干扰中所起的重要作用以及在生命科学研究中的应用进行了归纳总结。

Ⅲ型家族性噬血细胞性淋巴组织细胞增生症易感基因UNC13D参与同源重组修复

本研究从DNA双链断裂同源重组修复角度探讨UNC13D(秀丽新小杆线虫)基因参与Ⅲ型家族性噬血细胞性淋巴组织细胞增生症(familial hemophagocytic lymphohistiocytosis type 3,FHL3)的发病机制。利用DNA同源重组修复方法,检测正常对照组及UNC13D基因下调后DR-U2OS细胞同源重组修复率的变化情况,并研究此基因的相关功能。结果表明:下调DR-U2OS细胞的UNC13D基因表达后,同源重组修复率较正常对照组明显下降,且差异有统计学意义(P<0.05),提示UNC13D编码蛋白Munc13-4不仅参与到细胞毒颗粒的胞吐过程中,而且在DNA双链断裂修复中也起作用。结论:UNC13D基因突变可能通过抑制细胞毒颗粒的胞吐和降低DNA双链断裂后的同源重组修复率参与FHL3发病过程,这一研究结果为揭示FHL3的发病机制提供新的理论基础。

两例家族性醛固酮增多症Ⅲ型患者的遗传学及临床特点

家族性醛固酮增多症Ⅲ型极其罕见,国内尚无报道。本文报道2例家族性醛固酮增多症Ⅲ型(FH-Ⅲ)病例,患者均在儿童早期出现严重高血压和低钾血症,1例患者的肾上腺明显增大并在20岁时出现库欣综合征的临床表现,双肾上腺切除后患者的症状完全缓解;另1例患者的影像学显示肾上腺正常,用螺内酯治疗后患者的血压和血钾均得到良好控制。这2例患者均存在KCNJ5胚系突变,分别为c.433G>C,p.Glu145Gln和c.452G>A,p.Gly151Glu。

TRGV及预后相关趋化因子/受体基因在T细胞淋巴瘤中的表达变化

目的分析非γδ T细胞型的T细胞淋巴瘤患者外周血中T细胞受体γ(TCR γ)亚家族可变区Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(TRGVⅠ、Ⅱ、Ⅲ)基因和预后相关趋化因子及其受体基因(CCL20、CCR6、CCL17、CCL22以及CCR4)的表达情况,探讨γδ T细胞与趋化因子/受体表达的相关性及其与疾病转归的相关性。方法收集27例非γδ T细胞型的T细胞淋巴瘤患者外周血样本,同时收集9例健康志愿者外周血样本作为对照。采用荧光实时定量PCR检测T细胞淋巴瘤患者以及正常人外周血中TRGVⅠ~Ⅲ亚家族基因以及CCL20/CCR6、CCL17/CCL22/CCR4基因的表达水平。结果初发组、难治复发组和缓解组的TRGVⅠ~Ⅲ亚家族的表达水平与正常组相比均有不同程度的增高,且TRGV亚家族表达模式发生改变。初发组和难治复发组的CCL22和CCR4的表达水平显著高于正常组,而CCL17表达水平显著低于正常组。初发、缓解和难治复发组的患者外周血中TRGV各亚家族基因与各趋化因子及受体基因表达水平的相关性模式也发生改变。初发组和难治复发组存在低表达的TRGVⅡ亚家族,治疗缓解后TRGVⅡ亚家族的表达升高。结论 TRGVⅡ亚家族可能是抗T细胞淋巴瘤的T细胞功能亚群,可能与疾病的发病和转归相关。T细胞淋巴瘤中高表达水平的CCL22/CCR4,可能与疾病的发病有关。

查尔酮合酶蛋白表达技术、结构、活性和进化

查尔酮合酶(CHS)是类黄酮途径的首步关键酶,参与合成所有类黄酮和异黄酮物质,参与决定多种植物重要性状。NCBI已有2917条CHS序列登录和释放。单个物种基因组中的CHS普遍由基因家族编码,通过基因加倍而产生。CHS蛋白的表达技术目前均是基于大肠杆菌的原核表达,多采用Novagen公司的pET载体系统,最通行参数为37℃条件下1 mmol/L IPTG诱导3h,表达蛋白普遍采用His-Tag进行亲和纯化,采用质谱或免疫分析技术进行身份检测,通过对生化反应底物和产物的HPLC检测可以精确分析酶活。苜蓿等植物的CHS蛋白已完成X射线晶体衍射研究,获得了三维结构和活性位点构象的初步解析,并与植物Ⅲ型PKS超家族中的其它酶类进行了比较。CHS蛋白的催化活性中心含有一个Cys-His-Asn三联体,另外CoA结合通道和内部的起始/延伸/环化腔关系到CHS蛋白的底物特异性及聚酮化合物链延伸的长度。植物Ⅲ型PKS超家族中,其它酶的结构骨架和催化方式与CHS相似,但活性位点残基的变化可能会造成活性中心结构的改变,进而产生底物特异性、催化能力和产物种类的显著变化,是蛋白水平进化的根本动力。

一个Ⅲ型家族性噬血细胞组织细胞增生症家系的临床及基因变异分析

目的探讨一例Ⅲ型家族性噬血细胞综合征(familial hemophagocytic lymphohistiocytosis typeⅢ,FHL-3)家系的致病变异及临床特点。方法对1例确诊为FHL-3的患儿及其家系成员进行回顾性分析,通过家系全外显子及相邻内含子测序对先证者进行筛查,并对候选变异进行Sanger测序验证。以健康对照和患者的基因组DNA为模板,构建包含UNC13D基因第23外显子、第23内含子和第24外显子的野生型和变异型minigene真核表达质粒。采用脂质体法用携带minigene的质粒转染HEK293T细胞,通过实时定量PCR检测minigene的剪接情况。结果家系分析和临床诊断提示先证者患有常染色体隐性遗传的FHL-3。测序发现其UNC13D基因存在c.118-308(IVS1)C>T和c.2298+1(IVS23)G>A变异,经Sanger测序验证分别来自父亲和母亲,构成复合杂合变异,判断为致病性。Minigene实验证实UNC13D基因c.2298+1(IVS23)G>A变异可导致第23外显子跳跃(-207nt),产生截短蛋白。结论UNC13D基因c.118-308(IVS1)C>T和c.2298+1(IVS23)G>A可能是该FHL-3家系的致病变异,可导致UNC13D mRNA低表达和pre-mRNA的异常剪接。

普通烟草ATⅢ氨基转移酶家族序列鉴定与表达分析

氨基转移酶是5'-磷酸吡哆醛依赖酶,在植物的生长发育和非生物胁迫的反应中起重要作用。ATⅢ氨基转移酶家族(classⅢ aminotransferase family)是转氨酶家族中一个非常重要的亚家族。本研究利用普通烟草(Nicotiana tabacum)基因组序列信息,鉴定出26个ATⅢ家族成员,对烟草ATⅢ家族进行理化性质分析表明,普通烟草ATⅢ家族成员之间的理化性质差异较大;系统进化和结构域分析显示,烟草ATⅢ家族成员可形成4个分支,同一分支内ATⅢ家族成员的保守结构域的种类和组织形式高度一致;将19个家族成员定位在12条染色体上;分析普通烟草转录组数据,结果显示大多数家族成员在不同组织中都有表达,主要集中在叶脉、打顶后茎和叶、离体叶片等组织。对NtATⅢ1和NtATⅢ2基因的qRT-PCR分析显示,这两个基因主要在植物地上组织中表达。本研究为普通烟草ATⅢ基因的功能研究提供依据。