碳纳米管在药物和基因转运领域的应用

当前国内外的许多研究小组都致力于开发出新型有效的药物和基因转运系统,用于改善多种治疗因子的药理学作用并降低其毒性。在新型纳米材料中,碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)正逐步引起人们的关注。功能化CNTs的两个关键优势在于它具有很强的细胞穿透能力和较低的细胞毒性,使其在药物和基因转运领域中的应用成为可能。CNTs可通过形成稳定的共价键或形成以非共价键为基础的超分子结合物来运载肽类、蛋白质、核酸和药物等活性分子,并将其运送至特定的组织和器官中以表达特殊的生物学功能。针对这一研究热点,本文综述了近几年国内外关于碳纳米管在药物和基因转运领域中的应用进展,并探讨了其毒性,以期为这一领域中的研究工作者提供参考。

纳米基因转运体——原理、研制与应用

基因转移是基因治疗的关键技术 ,一直以来也是制约基因治疗成功开展的瓶颈问题 .随着纳米技术的发展 ,纳米基因转运体的研制获得了积极发展 ,其系统内和细胞内基因转移机理得到了深入阐明 .设计与研制在体内循环时间长、具有靶特异性的纳米转运体为突破基因转移瓶颈 ,实现安全。

十二烷基化壳聚糖基因支架血管内基因转运的实验研究

目的目前基因治疗方面存在的重要问题是缺乏有效的基因转运体系可以足量、安全地将治疗基因(无论病毒载体或非病毒载体)运送至体内靶细胞并提高其转染效率,以得到基因的高效表达。心血管内基因治疗的特殊性还在于很难把基因专一递送至血管组织的病灶处而不进入血液循环系统。实验研究提出了一种携带质粒DNA的烷基化壳聚糖纳米粒的血管内支架,可以有效地将质粒DNA递送至血管壁靶细胞并达到了高效转染的效果。

基因转运载体的原子力显微镜研究

通过原子力显微镜观测阳离子脂质体及其与DNA复合物的结构。将一定量的阳离子脂质体以及阳离子脂质体/DAN复合物滴加到新解理的云母片上,干燥后用原子力显微镜观测。结果表明,阳离子脂质体在云母片上形成的颗粒为球形或椭圆形,粒径分布较为均匀;阳离子脂质体/DNA复合物在云母片上的颗粒形状不规则,粒径分布不均且比空白脂质体的粒径大。通过原子力显微镜可以快速有效地观测脂质体以及脂质体/DNA复合物的粒径、表面形态等,为分析脂质体的物理化学性质与基因转运效率的关系提供了一种研究方法。

胆固醇型阳离子脂质体介导基因转运研究进展

胆固醇是许多天然生物膜的重要成分,嵌入阳离子脂质体用于基因转运,具有转染效率高、降低细胞毒性、制备简单等优点,在介导基因转运方面具有广阔的应用前景。在近年来胆固醇嵌入阳离子脂质体研究的基础上,论述了胆固醇在阳离子脂质体中的作用方式及其介导基因转运方面的研究现状,展望了胆固醇嵌入式阳离子脂质体的发展方向。

DOPE嵌入式阳离子脂质体介导基因转运研究

二油酰磷脂酰乙醇胺(DOPE)是应用最广泛的中性磷脂,作为非病毒基因载体的重要组成部分,具有很强的细胞膜去稳定化作用,克服了阳离子脂质体高细胞毒性、制备困难、缺乏稳定性等缺点,在介导基因转运方面具有广阔的应用前景。在近年来DOPE嵌入阳离子脂质体介导基因转运研究的基础上,论述了DOPE嵌入阳离子脂质体的作用方式和在介导基因转运方面的研究现状,并展望了DOPE嵌入式阳离子脂质体的发展方向。

不同端基肽头部阳离子类脂基因转运研究

阳离子端基肽类脂作为一种重要的非病毒基因载体,在基因转运方面具有广阔的应用前景。类脂结构是转染效率的主要因素,亲水头部起着脂质体与DNA、脂质体-DNA复合物与细胞膜或与细胞内其他组分相互结合的作用。基因表达效率与阳离子类脂的端基肽头部有关。而且,类脂的毒性也受到端基肽头部的影响。在近年来阳离子端基肽类脂的研究基础上,从阳离子端基肽类脂头部的构建进行了论述,概述了端基肽头部的种类及其基因转运效率,展望了阳离子端基肽类脂的发展方向。

氨基酸转运载体相关基因在番鸭小肠不同肠段的表达分析

试验旨在研究氨基酸转运载体相关基因在番鸭小肠不同肠段的表达规律。试验测定90和300日龄公番鸭体重与小肠形态发育,采用RT-PCR比较氨基酸转运载体相关基因SLC1A1、SLC1A4、SLC7A1、SLC7A5和SLC7A9在90和300日龄公番鸭小肠不同肠段的表达量,并进行高、低体重组300日龄公番鸭回肠氨基酸转运载体相关基因表达的验证试验。结果显示:除回肠绒毛高度外,300日龄番鸭十二指肠、空肠和回肠的肠壁厚度、隐窝深度和绒毛宽度以及十二指肠和空肠的绒毛高度均显著高于90日龄(P<0.05);300日龄番鸭空肠和回肠的肠壁厚度显著高于十二指肠(P<0.05),90、300日龄番鸭十二指肠的绒毛高度和隐窝深度显著高于空肠和回肠(P<0.05);300日龄番鸭十二指肠和空肠SLC1A1mRNA表达量、十二指肠和回肠SLC7A5 mRNA表达量以及十二指肠、空肠和回肠SLC7A9 mRNA表达量均显著高于90日龄(P<0.05);300日龄番鸭回肠SLC1A1、SLC1A4、SLC7A5和SLC7A9 mRNA表达量显著高于空肠和十二指肠(P<0.05);高体重组番鸭SLC1A1mRNA表达量显著高于低体重组(P<0.05)。研究表明,番鸭肠道转运吸收氨基酸的主要部位是小肠后半段,SLC1A1基因可作为番鸭体重选择的候选功能基因。

阿尔茨海默病患者皮层金属离子转运基因的生物信息学特征

目的研究阿尔茨海默病(AD)患者皮层差异性金属离子转运基因的分子功能、生物学过程分类、分子调控网络的变化特征及关键节点,为AD的早期临床诊断和防治提供新方法和新思路。方法从基因芯片公共数据库(GEO)中下载AD患者皮层基因芯片数据,筛选与金属离子转运相关的差异基因,采用PANTHER在线平台对差异基因进行基因本体(GO)分析,包括基因分类、分子功能、生物学过程及信号通路分析,应用STRING11.0在线分析软件对差异基因进行生物信息学调控网络分析,寻找关键节点基因,并使用Metascape在线软件分析基因功能簇间的相互作用关系,并筛选重要的基因功能簇。结果在AD患者皮层基因中筛选出30个与金属离子转运相关的差异基因,均表达上调,其生物学功能主要与跨膜信号转导、金属离子跨膜转运、细胞内金属离子稳态、基因特异性转录调节、蛋白质结合活性调节相关,与离子型谷氨酸受体信号通路、α肾上腺素能受体信号通路密切相关。蛋白-蛋白相互作用(PPI)调控网络中的子网络分别与调节金属蛋白酶水解、调节电压依赖性钙通道及介导跨膜蛋白进入线粒体内膜密切相关,关键节点包括电压依赖性钙离子通道亚基α2/δ1(CACNA2D1)、N-甲基-D-天冬氨酸离子能谷氨酸受体(GRIN)1、GRIN3A、电压门控钾离子通道亚家族D(KCND)3、电压门控钾离子通道亚家族Q(KCNQ)1及KCNQ5。结论AD的发病机制与皮层组织中的CACNA2D1、GRIN1、GRIN3A、KCND3、KCNQ1及KCNQ5等基因的变化密切相关,主要涉及离子型谷氨酸受体信号通路及α肾上腺素能受体信号通路。

5-羟色胺转运体基因多态性与不同民族创伤后应激障碍患者的关联性研究

目的探讨5-羟色胺转运体(5-HTTLPR)基因多态性与海南省黎、汉民族创伤后应激障碍(PTSD)患者的相关性。方法选取2017年10月至2018年7月在海南省人民医院就诊的308例PTSD患者作为研究组,其中黎族167例,汉族141例;另选2017年10月至2018年7月间未经受创伤性事件并在我院健康体检中心体检的158例健康志愿者作为对照组。收集研究对象的一般资料,采用PTSD临床评定量表、埃森创伤问卷(ETI)评定入组患者PTSD严重程度,另采用汉诺塔(TOH)、威斯康星卡片分类测试(WCST)、连线测验(TMT)与韦氏成人智力量表(WAIS)对评定入组对象认知功能,应用多聚酶链式反应(PCR)方法检测研究对象5-HTTLPR基因多态性。结果三组被试者的平均年龄、性别构成、婚姻状况和受教育程度比较差异均无统计学意义(P>0.05);黎族PTSD患者和汉族PTSD患者的各ETI评分与PTSD总分、TMT时间、TOH计划时间和执行时间、WCST的错误数明显高于对照组,而WAIS-RC中领悟、相似、木块图、物体拼凑及操作智商和TOH总分明显低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05);黎族PTSD患者各ETI评分与PTSD总分、TMT时间明显高于汉族PTSD患者,而WAIS-RC中领悟、操作智商与低于汉族PTSD患者,差异均具有统计学意义(P<0.05);黎族PTSD患者5-HTTLPR等位基因与基因型分布与对照组比较差异均无统计学意义(P>0.05),而在汉族PTSD患者与对照组中比较差异均有统计学意义(P<0.05):与LL基因型比较,SS基因型可能会增加汉族人群患PTSD的风险(OR=2.157,95%CI=1.098~4.237,P=0.024);与L等位基因比较,S等位基因可能会增加汉族人群患PTSD的风险(OR=1.456,95%CI=1.045~2.207,P=0.026);汉族PTSD患者中5-HTTLPR的SS基因型患者各ETI评分与PTSD总分、TMT时间明显高于LL基因型患者,WAIS-RC中的领悟和算术及木块图明显低于LL基因型患者,差异均具有统计学意义(P<0.05),而在黎族PTSD患者中SS基因型与LL基因型的认知功能比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论5-HTTLPR的SS基因型和S等位基因可能增加PTSD发病风险及导致患者的认知功能损害更加严重。

X连锁迟发性脊椎骨骺发育不良家系TRAPPC2基因缺失突变的高通量测序分析

目的·研究一个X连锁迟发性脊椎骨骺发育不良(spondyloepiphyseal dysplasia tarda,SEDT)家系的致病基因及突变类型。方法·提取一个SEDT家系6名成员外周血基因组DNA。应用Clearseq遗传性疾病试剂盒靶向捕获先证者基因组样本中与罕见遗传性疾病相关的致病区域,并进行高通量测序,过滤去除高频突变。采用外显子组隐马尔科夫模型(exome hidden Markov model,XHMM)分析拷贝数变异(copy number variant,CNV),并进一步对6名家系成员基因缺失片段的拷贝数进行实时定量PCR分析。结果·高通量测序分析结果显示,先证者X染色体存在2.5 kb缺失(chrX:13732385~13734927),该区域覆盖转运蛋白复合体亚单位2(transport protein particle complex subunit 2,TRAPPC2)基因的第4~6个外显子。定量PCR结果证实先证者及其表哥均存在该缺失,先证者母亲为杂合缺失,先证者父亲、姐姐和表型正常的舅舅拷贝数均正常。结论·TRAPPC2基因第4~6个外显子片段的缺失为SEDT的致病性突变;同时高通量测序分析中运用XHMM算法可检测到致病基因多个外显子的缺失。

金属抗性促生细菌Burkholderia sp.减缓玉米幼苗镉毒害和阻抗镉转运

为探明金属抗性促生细菌对减缓玉米镉毒害和阻抗镉转运的影响,本研究采用砂培试验向营养液中添加不同浓度重金属镉,研究接种镉抗性促生细菌YM3(Burkholderia sp.)对玉米苗干质量、生理指标、镉含量及金属转运基因表达情况的影响。结果表明,接种菌株YM3能促进玉米生长,且在镉胁迫环境中菌株促生效果更显著,使玉米根、茎、叶干质量分别增加9.09%~40.00%、63.33%~84.41%、48.50%~67.48%;接种处理玉米叶绿素总量增加1.70%~53.17%、根系活力增加7.40%~16.93%;游离脯氨酸降低3.04%~21.82%;当镉浓度为12 mg·L^(-1)时,丙二醛含量降低26.37%;接种菌株显著降低玉米地上部镉含量,使茎、叶镉含量分别降低13.64%~41.84%和17.85%~20.29%;q-PCR对金属转运相关基因HMA2、HMA3和Nramp5进行表达量的检测,结果表明接种菌株对重金属转运相关基因转录水平的表达调控受镉浓度影响。在0 mg·L^(-1)和8 mg·L^(-1)镉处理中,接菌处理HMA2、HMA3和Nramp5表达量在根中均表现为下调,在8 mg·L^(-1)和12 mg·L^(-1)镉处理中,接菌处理HMA2和Nramp5表达量在叶中均表现为下调。接菌处理通过不同程度影响基因HMA2、HMA3和Nramp5表达量来阻控玉米苗对镉的吸收转运。研究表明,在镉胁迫环境下接种镉抗性促生菌株Burkholderia sp.YM3能促进玉米苗生长,减缓玉米苗镉毒害,并阻控镉从根部向地上部转运,这对于玉米安全生产具有重要应用潜力。

牡丹蔗糖转运蛋白基因PsSUT1的功能研究

蔗糖转运蛋白属于MFS家族,该家族是已知最大的转运体家族。本研究采用“TA”克隆技术,从‘洛阳红’牡丹中得到牡丹蔗糖转运蛋白基因PsSUT1,基因序列全长为1846 bp,包含1557 bp的开放阅读框,编码519个氨基酸。进化树分析显示该基因序列在进化过程中是保守的。蔗糖转运活性试验表明PsSUT1的表达使SUSY7/ura3酵母菌株能够在蔗糖为唯一碳源的培养基上生长,说明PsSUT1编码的蛋白具有蔗糖转运活性。亚细胞定位试验结果表明该蛋白定位于细胞膜。将PsSUT1基因异源转化拟南芥,结果表明PsSUT1转基因阳性苗与野生型拟南芥相比,地上部分干重平均增加了46.35%,株高增加了50.44%,种荚数增加了40.54%;拟南芥蔗糖耐受性检测中,PsSUT1转基因植株生长正常,根系明显比野生型拟南芥植株长,叶片发育也正常,没有花青素积累。本研究为改善盆栽牡丹生长与发育状况提供分子生物学方面的理论依据和技术支撑。

5-羟色胺转运体基因多态性与冠心病患者抑郁风险的荟萃分析

目的 评估5-羟色胺转运体基因多态性与冠心病患者的抑郁风险的关系,以期为临床实践提供依据。方法 计算机检索PubMed、EMBASE、Web of Science、Cochrane、Springer、Sciencedirect、OVID、EBSCO循证医学数据库、中国生物医学文献数据库、中国知网、万方、中文科技期刊全文数据库并辅以手工检索,检索时限为建库至2020年5月发表的相关文章。结果 纳入6项研究,冠心病患者5-HTT基因多态性与抑郁风险之间存在显着相关性(S vs. L:OR=1.29,95%CI=1.16-1.44,P <0.001;Ls vs. LL:OR=1.46,95%CI=1.25-1.69,P <0.001;SS vs. LL:OR=1.66,95%CI=1.29-2.14,P <0.001;LS+SS vs. LL:OR=1.55,95%CI=1.29-1.86,P <0.001;SS vs. LL+LS:OR=1.29,95%CI=1.12-1.50,P <0.001;SS vs. LS:OR=1.20,95%CI=1.04-1.39,P=0.015)。亚组分析结果与总体分析相似,在亚洲人种(S vs L:OR=1.38,95%CI=1.10-1.72,P=0.005;SS vs LL:OR=1.92,95%CI=1.15-3.20,P=0.013;SS vs LL+LS:OR=1.43,95%CI=1.09-1.87,P=0.013;SS vs LS:OR=1.34,95%CI=1.04-1.73,P=0.025)和白种人(LS vs LL:OR=1.71,95%CI=1.06-2.75,P=0.005;LS+SS vs LL:OR=1.70,95%CI=1.07-2.69,P=0.025)观察到显着的相关性。结论 5-HTT基因多态性与冠心病患者的抑郁风险相关,亚洲人和白人的冠心病患者均存在5-HTT多态性与抑郁风险相关,且S等位基因携带者更易患抑郁症。

LSG1基因在乳腺癌患者癌组织中表达水平

目的:探讨60S大亚基出核转运GTP酶1(LSG1)基因在乳腺癌患者癌组织中的表达水平。方法:选取2021年3月-2023年11月某院术前未接受任何治疗的乳腺癌患者67例为研究对象,术中采集患者癌组织与癌旁组织标本。采用实时荧光定量多聚核苷酸链式反应(qRT-PCR)检测LSG1 mRNA水平,比较不同组织和不同特征乳腺癌患者LSG1 mRNA水平;采用蛋白质印迹法(Western blot)测定LSG1蛋白表达。结果:乳腺癌患者癌组织LSG1 mRNA表达水平高于癌旁组织,差异有统计学意义(P<0.05)。组织学分级Ⅲ级、肿瘤直径≥2 cm及TNM分期Ⅲ期的乳腺癌患者癌组织LSG1 mRNA水平分别高于组织学分级为I~II级、肿瘤直径<2cm及TNM分期I~II期的乳腺癌患者,差异均有统计学意义(P<0.05);乳腺癌患者癌组织LSG1蛋白、β-actin(3.04)表达水平高于癌旁组织(β-actin为0.44),差异有统计学意义(P<0.05)。结论:乳腺癌患者癌组织中LSG1 mRNA和蛋白水平呈高表达,且不同组织学分级、肿瘤直径及TNM分期的乳腺癌患者癌组织中LSG1 mRNA表达水平不同,可为临床新的诊疗方案制定提供参考。

通过农杆菌介导将番茄铁转运蛋白基因导入八棱海棠(英文)

用农杆菌介导法,成功地将番茄铁转运蛋白基因导入了苹果砧木八棱海棠。获得了19个卡那霉素抗性株系,其中有11个株系经PCR鉴定为阳性。Southern杂交结果显示:有9个转基因株系基因组中整合了完整的目的基因。选择其中含有单拷贝和3个拷贝目的基因的各一个株系进行水培试验,结果表明整合了单拷贝目的基因的转基因株系表现出较强的抗缺铁胁迫能力,5周后其植株的鲜重比对照高21%￣34%。

食管癌“环境-遗传-基因互作”组学研究:核黄素、核黄素转运基因2和NOTCH1-P53-Rb互作关系

本研究组利用全基因组关联分析和全基因组外显子测序技术发现核黄素转运基因2（riboflavin transporter gene 2,RFT2;又称C20orf54、SLC52A2、RFVT3）是食管鳞状细胞癌（简称鳞癌）重要易感基因^（[1]）,NOTCH1基因突变是食管癌变的重要分子事件^（[2]）。这些发现引发学者对RFT2和NOTCH1与肿瘤发生和发展的关系进行深入研究。