野生型DNA聚合酶β转染Eca-109细胞后增变基因表型变化

目的:探讨野生型DNA聚合酶β(polbeta)转染人食管癌Eca-109细胞后对其增变基因表型的效应。方法:将经过鉴定的重组pcDNA3.1质粒(插入野生型,wt)-polbeta转染培养的人食管癌Eca-109细胞。将Eca-109细胞分为3组:转染实验组(E)、空质粒转染对照组(C1)和未转染对照组(C2)。应用原位杂交技术显示wt-polbeta和wt-p53的杂交信号,免疫细胞化学染色显示POLB-免疫反应性(IR)和多药耐受(MDR1)-IR,免疫印迹显示wt-polbeta和突变(mt)-polbeta的带型,细胞化学技术检测各组细胞的增殖与分化细胞的比率。结果:polbeta免疫印迹结果显示E组呈现增强的wt-polbeta主带,C1、C2组呈现很弱wt-polbeta主带和显著突变的(mt)-polbeta主带(P<0.01);polbeta免疫细胞化学结果显示E组的强信号定位于细胞核内,C1、C2组信号皆很弱(P<0.01)。E组的wt-polbeta及wt-p53原位杂交的信号强于C1、C2组(P<0.01)。E组MDR1的免疫反应性和增殖与分化细胞的比率低于C1、C2组(P<0.01)。结论:wt-polbeta转染的Eca-109细胞呈现wt-polbeta及wt-p53表达上调而mt-polbeta及MDR1表达下调的增变基因表型减弱。

利用超级集群分离分析法鉴别大豆增变基因

【目的】利用大豆基因组Wm82.a2.v1及HapMap数据来鉴别大豆中可能存在的增变基因。【方法】将大豆HapMap数据（包含19 652份大豆种质在52 041个位点上的分型结果）预处理后,利用改进的超级集群分离分析法,选取滑动窗口大小、步长及阈值大小为参数,对预处理后的大豆种质数据进行分析,测算大豆点突变比率及突变热点区数目,并将点突变比率及突变热点区数目与分子标记进行关联性分析,从强关联区内挖掘候选增变基因,用大豆基因组Wm82.a2.v1对其功能进行初步推测。【结果】大豆HapMap数据预处理后,15 391份大豆种质点突变比率为0.089~0.531,平均变异率为0.261;突变热点区数目为5~1 324个,平均每份种质包含347.8个突变热点区。超级集群分离分析结果表明,Gm16上的29 153 474-30 604 603bp和Gm17上的12 133 293-12 147 725bp片段为与点突变比率和突变热点区数目2个表型同时存在强关联的区域;其中Gm16上的Glyma16g26440.1和Gm17上的Glyma17g15420.1同属于nudix水解酶基因家族,推测其与基因组突变有关。【结论】Glyma16g26440.1和Glyma17g15420.1 2个nudix水解酶基因家族成员都与点突变比率和突变热点区数目存在强关联,可作为大豆基因组候选增变基因。

8-Br-cAMP和槲皮素联合应用对Eca-109细胞增变基因表型的影响

目的:探讨8-Br-cAMP和槲皮素联合应用对Eca-109细胞增变基因表型变动的影响。方法:将Eca-109细胞分为4组:①8-Br-cAMP组(Br组);②槲皮素组(Q组);③(Br+Q)组;④不加药物的对照组(C)。同时培养48 h,对以上4组细胞制备细胞滴片及硝酸纤维素膜(NCM)滴膜2种标本,分别进行Bcl-2、Bax、XRCC1、MRP和POLB的免疫组化和免疫斑点印迹实验,并以TUNEL法检测各组细胞凋亡率。结果:细胞凋亡率,C组为4%,(Br+Q)组为70%,Br组为42%,Q组为35%,(Br+Q)组>Br组或Q组>C组,(P<0.001)。Br、Q及(Br+Q)组与对照组相比,Bcl-2-IR及XRCC1-IR皆低于C组(P<0.001),而Bax-IR则高于C组(P<0.001);Br组:Q组或Br组:(Br+Q)组(P>0.05)。Bcl-2-IR与XRCC1-IR呈显著正相关,与Bax-IR和Bax-IR与XRCC1皆呈显著负相关。C组的MRP-IR、POLB-IR强于Br组、Q组或(Br+Q)组(P<0.01。)TLC扫描OD值:C组MRP-IR高于Br、Q或(Br+Q)组约3倍;POLB-IR高于Br、Q或(Br+Q)组约2倍;MRP与POLB呈显著正相关r=0.9838(P<0.01)。结论:Br与Q联合用药或单独用药皆可下调Bcl-2,XRCC1,MRP与POLB的表达,上调Bax的表达,提示Br与Q联合用药与单独用药皆可下调Eca-109细胞的增变基因表型。

槲皮素和8-Br-cAMP对肿瘤增变基因表型改变的影响

肿瘤的增变基因表型（mutator phenotype）学说主要是指由于调控DNA稳定/修复基因的突变（mutator增变子）而引起监督DNA损伤的抑癌基因,如p53、p16等基因的失活/突变而导致肿瘤细胞对多药耐药性（MDR）增加和抗凋亡等肿瘤恶性的表型。

基因增变器驱动的酿酒酵母基因组连续进化

酿酒酵母是工业生物技术最常用的底盘细胞之一,被广泛应用于生物基化学品和高附加值产品的大规模生产。鉴于生物体系代谢和调控网络的复杂性,由多基因协同控制的复杂生理性状的改造通常需要采取全基因组进化来实现。为实现酿酒酵母基因组的快速进化,本研究采用CRISPR干扰技术(CRISPRi)调控与染色体复制和稳定性相关基因(MSH2、TSA1、RAD27和CLB5,即增变基因)的表达水平,构建了能够调控酿酒酵母基因组突变率和突变类型的基因增变器。利用基因增变器提高酿酒酵母的β-胡萝卜素合成水平、木糖利用效率和异丁醇耐受性。此外,构建了混合基因增变器和多重基因增变器,进一步探究了不同表型基因组进化所需的最佳突变类型以及不同突变类型之间的协同进化机制。本研究不仅可用于创建高性能酿酒酵母细胞工厂,还有可能发展一个具有普遍适用性的基因组连续进化策略。

大豆NUDX基因家族全基因组分析

【目的】利用大豆基因组Wm82.a2.v1,以拟南芥NUDX基因序列作为参考,通过全基因扫描,在大豆基因组中鉴定大豆NUDX基因家族。【方法】通过比对不同植物NUDXs蛋白序列,分析其保守结构特征,并采用模式匹配的方法分析大豆中具有相同结构的蛋白。利用ProtParam、TargetP1和WoLF-PSORT在线程序,分析候选基因编码蛋白质的亚细胞定位,根据多序列比对结果,利用MEGA5.1进行系统进化分析,最终根据大豆转录组数据对上述挖掘到的基因的表达模式进行分析。【结果】在大豆基因组中共找到69个推定的NUDX基因,分布于20条染色体上,其中56个具有单nudix水解酶结构域。对这69个基因的系统进化分析表明,大部分的GmNUDXs具有2个拷贝,且在大豆基因组上成对出现,这反映出了古老的基因组复制事件。对69个基因的表达分析表明,GmNUDXs在大豆中的表达不具有组织特异性,但表现出了明显的丰度变化:69个基因中:24个基因具有高表达丰度,26个基因具有中等表达丰度,10个基因具有较低表达丰度,9个没有发现表达序列,表明这9个基因可能为假基因。【结论】从大豆基因组数据库中挖掘到69个GmNUDXs,分布于大豆的20条染色体上,在大豆中可能具有多种功能。

微卫星不稳定性的生物学意义及其应用前景

微卫星为遍布于人类基因组中的简单重复序列。在人群中，它们呈现高度多态性，并且稳定遗传。微卫星的高度多态性是微卫星不稳定性的表现，它与错配修复基因的缺陷有关。微卫星不稳定性已广泛应用于肿瘤学的研究，并依此提出了肿瘤发生的“增变基因”途径。在遗传学、老年病学及其它一些生命科学，微卫星不稳定性同样具有广泛的应用前景。