酵母基因中转录正调控内含子序列特征的统计分析

大量实验研究显示 ,真核基因的许多内含子具有调控转录的功能 ,但是对此问题尚缺乏全面的研究 .观察一些酵母基因的转录频率与基因的内含子序列后 ,发现一个值得注意的现象 :转录频率高的基因内含子序列一般都比较长 ,而转录频率低的基因内含子一般都比较短 .这提示高效转录基因的较长内含子中可能含有某些增强基因转录的特征性结构 .于是选取两组酵母基因的内含子进行详细研究 ,第一组的基因具有较高的转录频率 (>30 ) ,第二组的基因转录频率较低 (≤ 10 ) .对寡核苷酸 (主要是四核苷酸、五核苷酸 )的出现频率进行统计比较分析 ,探测到一批寡核苷酸 ,它们在第一组内含子中出现的频率显著高于在第二组内含子中出现的频率 ,同时也显著高于与第一组内含子相邻的外显子中的出现频率 .其中一些寡核苷酸与实验研究得到的转录调控元件相同 .从这批寡核苷酸在内含子和外显子序列中的分布看 。

与人体β-珠蛋白基因5'旁侧正调控区(PCR)相结合的调控因子(简报)

β-珠蛋白基因簇是研究真核基因表达时空秩序性的理想模型,在它的5个结构基因(ε,~Aγ,~Gγ,δ和β)中,成年型的β-珠蛋白基因主要在出生后人的骨髓中表达。过去的研究表明,在β-珠蛋白基因的5′旁侧序列内至少存在三个调控元件。

MPK3-1磷酸化WRKY16正调控陆地棉纤维起始和伸长

WRKY转录因子在植物发育和胁迫反应中起重要作用。然而,到目前为止,关于WRKY转录因子是否调控以及如何调控棉花纤维发育的研究报道还很少。2021年8月,《Plant Cell》上发表文章《Phosphorylation of WRKY16 by MPK3-1 is essential for its transcriptional activity during fiber initiation and elongation in cotton (Gossypium hirsutum)》(doi:10.1093/plcell/koab153),报道了纤维中优势表达的WRKY转录因子Gh WRKY16在纤维的起始和伸长过程中发挥正调控作用,而在氨基酸残基T-130和S-260处被Gh MPK3-1磷酸化的GhWRKY16,可直接与Gh HOX3、Gh MYB109、Gh Ces A6D-D11和Gh MYB25的启动子结合激活其转录,从而促进纤维的早期发育。

版纳植物园揭示OsPRI2和OsPRI3正调控水稻铁稳态的机制

近日,中国科学院西双版纳热带植物园植物矿质营养研究组和植物分子生物学研究组合作在Plant Cell and Environment上发表了题为Oryza sativa POSITIVE REGULATOR OF IRON DEFI?CIENCY RESPONSE 2(OsPRI2)and OsPRI3 are involved in the maintenance of Fe homeostasis的研究论文,该研究发现并阐释了两个新的转录因子调控水稻铁稳态的分子机制。

利用异源正调控基因acyB2构建埃莎霉素Ⅰ高产菌株

必特螺旋霉素(bitespiramycin,BT)是以异戊酰螺旋霉素(简称为埃莎霉素)Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ为主要成分的多组分抗生素。通过阻断3-O-酰基转移酶基因(sspA),获得了只产埃莎霉素Ⅰ的WSJ-2菌株,但其发酵产物中含有大量螺旋霉素,而埃莎霉素Ⅰ含量较低。为提高4″-异戊酰基转移酶基因(ist)在WSJ-2中的表达水平,从而提高埃莎霉素Ⅰ的产量,首先构建了含有ist基因和其正调控基因acyB2连锁片段的重组质粒pSET152-ia,然后将其导入到埃莎霉素Ⅰ产生菌WSJ-2中,通过具有阿普拉霉素(apramycin)抗性标记的链霉菌整合型载体pSET152整合到WSJ-2的染色体上,获得新的埃莎霉素Ⅰ产生菌WSJ-IA。在不同发酵时间定量检测ist的表达水平,WSJ-IA中ist的表达量要明显高于WSJ-2。WSJ-IA高产菌株的发酵单位从(280±20)μg/ml提高至(1160±108)μg/ml,较原始菌株WSJ-2提高了314%,而且在WSJ-IA发酵产物中埃莎霉素Ⅰ与螺旋霉素Ⅰ含量的比值是WSJ-2的2.4倍左右,说明在引入acyB2基因的同时提高了菌株的发酵单位和埃莎霉素Ⅰ的产量。

微小RNA正调控基因表达的分子机制

microRNAs（miRNAs）是近年来发现的普遍存在于动植物体内的一类非编码RNA,传统观点认为,它们通过其种子序列定位于靶mRNA的3′非编码区,并发挥抑制靶mRNA翻译的作用.最新的研究揭示少数miRNAs也可以活化翻译,且这些现象的发生均与miRNA和翻译调控元件的相互作用有关.这些发现进一步扩展了对微小RNA功能的认识领域.

调节剂对柠檬产量及品质正逆调控的效应

以6年生云柠1号尤力克柠檬为材料,研究了不同植物生长调节剂对柠檬花果数、果实产量和品质的调控作用。结果表明:喷施多效唑对柠檬开花坐果有正调控效应,可增加花蕾0.63~4.73朵、开花数0.63朵、着果数0.50~2.10个,实现总产量增加18.90%;喷施乙烯利和赤霉素对柠檬开花坐果有逆调控效应,与对照相比,喷施乙烯利后花蕾数减少0.20~7.00朵,开花数最多时仅为0.33朵,叶片数减少6.30~14.33片,导致减产22.78%;喷施赤霉素后花蕾数减少0.50~7.73朵,开花数减少1.33朵,总产降低45.15%。喷施生长调节剂对柠檬果实品质也有影响,喷施多效唑的单果重比对照大14.93 g,喷施生长调节剂后各处理可滴定酸含量极显著高于对照,可溶性固形物含量都显著高于对照。

柴油机进排气正时优化调控的进展以及电液伺服正时调控应用的研究

阐述了柴油机进排气正时代化调控研究的现状，分析研究了各种类型的进排气正时调控系统的优缺点，提出了一种较实用的过排气正时代化调控系统方案──单片机电液伺服自适应控制。

扶正散结方联合顺铂对腹水瘤小鼠免疫调节作用的研究

[目的]探讨扶正散结方联合顺铂对H22腹水瘤小鼠的治疗效果及免疫调节作用。[方法]建立H22腹水瘤模型,将40只小鼠随机分为空白对照组、荷瘤对照组、顺铂组、中药联合顺铂组,每日测量小鼠腹围及腹水量,连续给药2周后,采血并处死小鼠。称取瘤质量,计算抑瘤率,比较各组小鼠各脏器质量,采用酶联免疫吸附(ELISA)法测定小鼠血清中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、干扰素-γ(IFN-γ)和白细胞介素-2(IL-2)含量。[结果]荷瘤组小鼠体质量及腹围较空白对照组迅速增长,大量腹水生成,胸腺质量减轻。与顺铂组小鼠相比,中药联合顺铂组小鼠体质量、腹围增长缓慢,腹水量减少,胸腺质量增加。顺铂组与中药联合顺铂组较荷瘤对照组抑瘤作用明显,中药联合顺铂组的抑瘤率优于顺铂组(P<0.05)。各组荷瘤小鼠血清中TNF-α、IFN-γ、IL-2含量均较空白对照组低(P<0.05)。与顺铂组比较,中药联合顺铂组IFN-γ、IL-2水平升高(P<0.05)。[结论]扶正散结方能够减少肝癌H22腹水瘤小鼠腹水量,通过上调血清中TNF-α、IFN-γ、IL-2水平来促进肿瘤免疫微环境的正性调控,提高小鼠免疫功能,有效抑制肿瘤生长。

微波段超构表面对电磁波波前的调控研究

文章回顾总结了本课题组近期关于微波段超构表面的研究进展。首先推导了单层超构表面的透射效率极限值,并设计实现了对交叉圆极化电磁波波前的有效人工调控。进一步基于等效滤波器的理论模型,推导了多层超表面的基本结构特性,在此基础上设计了能够分别工作于线极化及圆极化入射波条件下的多层超构透镜,实现了微波涡旋波束的高效激发,以及对正交圆极化的内在对称性进行人为解耦等多重波前调控。经过一系列的仿真分析和实验验证,我们所设计的微波段单层、多层超构表面均可产生符合预期理论设计的调控结果。这些研究进展为电磁波调控器件的平面化提供了有效的理论依据,加快了超构表面在无线通信技术领域的应用和发展。

内含子的功能及应用

自从内含子被发现以来,一直受到人们的关注。目前越来越多的研究发现,内含子参与mRNA的转录和翻译调控及组织特异性表达。内含子的应用刚刚起步,但在许多方面都展现出广阔的应用前景。文章就内含子的功能及其在基因组学、分子进化、分子系统学和转基因系统中的应用进行了阐述。

SIK2参与TGFβ信号通路的调节

SIK2是调节糖脂代谢最重要的激酶之一.前期研究表明SIK2的同源家族成员SIK1可调控TGFβ信号通路的活性,但SIK2对TGFβ信号通路的调控作用尚无报导.本研究中我们检测了TGFβ通路对SIK2的调节作用以及SIK2对该通路活性的调控.结果表明,TGFβ刺激可诱导SIK2的mRNA表达上调;转染结合报告酶活性分析显示,SIK2可反式激活含TGFβ信号通路反应元件(CAGA)的人工启动子驱动的Luc报告基因的表达;在有TGFβ存在时甚至增强其表达;Western印迹分析表明TGFβ1诱导下敲低SIK2使p21蛋白表达水平下降.本研究结果显示SIK2可被TGFβ诱导表达,是一个新的TGFβ信号通路正调控因子.

酿酒酵母蛋白激酶TOS3在氧化胁迫应答中的作用

为了研究TOS3蛋白激酶在酿酒酵母细胞氧化胁迫应答信号通路中的作用。通过PCR扩增得到TOS3基因的蛋白质编码序列片段,将其克隆到pYES2/NTA上构建pYES2/NTA-TOS3质粒上,用构建好pYES2/NTA-TOS3质粒转化酵母菌细胞得到相应酵母菌株细胞,此细胞即为TOS3过量表达细胞。诱导此酵母细胞过量表达带His6标签TOS3蛋白激酶,免疫印迹方法鉴定过表达的蛋白激酶。最后,用H2O2处理TOS3过量表达细胞、TOS3缺失突变体细胞、野生型细胞、转入空载的野生型细胞。结果表明:4种细胞在未处理条件下生长状态无明显差异;在H2O2处理后,野生型细胞在125倍稀释生长点上比TOS3突变体细胞生长状态略好,而TOS3过量表达细胞与转入空载的野生型对照细胞和野生型细胞对比均显示出TOS3过量表达细胞的生长状态较好。野生型细胞对H2O2胁迫的耐受性比TOS3突变体细胞略强;过量表达TOS3蛋白的细胞对H2O2胁迫耐受性比野生型增加;说明TOS3在酵母细胞氧化胁迫应答过程中起正调控作用。

miR-153靶向PRDM2基因并通过JAK/STAT信号通路影响膀胱癌的侵袭和迁移

目的:研究微小RNA(miR)-153是否靶向正性调控域锌指蛋白2(PRDM2)基因并通过调控JAK/STAT信号通路影响膀胱癌细胞的侵袭和迁移。方法:运用q PCR检测miR-153在膀胱癌组织中的表达;运用免疫组化检测PRDM2在正常组织和膀胱癌组织中的表达;Western blot检测不同膀胱癌细胞株中PRDM2的表达情况;双萤光素酶报告基因系统检测miR-153对PRDM2转录活性的影响;Transwell侵袭实验检测miR-153过表达对膀胱癌细胞RT4侵袭能力的影响;划痕实验检测miR-153过表达对膀胱癌细胞RT4迁移能力的影响;Western blot实验检测过表达miR-153后JAK/STAT信号通路蛋白的水平。结果:和正常组织比较,PRDM2蛋白在膀胱癌中表达较高(P<0.05);miR-153的表达水平在膀胱癌组织中较低(P<0.05);双荧光素酶报告基因系统检测结果显示,miR-153可以调控PRDM2的表达水平;过表达miR-153后,膀胱癌细胞株RT4的侵袭和迁移能力明显降低,p-JAK2和p-STAT3的蛋白水平下调。结论:miR-153靶向PRDM2,并通过JAK/STAT信号通路调控膀胱癌细胞的侵袭和迁移能力。

小白鼠心肌核DNA片段中的基因表达的分子开关的研究

原位染色发现 ,LDH( 1- 5) …nNAD+(LDH :乳酸脱氢酶 ,NAD+:氢化型辅酶I)可以进入核孔 ,可能与自己编码基因特异结合。体外表达实验中 ,稀释心肌DNA片段 ,促进LDH/DNA 表达LDH( 1- 5) ,LDH( 1- 5) 表达量与LDH/DNA 中可解离的LDH( 1- 5) 量呈正相关性。同位素14 C标记Leu法测定加入LDH( 1- 5) …nNAD+可以抑制LDH/DNA 体外表达 ,LDH( 1- 5) 表达抑制量与加入LDH( 1- 5) …nNAD+量呈正相关性。AFM直接观察到活性基因两头的调控序列可能结合自己编码的蛋白等活性因子。基因表达与调控的分子开关主要是自己编码的蛋白等活性因子。

用AFM观察小白鼠心肌核DNA片段的基因体外转录和垃圾DNA的相互作用

用AFM直接观察、体外转录等实验技术组合,发现小白鼠(Balb/C)心肌体外转录状态的核DNA片段上的各种基因,处于垃圾DNA的特定的“转录平台”上。“转录平台”上的各种核活性基因的两端的调控序列,分别与特定开关蛋白质复合体结合(即可解离的开关蛋白质),中间的编码序列分别以非共价键特异结合可完全解离的转录活性因子等多种蛋白质;这些与核基因转录相关的蛋白质均由垃圾DNA的专一性蛋白质通路分别进行特异性正负反馈调控。

AFM观察小鼠心肌核DNA片段的基因组合形成“基因系”的系统性和垃圾DNA的相互作用

用原子力显微镜(AFM)直接观察、小白鼠心肌等组织的核DNA片段的基因体外转录等多种实验技术组合,通过AFM观察到心肌核DNA片段上的基因,处于垃圾DNA的“转录平台”上,在体外转录过程中,由n(n=3、4等)个活性基因节,对应的n-1个“基因间隔”,依特定的排列组合分别形成n(n=3、4等)种大小不同的“基因系”,各“基因系”中的基因节同时转录,分别形成对应nRNA(n=9、12等)链状复合体,nRMA链状复合体分别与对应基因系的单链DNA两边的“接口”相联。核内对应nmRNA数量减少,形成负反馈效应后,使nRNA从对应“基因系”上迅速解离下来,核内经“转录后修饰”形成对应nmRNA链状复合体。该复合体主要在核内,处于垃圾DNA的“翻译平台”上进行蛋白质翻译,并在核内加工修饰形成有活性蛋白质。本工作展示了未来运用AFM观察生物学反应、研究核基因转录与调控的分子机理、基因组合形成基因系的系统性和垃圾DNA的相互作用的前景。

小窝蛋白-1对血管内皮生长因子孵育的骨肉瘤细胞血管内皮生长因子受体-2表达水平的影响

目的:研究小窝蛋白-1(caveolin-1)对血管内皮生长因子(VEGF)孵育的骨肉瘤细胞株(SOSP-9607)血管内皮生长因子受体-2(VEGFR-2)表达的影响,探讨其在骨肉瘤发展中作用的可能机制。方法:实验分为三组,即对照组、VEGF组、VEGF+caveolin-1小片段干扰核糖核酸(siRNA)组。反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)检测VEGF孵育的SOSP-9607细胞中caveolin-1、VEGFR-2信使核糖核酸(mRNA)的表达;蛋白质印迹(Western Blot)检测caveolin-1、VEGFR-2蛋白的表达。结果:与对照组相比,VEGF组细胞caveolin-1、VEGFR-2 mRNA和蛋白表达明显增加(均P<0.01),VEGF+caveolin-1 siRNA组细胞caveolin-1 mRNA和蛋白表达减少,而VEGFR-2 mRNA表达增加,蛋白水平却表达减少,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:caveolin-1能明显减少VEGF刺激下的骨肉瘤细胞中的VEGFR-2蛋白水平的表达,提示caveolin-1在VEGF依赖性信号级联反应中起正调控作用,为临床选择合适的靶点治疗骨肉瘤的血管生成提供实验依据。

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)合成途径和水稻叶片早衰

叶片是植物进行光合作用的主要场所,其衰老由内源遗传发育信号和外界环境胁迫所启动,是一个非常复杂有序的调控过程。烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NAD)是脱氢酶的辅酶,在糖酵解、糖异生、三羧酸循环以及呼吸链等代谢中发挥着不可替代的作用。最新研究表明,水稻NAD生物合成参与调控沉默信息调控因子Sirtuins的生物活性、组蛋白H3K9去乙酰化、植物激素茉莉酸(JA)和叶片衰老。本文综述了有关水稻叶片衰老的细胞生理特征、Sirtuins酶活、NAD生物合成以及水稻早衰的OsSRT1-NAD调控途径和OsSRT1-Me OH-JA调控途径,以期阐明水稻叶片衰老的分子机理及其调控途径,为高产育种提供相应的理论参考。