一氧化氮诱导食管癌细胞线粒体DNA编码基因过表达

以人食管癌细胞系EC10 9作为驱赶方 (driver) ,以被一氧化氮 (nitricoxid ,NO)诱导的EC10 9作为实验方 (tester) ,应用抑制消减杂交 (suppressionsubtractivehybridization ,SSH)、反向mRNA斑点印迹和RNA印迹等技术手段研究了NO诱导的食管癌细胞中基因的过表达情况 .然后对过表达基因的表达序列标签 (expressedsequencetag ,EST)实施序列测定 ,并与GenBank进行BLAST同源性比较和序列突变分析 .结果先后两次从 6 9个SSH阳性克隆中共鉴定出 6个线粒体DNA (mitochondrialDNA ,mtDNA)编码的基因 ,即ND 4L、ND 4、COX 2、Lys tRNA、ATP 8和ATP 6 .表明NO可以诱导食管癌细胞mtDNA编码的基因过表达 .另外 ,在ND 4L/ND 4基因的片段 (10 736～ 114 4 9)上发现了三处同型单核苷酸置换 (10 872T→C ,110 0 1A→G ,11346A→G) ,在COX 2 /Lys tRNA/ATP 8/ATP 6基因片段 (80 11～ 85 89)上发现了一处单核苷酸缺失(8380A) .氨基酸序列分析表明 ,在NO诱导的EC10 9中可能存在着一种结构异常的ATP 8肽链 (一条在N端被截短的只有 11个氨基酸残基的肽链 ,而正常的ATP 8肽链为 6 8个氨基酸残基 ) .

过氧化氢导致肠上皮细胞线粒体DNA编码基因损伤的研究

目的 :探讨过氧化氢 (H2 O2 )对肠上皮细胞线粒体DNA编码细胞色素C氧化酶、ATP合成酶基因的损伤作用。方法 :肠上皮细胞株 (SW - 4 80 ) ,采用 4mmol·L-1H2 O2 处理细胞后进行线粒体DNA的提取 ,对细胞色素C氧化酶 (COXⅠ、COXⅡ、COXⅢ )基因、ATP合成酶 (ATPase 6亚基、ATPase8亚基 )基因进行PCR扩增 ,并将PCR产物进行直接测序。结果 :细胞色素C氧化酶COXⅠ从 6 80 3～ 6 84 8出现大范围的点突变及 70 2 7出现点突变 (TC) ,在 732 9(CG)、7341(TG)、735 2 (GA)出现点突变 ,在 7337出现缺失突变 (缺T) ;COXⅡ序列在 82 19～ 82 6 0段出现大范围的点突变 ;Atpase 8亚基基因在 8385～ 85 4 3段出现大范围的点突变。结论 :H2 O2 可明显损伤mtDNA编码的细胞色素C氧化酶及ATP合成酶基因。

鲈形目线粒体DNA蛋白编码基因的适用性分析

[目的]对线粒体DNA 13种蛋白质编码基因的系统进化分析能力进行了评估。[方法]单个基因和基因拼接序列比较,综合考虑序列的信息量和邻位连接法构建系统进化树的置信度。[结果]按分类阶元不同将基因都分成不同的4等。在鲈形目的科间阶元,最好的为ND6和cox2;好的序列为ND5和ND4;ND4L、ND3和ATP8差;包括Cyt b、cox1在内的其余6种基因为中等;在属内种间阶元,最好的为ATP6和cox2;好的序列为ND2和cox1;ND6、ND3和ATP8差;包括Cyt b在内的其余6种基因为中等。另外,分析揭示序列长度的增加可以提高系统进化树的置信度,且属内物种间比较时序列长度的影响小于高级阶元。[结论]线粒体DNA蛋白质编码基因的信息分布具不均一性,需分类阶元选择最佳基因和组合。

过氧化氢导致线粒体DNA编码细胞色素C氧化酶基因突变与其编码蛋白结构与功能关系的研究

目的 探讨过氧化氢 (H2 O2 )导致线粒体DNA(mtDNA)编码细胞色素C氧化酶 (COX)基因损伤(突变 )后对其编码蛋白结构与功能的影响及两者之间的关系。方法 采用生物信息学技术 ,运用计算机同源模建的方法模拟人天然COX亚单位和其突变体的空间结构 ,并利用已有的实验数据 ,结合模建的结果进行了结构、功能的分析、研究。结果 在COXⅠ的三维结构中突变的部位 (残基 2 97～ 30 6 )位于分子的最外部 ,而该区域参与了与B亚基 (相当于COXⅡ亚基 )的作用 ,该部位的突变使突变部位附近残基的侧链结构环境发生了极大的变化 ,导致附近的电荷性质、亲疏水性质和空间特性出现变化 ,这些变化对酶复合物的形成有直接的影响 ;COXⅡ突变后 ,组成分子结构的“椅靠”部分和“椅面”部分之间的夹角略有增大 ,而“椅靠”和“椅面”之间的夹角的变化将会影响整个酶分子的稳定性。结论 H2 O2 导致的mtDNA编码COXⅠ、COXⅡ亚基基因突变使其编码的COX蛋白空间结构发生改变 ,这种改变是其功能改变 (如酶蛋白活性下降 )的主要原因。

缺血缺氧与线粒体DNA编码细胞色素氧化酶基因损伤

细胞色素氧化酶是线粒体呼吸链氧化磷酸化过程中的关键酶 ,缺血缺氧与线粒体DNA编码细胞色素氧化酶基因损伤关系密切。

线粒体DNA编码细胞色素氧化酶亚基基因突变与疾病

细胞色素氧化酶在人体内分布十分广泛 ,它的突变与人类疾病发生有密切的关系 ,通过分析线粒体DNA编码细胞色素氧化酶亚基基因的结构特点及其突变引起的主要疾病和其临床表现 ,比较了人类常见疾病和线粒体DNA编码细胞色素氧化酶亚基基因突变位点之间的关系 。

失血性休克大鼠肠上皮细胞线粒体DNA COXⅠ基因突变与其编码蛋白质结构功能关系的研究

目的探讨失血性休克缺血缺氧导致线粒体DNA(m tDNA)编码细胞色素C氧化酶(COX)基因损伤(突变)对其编码蛋白结构与功能的影响及两者之间的关系。方法采用生物信息学技术,运用计算机同源模建的方法模拟牛天然COX亚单位和要研究的突变体的空间结构,并利用已有的实验数据,结合模建的结果进行了结构、功能的分析、研究。结果COXⅠ突变区30-32肽段吻合程度比其它肽段降低,使COXⅠ的三维结构发生了改变;同时COXⅠ突变位点是残基101Arg突变成Leu,和362Val突变为侧链体积较大的M et,使突变部位附近残基的侧链结构环境发生了极大的变化,导致附近的电荷性质、亲疏水性质和空间特性出现变化,这导致COX全酶三维结构的稳定性下降和整个酶复合物的形成受到了影响。结论失血性休克缺血缺氧导致m tDNA编码COX基因损伤(突变)后使其编码的COX蛋白空间结构发生改变,这种改变是其功能改变(如酶蛋白活性下降)的主要原因。

幽门螺杆菌对胃癌细胞线粒体DNA编码的细胞色素氧化酶基因表达的影响

背景:既往研究表明胃黏膜细胞核基因组有线粒体DNA(mtDNA)片段整合,且这种整合与幽门螺杆菌(H.pylori)感染有关,并参与胃癌的发生。mtDNA片段与核基因整合后,是否会引起所编码基因表达的改变,这种改变是否与H.pylori感染有关尚不明确。目的:观察H.pylori作用于胃癌细胞后线粒体编码基因细胞色素氧化酶(COX)Ⅰ、COXⅡ和COXⅢmRNA表达的变化,探讨H.pylori致胃癌的分子机制。方法:将6μl/mlH.pylori培养滤液与胃癌细胞分别作用4h、8h和12h,收集细胞,提取RNA,应用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测各时间点COXⅠ、COXⅡ和COXⅢmRNA的表达。结果:H.pylori作用4h后,线粒体COXⅠ、COXⅡ和COXⅢmRNA的表达有所降低,8h时下降更明显,12h时段下降速度减缓;除COXⅡ4h时与对照组无差异外,其余各时间点的表达量均显著低于对照组(P<0.05)。结论:H.pylori可引起胃癌细胞线粒体编码基因COXⅠ、COXⅡ和COXⅢmRNA表达下调,影响线粒体的功能。

肝细胞癌相关的核编码线粒体基因及临床信息的综合预后模型

目的·建立一个基于线粒体基因和临床信息的肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)总生存率(overall survival,OS)的预后模型。方法·从癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)下载369例HCC患者和50例肝脏正常对照的基因表达谱和临床数据。核编码的线粒体基因(nuclear encoded mitochondrial gene,NEMG)从MitoCarta3.0数据库获得。使用“DEseq2”R包和单变量Cox分析选择与HCC患者OS相关并参与氧化磷酸化、三羧酸循环和细胞凋亡通路的NEMG[(泛素细胞色素C还原酶铰链蛋白(ubiquinol cytochrome C reductase hinge protein,UQCRH)、腺苷三磷酸柠檬酸裂解酶(ATP citrate lyase,ACLY)、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶2(phosphoenolpyruvate carboxykinase 2,PCK2)、Bcl-2同源拮抗剂1(Bcl-2 homologous antagonist/killer 1,BAK1)、Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2-associated X protein,BAX)和Bcl-2/腺病毒E1B相互作用蛋白3样(Bcl-2/adenovirus E1B interacting protein 3-like,BNIP3L)]。应用多变量Cox回归来确定HCC OS的独立危险因素。建立一个基于独立危险因素(6个NEMG风险特征和TNM分期)的综合预后模型和预后列线图,计算中位预后评分。以中位预后评分作为分界点,将HCC患者分为高风险组和低风险组。进行Kaplan-Meier生存曲线分析,并进行对数秩检验来评估低风险组和高风险组患者OS的差异。使用“timeROC”软件包计算受试者操作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线下面积(area under the curve,AUC)。用基因表达数据库(Gene Expression Omnibus,GEO)下载HCC队列(GSE14520)验证综合预后模型对1、3、5年OS的预测性能。通过实时荧光定量聚合酶链反应(real-time quantitative polymerase chain reaction,qPCR)在来自上海交通大学医学院附属新华医院的34例HCC临床样本中验证6-NEMG的相对表达水平。结果·ROC分析结果显示,与仅6-NEMG风险特征(1、3、5年AUC分别为0.77、0.66、0.65)或仅TNM分期(1、3、5年AUC分别为0.66、0.67、0.63)相比,该综合预后模型对1年(AUC,0.78)、3年(AUC,0.73)和5年(AUC,0.69)HCC OS显示出更好的预测性能。Kaplan-Meier生存曲线分析结果显示高风险组患者的OS明显比低风险组差(P=0.001)。此外,在GEO外部队列中发现该预后模型的预测性能较好(1、3、5年AUC分别为0.67、0.66、0.74),高、低风险组患者的预后差异有统计学意义(P=0.001),与TCGA数据的结果一致。在临床HCC队列中,与癌旁肝脏组织相比,除BNIP3L外,其他5个NEMG在肿瘤组织的表达水平上调或者下调。相关性分析显示,在GSE14520与临床HCC队列中预后评分与HCC肿瘤的大小和数量呈正相关。结论·构建并验证了一个将6-NEMG风险特征与TNM分期相结合的HCC预后预测模型。该模型可能有助于HCC患者的预后预测。

线粒体编码基因ND6和ATP6介导锈赤扁谷盗低温耐受性形成的机制

【背景】低温可以引起变温动物的适应性反应,其中储粮重要害虫锈赤扁谷盗(Cryptolestes ferrugineus)对低温环境展现出极强的适应能力。线粒体编码基因对维持生物体的呼吸代谢和ATP合成至关重要,其在昆虫中具有多种功能,然而线粒体基因在昆虫中的低温适应性功能知之甚少。【目的】明确线粒体编码基因在储粮害虫锈赤扁谷盗低温适应性形成过程中的作用。【方法】测定两个锈赤扁谷盗地理种群ST(石塘)和CK(长康)试虫在致死低温(-20℃)下的耐受性;利用CO_(2)检测仪和ATP含量试剂盒测定ST和CK种群锈赤扁谷盗的呼吸速率和ATP含量;通过RT-q PCR技术测定ST和CK种群锈赤扁谷盗之间13个线粒体编码基因的相对表达水平;利用RNA干扰(RNA interference,RNAi)技术沉默锈赤扁谷盗关键线粒体编码基因ND6和ATP6,并分析ND6和ATP6被有效沉默后锈赤扁谷盗的另外12个线粒体编码基因表达水平、呼吸速率、ATP含量以及低温耐受性变化情况。【结果】锈赤扁谷盗CK种群的低温耐受性高于ST种群,而CK种群的呼吸速率和ATP含量仅为ST种群的58.68%和62.54%,并且CK种群除ND3外的12个线粒体编码基因表达水平均显著低于ST种群。ST和CK种群的低温耐受性与生理指标(呼吸速率、ATP含量和线粒体编码基因表达水平)之间存在负相关关系。通过饲喂dsRNA有效沉默关键线粒体编码基因ND6和ATP6后,锈赤扁谷盗呼吸速率和ATP含量显著降低,低温耐受性显著增强。【结论】线粒体编码基因ND6和ATP6调控能量代谢参与锈赤扁谷盗低温耐受性形成。

基于线粒体CO Ⅰ基因吉林山鸡种的DNA编码研究

为了揭示吉林山鸡细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因的遗传多样性及其与地方鸡种的遗传关系,试验采用DNA测序技术测定吉林山鸡线粒体COⅠ基因序列。结果表明:20只山鸡样本mt DNA COⅠ基因序列中,共检测到核苷酸多态位点19个,20个个体具有4种单倍型,吉林山鸡群体内平均核苷酸多样度(Pi)为0.002 88,单倍型多样性(Hd)为0.625,可以作为品种鉴定的依据。吉林山鸡种群的遗传多样性水平较低,建议对吉林山鸡种群的保护制订更有效的繁殖计划,避免近亲杂交。

中国境内不同地理型东方蜜蜂线粒体DNA tRNA^(leu)～COⅡ基因多态性研究

【目的】从线粒体水平上探讨中国境内不同地理型东方蜜蜂的系统发育关系,为东方蜜蜂亚种分化的研究及我国境内东方蜜蜂资源的保护与合理开发利用提供基础资料。【方法】采用公开的E2、H2引物对11个不同地理型东方蜜蜂线粒体DNA tRNAleu～COⅡ基因进行了PCR扩增、测序,并利用相关软件和网站进行了序列比较分析。【结果】该序列长度为471bp;序列中共有9个位点发生变异;序列相似性均在99%以上;限制性酶切分析表明:云南保山东方蜜蜂缺少一个SwaⅠ酶切位点;部分编码蛋白序列比对表明,海南海口和吉林安图东方蜜蜂各有一个氨基酸发生变异。与GeneBank上公开登录的国内外有关东方蜜蜂相关序列的比较表明,单纯利用非编码区序列对比,不能把日本蜜蜂同中国大陆的东方蜜蜂区别开来;COⅡ基因部分序列对比显示,东方蜜蜂的线粒体类型包括:日本-韩国型、中国大陆型、中国台湾型、马来西亚沙巴州-印度黑色蜜蜂型、中国海南型、印度黄色蜜蜂型、泰国南部型和印度黑色蜜蜂型。【结论】中国境内不同地理型东方蜜蜂存在着较明显的遗传分化,其中海南东方蜜蜂由于长期的海岛隔离形成了一个独特的类群,支持了通过形态学认定的海南东方蜜蜂为东方蜜蜂的一个新亚种的观点。本研究部分测序结果已在美国国家生物信息中心(NCBI)网站GeneBank上登录,登录号为:DQ385854,DQ388602～DQ388609。

脊椎动物线粒体DNA的基因重排

将GenBank上已公布的321种脊椎动物mtDNA全序列,按纲整理归类,绘制基因排布图并进行比对。 比对结果表明:81个物种的mtDNA中观察到基因重排现象,涉及脊椎动物各纲,其中9个物种同时存在基因顺序 变化和基因倒置现象,所有的基因重排都涉及tRNA的变化。脊椎动物mtDNA基因顺序变化可分为3类:1)邻接 的基因或片段的位置交换;2)接近于控制序列或轻链起始位点的基因或片段的位置变化,有时还伴随着控制序列 的倍增;3)I Q M区域的变化。所有鸟类、蛇类、鳄类和有袋类的mtDNA具有各自独特的基因排列顺序。基因倒 置现象常见于鱼类和哺乳类,且多表现为tRNA从轻链往重链上迁移。本文就这些基因重排现象、发生重排的机制 和mtDNA基因重排在系统发生研究中的应用做一简要概述。

太平洋牡蛎核糖体DNA转录间隔子和线粒体基因片段序列测定(英文)

以相应引物经PCR扩增了太平洋牡蛎 (Crassostreagigas)的核糖体转录间区域 (ITS 1和ITS 2 )及线粒体 16SrDNA和COI基因片段。PCR产物经T 载体连接后进行克隆和测序 ,分别得到长度为 5 4 3、791、5 30和 70 0bp的核苷酸序列。 4个DNA片段的A、T、G和C碱基含量分别为 2 3.5 7%、2 0 .0 7%、2 9.4 7%和 2 6 .89% (ITS 1) ,2 7.4 3%、19.2 2 %、2 7.0 5 %和2 6 .30 % (ITS 2 ) ,2 9.2 5 %、2 9.2 5 %、2 3.0 2 %和 18.4 9% (16SrDNA) ,2 2 .71%、39.4 3%、2 0 .4 3%和 17.4 3% (COI)。实验证明ITS 1和ITS 2引物在贝类中通用性良好。文中同时讨论了

中国西北地区线粒体DNA12SrRNAA1555G和GJB2基因突变

目的研究mtDNA 12SrRNA A1555G突变和GJB2突变在西北地区非综合征型感音神经性聋患者中的流行情况,探讨GJB2基因与mtDNA A1555G点突变的关系。方法收集本地区221例非综合征感音神经性聋患者的基因组DNA,多聚酶链反应扩增线粒体DNA和GJB2基因目的片断,Alw26 I限制性内切酶检测A1555G点突变,对酶切阳性病例和全部的GJB2基因的PCR产物进行DNA测序。结果21例患者检出mtDNA 12SrRNA A1555G突变;发现GJB2基因11种序列改变,有44例患者检出GJB2致病突变,235 delC占携带致病突变患者的54．54％;在21例A1555G突变患者中,11例为GJB2基因多态改变,9例未检出GJB2基因序列改变,1例为109G→A(V371)突变。结论mDNA 12SrRNAA1555G在这一地区人群中有较高的发生频率,235delC是本地区GJB2基因突变的主要形式,GJB2基因突变不是mtDNA A1555G突变致聋的主要修饰因素。

中华假磷虾线粒体DNA COI基因片段序列分析

采用苯酚-氯仿提取、异丙醇沉淀提取中华假磷虾基因组DNA;以相应引物经PCR扩增得到线粒体DNACOI片段;PCR产物采用化学法与载体(pGEM-TEasyVector)重组基因、热休克法转化重组质粒至感受态大肠杆菌(JM109)、氨苄LB培养基扩大培养;测序.结果表明,中华假磷虾线粒体COI碱基709bp,其碱基组成A、T、G、C含量分别为28 59%、35 35%、17 61%和18 45%(国际基因库索引号AY754819);与同科内其它3属10种磷虾的mtCOI基因片段核苷酸组成相似.

基于线粒体COⅠ基因的齿小蠹属昆虫DNA条形码研究

齿小蠹属(鞘翅目:小蠹科)昆虫是植物检疫中经常截获的类群,为探讨线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因的特定区段作为DNA条形码快速准确鉴定齿小蠹种类的可行性,以齿小蠹属昆虫为研究对象,测定分析了线粒体COⅠ基因462bp碱基序列。序列分析结果显示:变异位点为259个,保守位点203个,简约信息位点181个,自裔位点78个。所有位点中,A,G,C和T碱基平均含量分别为30.7%,16.5%,17.0%和35.8%。A+T含量较高,为66.5%,明显高于G+C含量,表现明显的A+T碱基偏嗜,且A与T含量相当,符合昆虫线粒体基因碱基组成的基本特征。转换与颠换结果显示:该段序列未达到饱和,可以得到准确的进化分析。利用Kimura2-parameter模型分析遗传距离得到,同物种间的遗传距离介于0.002～0.007之间,不同种间的遗传距离介于0.056～0.431间,平均遗传距离为0.199,说明该段序列能够区分不同物种。基于COⅠ基因序列构建的邻接法系统发育树(NJ树)显示,同一物种聚为同一小支,且分支自展值均为100%;近缘种能聚集在一起,且置信度很高(≥97%)。结果表明应用基于COⅠ基因片段的DNA条形码进行齿小蠹属昆虫分类鉴定具有可行性。

失血性休克肠上皮细胞线粒体DNA ATPase6,8亚基基因的改变

目的 观察失血性休克大鼠肠上皮细胞mtDNAATPase 6,8亚基基因的改变。方法 将 6只Wistar大鼠分成单纯手术组、休克组。分别提取mtDNA ,采用PCR技术扩增后测序 ,检测突变点。结果 Wistar大鼠mtDNAATPase 6,8亚基基因存在多态性 ,休克组存在A 7797缺失和一定数量点突变 :A7863G ,G795 0T ,C82 94G ,T85 0 5G。结论 失血性休克 5h ,肠上皮细胞mtDNAATPase 6,8亚基基因会发生突变 ,由此可导致所编码的氨基酸的改变 。

过氧化氢对肠上皮细胞线粒体编码基因mRNA的影响

目的 观察过氧化氢处理对体外培养肠上皮细胞株SW 480线粒体编码基因mRNA的影响。方法 以 40 0 μmol/L和 4mmol/L的过氧化氢处理人肠上皮细胞细胞株 (SW 480 ) 3h后 ,分离RNA ,应用RT PCR检测ATPase6、ATPase8、COI、COII及COIIImRNA的变化。结果 过氧化氢对肠上皮细胞线粒体编码基因mRNA的表达具有明显影响 ,但是这种改变不与过氧化氢的剂量呈现出一种一致的变化。

日本囊对虾线粒体DNA CO I基因片段序列分析

以相应引物对日本囊对虾(Marsupenaeus japonicus)线粒体DNA细胞色素氧化酶I亚基基因(mtDNA CO I)进行PCR扩增,经过基因重组、转化、克隆、筛选、DNA测序,得到709 bp的碱基片断.碱基组成A、C、G、T含量分别为196bp(27.64%)、129 bp(18.19%)1、34 bp(18.90%)、250 bp(35.26%).与GenBank中斑节对虾(Penaeus monodon)的mtD-NA CO I全序列(AF217843)比对,经分析发现:本实验获得的日本囊对虾mtCO I基因片段序列和GenBank上的同种序列(AY264897)都只是该种CO I基因序列的一部分,二者之间有41 bp的重叠并可拼接,拼接后的总长为1 515 bp.