类转录激活因子效应物核酸酶(TALEN)介导的基因组定点修饰技术

人工构建的序列特异性核酸内切酶能够识别并切割特定的DNA靶序列,造成双链断裂,从而引起基因组结构的定点改变。人工核酸内切酶技术使得研究人员有可能对任意物种的基因组进行定点修饰,开启了反向遗传学研究的新天地。类转录激活因子效应物核酸酶(Transcription activator-like effector nuclease,TALEN)自2010年底开始成功应用于基因打靶,很快成为一种比锌指核酸酶(Zinc-finger nuclease,ZFN)更容易设计、特异性更高和毒性更低的人工核酸内切酶。文章综述了TALEN技术的研究进展及应用前景,重点介绍TALEN的结构、作用机制与构建方法和利用TALEN进行基因组定点修饰的策略,以及目前利用这一技术已成功实现突变的物种及内源基因,特别是在斑马鱼中的应用,为开展这一领域的研究工作提供参考。

类转录激活因子效应物核酸酶介导的E-cad和Bmi-1基因联合干预鼻咽癌的体外研究

目的:检测类转录激活因子效应物核酸酶(transcription activator-like effector nuclease,TALEN)介导的E-钙黏蛋白(E-cadherin,E-cad)、B细胞特异性莫洛尼氏白血病毒插入位点1(B-lymphoma Moloney murine leukemia virus insertion region-1,Bmi-1)基因联合干预对鼻咽癌细胞生物学行为的影响。方法:构建多位点基因打靶载体p UC-DS1-E-cad-2ANeo-DS2(以下简称E-cad打靶载体)和p UC-DS1-Bmi-1 sh RNA-Zeo-DS2(以下简称Bmi-1打靶载体),将E-cad打靶载体、Bmi-1打靶载体及佛山科学技术学院分子医学研究院前期构建的TALEN载体以不同组合转染鼻咽癌CNE-2细胞。采用PCR检测靶基因的整合,Western印迹检测靶基因蛋白表达水平变化,细胞计数试剂盒(cell counting kit-8,CCK-8)检测细胞增殖能力变化,流式细胞仪检测细胞周期和细胞凋亡变化,Transwell实验检测细胞迁移和侵袭能力变化。结果:靶基因E-cad和Bmi-1 sh RNA表达元件成功整合到鼻咽癌CNE-2细胞的基因组中;转染后鼻咽癌CNE-2细胞中E-cad的蛋白表达水平明显上升,Bmi-1的蛋白表达水平明显下降;干预E-cad及Bmi-1不影响细胞的增殖、周期和凋亡,但显著抑制细胞的迁移和侵袭能力,且E-cad和Bmi-1联合干预比单独干预更能显著抑制鼻咽癌CNE-2细胞体外迁移能力(均P<0.01)。结论:TALEN介导的E-cad和Bmi-1联合干预能有效抑制鼻咽癌CNE-2细胞的体外迁移和侵袭,可为人类癌症的基因治疗建立前期的实验基础。

类转录激活因子效应物核酸酶(TALENs)的构建及其在基因组定点修饰中的应用

类转录激活因子效应物核酸酶(transcription activator-like effector nucleases,TALENs)是一种新发现的基因组定点修饰工具。TALENs由TALE蛋白及II型核酸内切酶Fok I组成,其中TALE由多个重复的氨基酸序列构成,对DNA序列的识别达到一个重复单元结合一个碱基的程度,它在结合Fok I内切酶后就形成了具有DNA定点修饰功能的TALENs。该文主要介绍TALENs的构建及其在基因组定点修饰中的应用。

类转录激活因子效应物及其在生物技术领域的应用

综述了类转录激活因子效应物(TALEs)技术的研究进展及生物技术应用前景,重点介绍TALEs的结构特征、作用机理、广谱抗性基因的人工构建及利用类转录激活因子效应物核酸酶(Transcription activator like effector nucleases,TALENs)进行基因组定点修饰的策略。

基于类转录激活因子效应物(TALEs)的基因组定点操控技术

基于类转录激活因子效应物(transcription activator-like effectors,TALEs)的基因组定点操控技术能够对基因组功能体系的反向遗传操作于基因及转录水平进行精确操控。TALEs是来源于植物病原菌—黄单胞杆菌(Xanthomonas spp.)的DNA结合蛋白,其结合域通常由包含34个氨基酸残基的重复模块串联而成。根据编码规则,可人为重新编排重复模块顺序使其能够识别新的DNA序列。该人工设计TALEs对基因组的定点操控(包括转录调控和基因组编辑)已在体外培养的人类细胞和多种模式生物中得到了成功应用,为模式生物基因功能研究,农作物性状改善及人类遗传性疾病治疗等开辟了新时代。

过氧化物酶体增殖物激活受体-γ激动剂对急性胰腺炎大鼠核转录因子-κB/Toll样受体4通路的调节及肾损伤的保护

目的探讨过氧化物酶体增殖物激活受体-γ激动剂对急性胰腺炎大鼠核转录因子-κB/Toll样受体4通路的调节以及肾损伤的保护作用。方法选择72只SD大鼠随机分为假手术组(SO组)、模型组(SAP组)和罗格列酮组(ROSI组),各组再随机分为术后6 h、12 h、24 h组,每组8只。SAP组采用两次腹腔注射L-精氨酸制备SAP模型,ROSI组30 min后股静脉注射10%罗格列酮溶液6 mg/kg,SO组腹腔注射等体积生理盐水。观察大鼠肾脏病理改变,测定肾脏TLR4、NF-κB蛋白表达水平,检测血清TNF-α、IL-1β、IL-6、BUN、Cr含量。结果 ROSI组大鼠肾小管细胞病理损害较SAP组减轻;与SAP组比较,肾组织内NF-κB、TLR4蛋白明显下降(P<0.05);ROSI组外周血IL-1β、IL-6、TNF-α和BUN、Cr含量与SAP组比较明显下降(P<0.05)。结论 PPAR-γ激动剂罗格列酮能减轻急性胰腺炎大鼠肾小管上皮细胞的损伤,同时抑制NF-κB、TLR4蛋白表达,降低促炎细胞因子水平,推测PPAR-γ激动剂对NF-κB/TLR4通路的调节可能是胰腺炎的保护机制之一。

自发光转录激活子样效应因子的功能分析

目的:对转录激活子样效应因子(TALE)蛋白进行特异性标记.方法:通过分子生物学技术,在TALE蛋白的C-端融合了一种具有优异光学性能的萤光素酶.结果:融合蛋白不仅可对目的 DNA进行特异性识别,还可产生萤光素酶的特征光谱.结论:萤光素酶的融合不影响TALE蛋白的正常功能,其光谱信息有望成为分析TALE蛋白与DNA相互作用的特异性检测信号.

孕酮和脂联素受体3对肝脂肪酸代谢关键转录因子过氧化物酶体增殖物激活受体α翻译后修饰调控的研究

【据《Hepatology》2018年2月报道】题：孕酮和脂联素受体3对肝脂肪酸代谢关键转录因子过氧化物酶体增殖物激活受体α翻译后修饰调控的研究（作者Zhao ZL等）肝脂质代谢稳态受多条信号通路的协同调控,在这一过程中,过氧化物酶体增殖物激活受体（PPAR）α作为一个关键的转录因子,在营养饥饿的情况下可促进肝脂肪酸氧化和酮体生成,进而提供机体所必须的能量。

环磷腺苷效应元件结合蛋白转录共激活因子在食管癌中的表达及与临床病理的关系

探讨环磷腺苷效应元件结合蛋白(CREB)转录共激活因子1(CRTC1)在食管癌组织与癌旁组织中的转录水平和翻译水平变化,及其变化与临床病理的关系。收集25例食管癌鳞癌患者的癌组织及与之配对的癌旁组织,通过qRT-PCR检测CRTC1的mRNA水平,Western blot检测CRTC1的蛋白水平。结果表明:在食管癌中,CRTC1蛋白表达低于癌旁组,而mRNA水平高于癌旁组;CRTC1在转录水平上与肿瘤位置和淋巴结转移有关。由此可见:CRTC1在食管癌中存在异常表达,CRTC1的mRNA有望用于食管癌诊断及淋巴结转移评估。

川芎嗪对溃疡性结肠炎肠粘膜过氧化物酶体增殖物激活受体γ及核因子κB的影响

目的:通过观测经川芎嗪治疗前后过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)、核因子κB(NF-κB)和肿瘤坏死因子(TNF)-α的变化,探讨川芎嗪治疗溃疡性结肠炎(UC)的作用机制。方法:以噁唑酮诱导小鼠UC模型,并随机分为实验对照组(CN)、模型组(OXZ)、川芎嗪治疗组(TMP)和0.9%氯化钠治疗对照组(NS)。观察UC炎症评价指标(DAI,大体、组织学损伤评分,MPO值);采用荧光定量PCR法检测各组肠粘膜PPARγ、NF-κBp65、TNF-αmRNA的表达量;免疫组化法检测PPARγ、NF-κBp65蛋白的表达。结果:与CN组比较,OXZ组的炎症评价指标均明显增高(P<0.01),PPARγ表达量明显下降(P<0.01)、NF-κBp65及TNF-α表达量均显著升高(P<0.01)。应用川芎嗪后,UC的炎症评价指标均较NS组明显降低(P<0.01),PPARγ表达量明显升高(P<0.01)、NF-κBp6及TNF-α表达量均下降(P<0.01)。结论:川芎嗪对UC的结肠粘膜有保护作用,其机制可能与PPARγ的激活,NF-κB的抑制,TNF-α等炎症因子表达的减低有关。

吡格列酮对三硝基苯磺酸诱导炎症性肠病大鼠过氧化物酶体增殖物激活受体γ和核因子-κB p65的影响

目的探讨吡格列酮对结肠炎保护作用及其可能机制。方法SD大鼠采用随机数字表法分为对照组、模型组、柳氮磺吡啶(SASP)药物治疗组(SASP组)、吡格列酮低、中及高剂量治疗组(其中SASP组与吡格列酮组为干预组),每组8只。模型组及干预组经肛灌入5%三硝基苯磺酸(TNBS)/乙醇5 mL/kg,对照组灌入0.85%氯化钠5 mL/kg,造模后第1天干预组给予SASP及不同剂量吡格列酮,对照组及模型组给予0.85%氯化钠10 mL/kg灌胃,统计炎症活动指数(DAI)、大体形态损伤指数(CMDI)、组织学损伤指数(TDI)的变化及免疫组织化学检测结肠过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPAR?γ)及核因子?κB p65(NF?κB p65)的表达。结果(1)模型组、SASP组、吡格列酮低、中、高剂量治疗组DAI值分别为(3.13±0.83)、(1.50±0.53)、(2.25±0.71)、(1.63±0.52)、(2.25±0.46),SASP组、吡格列酮低、中、高剂量治疗组低于模型组,P值分别是0.000、0.010、0.000、0.010;吡格列酮低、中、高剂量治疗组与SASP组比较,P值分别是0.020、0.690、0.020;(2)模型组、SASP组、吡格列酮低、中、高剂量治疗组CMDI分别是(2.63±0.52)、(1.13±0.83)、(1.38±0.52)、(1.13±0.83)、(1.63±0.84),SASP组、吡格列酮低、中、高剂量治疗组与模型组比较低于模型组,P值分别是0.000、0.001、0.000、0.005。吡格列酮低、中、高剂量治疗组与SASP组比较,P值分别是0.456、1.000、0.140;(3)模型组、SASP组、吡格列酮低、中、高剂量治疗组TDI分别是(9.50±1.93)、(4.63±1.19)、(5.00±1.31)、(4.75±1.04)、(4.00±0.76),SASP组、吡格列酮低、中、高剂量治疗组与模型组比较,均P=0.000,吡格列酮低、中、高剂量治疗组与SASP药物组比较,P值分别是0.568、0.849、0.568;(4)对照组、模型组、SASP组、吡格列酮低、中、高剂量治疗组PPAR?γ值分别是(46.62±3.07)、(27.24±2.71)、(39.79±1.39)、(34.62±2.26)、(40.13±2.23)、(36.22±2.11)。模型组表达低于对照组,P=0.000;SASP组、吡格列酮低、中、高剂量治疗组PPAR?γ表达高于模型组,均P=0.000,吡格列酮低、中、高剂量治疗组与SASP组相比较,P值分别是0.000、0.773、0.004;(5)对照组、模型组、SASP组、吡格列酮低、中、高剂量治疗组NF?κB p65值分别是(17.48±0.84)、(33.74±1.56)、(22.18±2.08)、(19.28±1.32)、(21.46±1.76)、(22.13±1.58),模型组表达高于对照组,P=0.000;SASP组、吡格列酮低、中、高剂量治疗组表达低于模型组,均P=0.000。吡格列酮低、中、高剂量治疗组与SASP组相比较,P值分别是0.001、0.370、0.952;(6)对照组、模型组、SASP组、吡格列酮低、中高剂量治疗组PPAR?γ与NF?κB p65的表达均呈负相关,相关系数分别为-0.851、-0.875、-0.771、-0.776、-0.766、-0.910,P值分别是0.007、0.004、0.025、0.024、0.027、0.000。结论吡格列酮可有效改善TNBS诱导的炎症性肠病大鼠的症状,DAI、CMDI及TDI降低,而PPAR?γ、NF?κB p65升高,其治疗效果与SASP相近。其作用机制可能是吡格列酮作为PPAR?γ的人工配体,通过增加PPAR?γ的表达,抑制NF?κB p65的表达,减轻结肠的炎症和免疫反应。

辅激活因子SRC/p160家族与炎症相关转录因子的关系

SRC/p160(steroid receptor coactivator/p160)家族作为一类辅激活因子,可以辅助多种转录因子,包括炎症相关转录因子,如核转录因子κB,激活蛋白-1,过氧化物酶体增殖物激活受体-γ,糖皮质类固醇激素受体,进而在转录水平上调节多种基因的表达。SRC/p160家族的作用决定于上游的配体、信号通路和转录因子类型,并在不同的组织细胞中表现出一定的特异性及复杂性。而对SRC/p160家族与炎症相关转录因子关系的研究有利于更深入地了解机体对炎症相关基因转录的精细调节和炎症相关性疾病的可能机制,并为抗炎治疗提供新靶点。

过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1的研究进展

过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子 1(peroxisome proliferator activated receptorγcoactivator 1,PGC 1)是过氧化物酶体增殖物激活受体 PPARγ(peroxisome proliferator activa ted receptorγ,PPARγ)的转录共激活因子。PGC 1 在能量代谢和适应生热作用中有重要的调节作用。PGC 1的过度表达能明显地促进线粒体的生物合成。PGC 1调节几种核受体和其他转录因子的活性。在应答传递能量需求的信号中,PGC 1能使转录和剪接协调调节。有关 PGC 1 作用的分子机制及其生理作用的研究,也取得了较大进展。

NO-1886对过氧化体增殖物激活型受体、脂蛋白脂肪酶和肿瘤坏死因子α基因表达的影响

为了探讨脂蛋白脂肪酶活化剂NO 1886对高脂高糖饮食喂养贵州小香猪过氧化物体增殖物激活型受体、脂蛋白脂肪酶及肿瘤坏死因子α表达的影响 ,选择雄性贵州小香猪 15头 ,随机分为 3组。正常对照组喂普通饲料 ;高脂高糖组喂高脂高蔗糖饲料 ;治疗组喂高脂高蔗糖饲料 4个月后加 1%NO 1886治疗。 8个月后处死动物 ,采用Trizol提取组织总RNA ,逆转录聚合酶链反应检测过氧化体增殖物激活型受体、脂蛋白脂肪酶及肿瘤坏死因子αmRNA的表达。结果发现 ,正常对照组肌肉组织和肝脏过氧化体增殖物激活型受体α的表达较低。高脂高糖组肌肉组织和肝脏过氧化体增殖物激活型受体α的表达增强 ,NO 1886使高脂高糖喂养增强肌肉组织和肝脏过氧化体增殖物激活型受体α表达的作用减弱 ;在脂肪组织 ,治疗组脂蛋白脂肪酶的表达水平最高 ,分别比正常对照组和高脂高糖组高 2 7%和 2 0 % ;NO 1886抑制高脂高糖喂养小香猪脂肪组织肿瘤坏死因子α的表达。结果提示 ,NO 1886能促进小香猪脂肪组织脂蛋白脂肪酶的表达 ,显著抑制脂肪组织肿瘤坏死因子α基因表达 ,高调脂肪组织过氧化体增殖物激活型受体γ ,减弱肝脏和肌肉过氧化体增殖物激活型受体α的表达 ,是NO 1886有效降低血浆游离脂肪酸和肿瘤坏死因子α水平可能的机制。

过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅助激活因子-1基因与糖尿病

过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅助激活因子(PGC)-1基因作为一个细胞核转录因子,在许多基因转录及转录后的剪接修饰中起重要作用,尤其与能量代谢关系密切。 PGC-1富含于肝脏、骨骼肌和棕色脂肪组织,调节糖、脂代谢及线粒体生物合成,并参与脂质分化及适应性产热过程。本文着重对PGC-1调控基因表达的分子机制及其在糖尿病发病中的作用作一综述。

类转录激活样因子效应物核酸酶技术的原理及应用

类转录激活因子效应物核酸酶(transcription activator-like effector nucleases,TALENs)是近年兴起的一种基因定点编辑技术,由特异性DNA结合结构域TALE和DNA切割结构域Fok I核酸内切酶组成。由于TALEN能对基因组中特异性基因进行识别和定点剪切,导致基因DNA双链断裂,进一步诱导DNA损伤后修复,可对基因组中的特定位点进行高效遗传操作,如基因的敲入、敲除和修复等。TALEN技术以其设计简单、特异性高、毒性低及靶点选择灵活等特点成为目前应用最为广泛的基因定点编辑技术。本文将就TALEN的原理、研究进展以及临床应用展望作一综述。

转录激活因子样效应物核酸酶

人工设计的核酸酶是目前进行精确基因组修饰的有效工具之一,在生命科学基础研究和人类遗传疾病的治疗研究领域有着广泛的应用价值。有必要综述转录激活因子样效应物核酸酶(transcription activator-like effector nucleases,TALEN)的技术背景,以及其应用研究基础上的核酸酶活性和特异性,并探讨TALEN用于靶向基因组修饰过程中所存在的一些问题。

人工核酸酶用于基因组定点编辑的研究进展

人工核酸酶(EN)技术,是利用设计并构建的核酸内切酶与靶DNA序列特异性结合,形成双链断裂(DSB),启动DNA修复通路,进行基因组定点编辑,目前已成功应用于多种细胞和生物体。

过氧化物酶体增殖物激活受体与动脉粥样硬化

过氧化物酶体增殖物激活受体 (peroxisomeproliferator activatedreceptors ,PPARs)是核受体超家族中的一类配体依赖的核转录因子 ,包括α、β/δ和γ三种亚型 ,在脂肪细胞分化、能量代谢和炎症过程中都发挥重要的作用。最近的研究显示 ,PPARs的活化不仅可以改善包括糖尿病、高血压和肥胖等在内的胰岛素抵抗综合征 ,而且还直接作用于血管壁 ,从而减缓动脉粥样硬化的进程。本综述将就PPARs的结构、功能、与动脉粥样硬化发病机制和治疗相关的最新研究进展进行简要介绍。

过氧化物酶体增殖物激活受体-α与肝脏疾病的关系

作者综述了过氧化物酶体增殖物激活受体-α(peroxisome proliferator activated receptor-α,PPAR-α)与脂肪性肝病、酒精性肝损伤、乙型肝炎病毒的复制,以及与肝脏炎症、肝癌等诸多肝脏疾病的发生、发展的关系,证明PPAR-α在肝脏疾病的发病机制中具有重要作用,有望成为肝脏疾病治疗的一个新靶点。