下调丝氨酸/精氨酸富集剪接因子6通过调控髓系分化因子88选择性剪接抑制巨噬细胞炎症反应

丝氨酸/精氨酸富集剪接因子6(serine/arginine-rich splicing factor 6,SRSF6)属于SR蛋白家族,主要在RNA剪接中发挥调控作用。SRSF6表达或功能失调能够导致部分基因选择性剪接异常,进而引发肿瘤、糖尿病和胸膜纤维化等炎症性疾病发生发展,但是SRSF6在炎症中的作用尚未阐明。本研究采用脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)诱导小鼠巨噬细胞RAW264.7建立炎症反应体系,探究SRSF6在炎症中的表达及作用,初步分析SRSF6在炎症中的靶点和机制。研究发现,LPS刺激肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、环氧合酶-2(cyclooxygenase-2,COX-2)等炎症相关因子表达增加,同时,SRSF6 mRNA和蛋白质表达水平均随LPS刺激时间延长而显著增加(P<0.05)。进一步探究SRSF6表达对炎症因子的影响,上调表达SRSF6促进LPS诱导的炎症因子表达增加(P<0.05),而下调SRSF6则抑制炎症因子表达(P<0.05),并且核因子-κB(nuclear factor,NF-κB)和丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号通路的激活受到SRSF6下调的抑制(P<0.05),提示SRSF6在巨噬细胞中参与调控炎症反应。髓系分化因子88(myeloid differentiation factor 88,MyD88)是TLR4信号通路中的关键接头分子,MyD 88 mRNA剪接异构体MyD88-L和MyD88-S在炎症反应中分别发挥促炎和抑炎的相反功能。RNA结合蛋白数据库分析和RNA结合蛋白免疫沉淀实验发现,SRSF6蛋白结合MyD 88 mRNA;剪接分析结果显示,下调SRSF6促进抑炎型剪接异构体MyD88-S mRNA表达增多(P<0.01),并且敲低MyD88-S能够恢复SRSF6下调所抑制的炎症因子表达。以上研究结果发现,SRSF6在巨噬细胞中通过调控MyD 88选择性剪接,从而影响炎症信号通路激活及炎症因子表达,这为深入解析SRSF6在炎症性疾病中的作用奠定了基础。

SRPK2调控前体mRNA选择性剪接在酒精性肝病脂质代谢中的机制研究进展

酒精性肝病是长期大量饮酒导致的主要疾病之一,有可能进展为肝硬化甚至肝癌。脂质代谢紊乱在酒精性肝病的发展中扮演着重要的角色。国内外研究尚未完全揭示酒精性肝病中脂质代谢紊乱机制。已有研究证实,SRPK2调控的前体信使RNA选择性剪接在酒精性肝病脂质代谢紊乱中发挥关键作用。本文就国内外文献进行综述,包括酒精性肝病中典型的脂质代谢紊乱机制以及选择性剪接的新机制,旨在为推动酒精性肝病的预防和治疗提供理论参考。

mRNA选择性剪接的分子机制

真核细胞mRNA前体经过剪接成为成熟的mRNA ,而mRNA前体的选择性剪接极大地增加了蛋白质的多样性和基因表达的复杂程度 ,剪接位点的识别可以以跨越内含子的机制 (内含子限定 )或跨越外显子的机制 (外显子限定 )进行。选择性剪接有多种剪接形式 :选择不同的剪接位点 ,选择不同的剪接末端 ,外显子的不同组合及内含子的剪接与否等。选择性剪接过程受到许多顺式元件和反式因子的调控 ,并与基本剪接过程紧密联系 ,剪接体中的一些剪接因子也参与了对选择性剪接的调控。选择性剪接也是 1个伴随转录发生的过程 ,不同的启动子可调控产生不同的剪接产物。mRNA的选择性剪接机制多种多样 ,已发现RNA编辑和反式剪接也可参与选择性剪接过程。

Pre-mRNA选择性剪接的调控及选择性剪接数据库

Pre-m RNA选择性剪接是真核生物转录组和蛋白质组多样性的主要来源,也是细胞分化、发育等过程中重要的基因表达调控方式。约95%的人类多外显子基因存在RNA选择性剪接;很多人类基因疾病的发生与RNA剪接错误相关。随着共转录现象的发现,RNA选择性剪接调控机制研究也取得了很大进展。本文分别从序列层面和核小体定位、组蛋白修饰、DNA甲基化及非编码RNA等表观遗传层面,系统地阐述了RNA选择性剪接的调控机制。为便于搜索,本文介绍了近10年来RNA选择性剪接相关的数据库。

外力作为信号诱导基因的选择性剪接与力生长因子表达

许多种类的细胞都响应力信号,人们将这些细胞称为力效应细胞(mechanocyte).应力可引起细胞在基因水平或表达水平的调控,其中胰岛素样生长因子Ⅰ(insulin-like growth factor-Ⅰ,IGFⅠ)是力学敏感因子.对骨骼肌的长期拉伸实验发现,IGF-Ⅰ不仅表达量受到拉伸刺激的调控,而且存在多种变异体形式,其中一种对力刺激敏感,只在拉伸作用下产生,命名为力生长因子(mechano growth factor,MGF).进一步研究发现,MGF能激活卫星细胞、促进成肌细胞增殖,在治疗肌损失、预防心肌损伤和修复神经损伤等方面有重要的作用.机械拉伸也可以使成骨细胞表达MGF,研究表明,对成骨细胞施加应变为15%的周期性拉伸刺激,细胞的IGFⅠ表达量增加,同时表达MGF剪接变异体.对MGF的深入研究可望在疾病治疗和组织工程修复领域取得广泛的应用.

基因选择性剪接的生物信息学研究概况

基因选择性剪接现象是真核生物基本而又重要的调控机制。由于基因的选择性剪接在形成生物复杂性和多样性上具有极其重要的作用,同时选择性剪接与许多人类疾病也密切相关。因此,研究基因选择性剪接是一项十分重要的工作。生物信息学作为一门新兴的学科在研究基因选择性剪接上起关键的作用,尤其在研究基因表达调控机制、选择性剪接基因预测以及选择性剪接基因进化上。文章综述了这方面的最新研究进展,为更深入了解真核生物基因的表达调控机理提供依据。

睾丸特异乳酸脱氢酶-C基因选择性剪接的研究

采用RT-PCR方法从牦牛、狗和大鼠睾丸组织中克隆睾丸特异乳酸脱氢酶-C(LDH-C)基因的cDNA序列,结果在3种动物中均发现了4或5种Ldhc剪接体,包括外显子缺失或内含子增加两种类型,其中外显子缺失数量为1或2个的比例高.3种动物中外显子缺失的比例由高到低依次为外显子5,4,7,6;狗和大鼠剪接体中额外增加的内含子部分序列均导致在内含子中提前形成终止密码子;对牦牛和狗睾丸组织LDH同工酶的电泳分析未检测到潜在的多种Ldhc剪接体的表达,推测睾丸组织Ldhc选择性剪接的功能是调控该基因在睾丸中表达的方式之一;用RT-PCR方法克隆牦牛肌肉和心脏组织Ldhc基因,意外检测到Ldhc的两种剪接体,提示Ldhc基因的选择性剪接可能参与睾丸以外的其他组织沉寂Ldhc基因的表达.

基因表达调控与选择性剪接机制研究

随着人类基因组计划 (HGP)的完成 ,生物信息学的研究进入了后基因组时代 ,用计算方法对基因表达调控和基因功能进行研究成为生物信息学研究的核心内容 .由于在真核基因表达调控中的特殊地位 ,选择性剪接成为研究真核基因表达调控的重要内容之一 .本文从收集选择性剪接基因的数据出发 ,尽可能的收集已知的选择性剪接的基因和它们的各种转录产物 ,并进行了适当的筛选以保证数据的质量和统计分析的可靠性 .对挑选出的 371个人类基因 ,提取各种转录产物的编码区 (codingregions,或简称cds) ,应用一种新的针对选择性剪接的多序列比对程序ASALIGN进行多序列比对来揭示不同cds间的剪接关系 ,提出其中的可变区域与不可变区域 ,并对可变区域与不可变区域的长度分布 ,可变区域在cds中出现的位置 ,由于选择性剪接引起的同一段序列读码框相位的变化以及可变区域与不可变区域及二者边界上的密码子使用频率进行了统计分析 ,得到了一些很有意思的结果 .

胃癌发生过程中hTERT选择性剪接变异体模式的变化

背景与目的:人类端粒酶逆转录酶催化亚单位(human telomerase reverse transcriptase,hTERT)的表达与端粒酶活性成正相关。hTERT的转录过程存在选择性剪接,肿瘤演进中可能呈现特定剪接模式的转换。本实验检测正常胃粘膜、胃癌前病变、胃癌组织中hTERT选择性剪接变异体(alternative splicing variants,ASVs)的表达,揭示胃癌多阶段演变过程中hTERT选择性剪接模式的变化。方法:在hTERT前体mRNA的三个选择性剪接位点(α、β、γ)内或横跨位点设计引物,采用半巢式RT-PCR特异性扩增8个hTERT ASVs,琼脂糖凝胶电泳检测正常胃粘膜、胃癌前病变、胃癌组织中ASVs的阳性率;采用SYBR Green实时定量RT-PCR法检测胃癌和胃癌前病变组织中β+hTERT mRNA(β位点保留的ASVs)的表达水平。结果:α+β+γ+hTERT mRNA在正常胃粘膜中不表达,在胃癌组织中阳性率比癌前病变组织高(P<0.05);β缺失型ASV在正常胃粘膜、胃癌前病变和胃癌组织中的阳性率分别为72.2%、95.0%、100.0%;β位点保留的ASVs(α+β+γ+hTERT mRNA、α缺失型ASV、γ缺失型ASV、αγ缺失型ASV)在正常胃粘膜、胃癌前病变、胃癌组织中的阳性率分别为11.1%、40.0%、94.7%,三组间差异具有统计学意义(P<0.05)。荧光实时定量RT-PCR显示,胃癌中β+hTERT mRNA表达水平比癌前病变高6.99倍。结论:胃癌多阶段演变hTERT选择性剪接模式不同,β+hTERT mRNA在胃癌多阶段演变过程中表达水平逐步升高,提示β+hTERT mRNA的检测可能为胃癌及胃癌前病变的诊断提供参考依据。

Pax基因功能及其选择性剪接的研究进展

Pax基因家族编码的蛋白是一组极为重要的转录调控因子,在胚胎发育的器官形成中扮演重要角色,其主要功能包括:调控细胞增殖、促进细胞自我更新、诱导前体细胞定向转移以及改变特异细胞系的分化方向。目前已知,Pax基因的非正常表达是多种先天性疾病的主要诱因。Pax基因的选择性剪接体通常具有一定的空间特异性,每种剪接体都有其主要作用的靶位和信号通路。文章简述了Pax基因的相关背景知识,详细介绍Pax1—Pax9调控在胚胎组织发育中的各项功能,并列举了现已确定的Pax基因在不同物种中的选择性剪接产物。

植物MAPK信号转导组分的细胞定位与选择性剪接

促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)级联途径在真核生物中是高度保守的,由MAPKs,MAPKKs,MAPKKKs组成,通过MAPKKK→MAPKK→MAPK逐级磷酸化传递细胞信号.已有大量研究表明,MAPK在植物响应生物与非生物胁迫,以及植物激素和细胞周期的信号转导中起重要作用.在植物响应各种逆境过程中激活的MAPK基因,细胞内的定位发生动态变化.选择性剪接是真核生物中调节基因表达的重要模式,能够影响蛋白的结合特性、胞内定位、酶的活性、蛋白的稳定性和翻译后的修饰.MAPK基因的选择性剪接能产生不同的转录异型并具有不同的亚细胞定位.本文综述这方面的研究进展.

Smyd_1基因选择性剪接的组蛋白修饰机制调控应力刺激下骨骼肌肥大作用研究进展

Smyd1是心脏和肌肉特异表达的组蛋白甲基转移酶,含有SET结构域,是组蛋白H3上第四位赖氨酸的甲基转移酶,具有激活下游基因转录的功能,可促进肌肉细胞成熟、分化。近来研究发现,Smyd1基因可选择性剪接,选择性剪接体为Smyd1a和Smyd1b,二者在时间和空间上的表达方式完全不同。基因的选择性剪接是产生数量众多蛋白质的主要方式,但机制未明。组蛋白修饰在选择性剪接中可能发挥重要作用。抗阻运动训练能够使Smyd基因发生选择性剪接,首先快速剪接表达Smyd1a,然后剪接转换表达Smyd1b(Smyd1-△Exon5),通过转换表达,能够使Smyd1a和Smyd1b保持相当长时间的生物学作用,他们均可以激活肌卫星细胞并促进其增殖。卫星细胞一旦被激活,即会增殖、分化,然后与已存在的肌纤维融合,通过这样的过程为肌纤维提供新的细胞核,并使各种基因的表达发生改变,实现肌纤维所需纤维蛋白含量的比率,使肌肉卫星(干)细胞库得到更新,对肌肉质量和功能的持续维持和增加起到重要作用。故了解Smyd1基因选择性剪接体的作用及其组蛋白的修饰作用对阐明骨骼肌质量变化过程的分子生物学机制具有重要意义,对预防长期伤残患者骨骼肌发生萎缩至关重要,同时为治疗与骨骼肌萎缩相关的其他疾病提供有效途径。

选择性剪接在植物逆境相关基因表达调控中的作用

文章介绍了选择性剪接在信号转导分子、转录因子、剪接因子和抗逆功能蛋白等4个层面对与植物逆境胁迫相关基因表达调控的影响,以及植物逆境诱导的选择性剪接机制的研究进展。

棉蚜乙酰胆碱受体亚基的选择性剪接和多重转录起始位点分析(英文)

乙酰胆碱受体在神经突触传导过程中具有重要作用,也是氯化胆碱类杀虫剂的作用靶标。采用RACE技术,成功地从棉蚜中克隆了3个nAChR亚基,其中2个为α亚型, 1个为β亚型,分别命名为Agα1、Agα2和Agβ1。通过锚定mRNA的5′mG结构, 5′RACE结果表明Agβ1有三个不同的剪接变体,具有不同长度的5′UTR区,表明Agβ1亚基具有多重的转录起始位点。其中,最短的剪接变体Agβ1C在蛋白编码区域也存在选择性剪接,位于D环区域的186 bp碱基缺失。3′RACE实验结果表明,Agα1亚基虽然具有ploy ( A)和加尾信号AATAAA等完整的mRNA基因结构,但缺失了终止子和乙酰胆碱受体α亚基保守的第4个跨膜区,文中对此做了进一步分析。分子进化树的分析表明,昆虫乙酰胆碱受体亚基应当被划分为三个不同的亚类群αⅠ,αⅡandβ。本文的研究揭示了昆虫乙酰胆碱受体亚基复杂的基因结构[动物学报51 (5) : 867 -878 , 2005]。

p53选择性剪接异构体在胃癌中表达的研究

目的探讨p53的5种选择性剪接异构体p53β、p53γ、Δ133p53、Δ133p53β和Δ133p53γmRNA在胃癌和癌旁组织中的表达情况及其与胃癌发生、发展的关系。方法收集2010年3月至2010年6月15例胃癌根治术患者的手术切除标本,采用巢式RT-PCR检测胃癌组织与癌旁组织中p53β、p53γ、Δ133p53、Δ133p53β和Δ133p53γ共5种异构体mRNA的表达情况,并进行统计学分析。结果在15例胃癌组织与癌旁组织中均未检测出p53γ、Δ133p53β和Δ133p53γmRNA的表达。Δ133p53在胃癌组织中的表达率为73.3%(11/15),在癌旁组织中为20.0%(3/15),差异有统计学意义(P=0.009)。p53β在胃癌组织中的表达率为20.0%(3/15),在癌旁组织中为66.7%(10/15),差异有统计学意义(P=0.0253)。结论Δ133p53 mRNA和p53βmRNA在胃癌和癌旁组织中的表达情况不同,这两种异构体的差异性表达与胃癌的发生发展有关。

抗性家蝇para基因的选择性剪接和位点突变

为了在分子水平上研究拟除虫菊酯抗性家蝇靶标抗性机制 ,根据昆虫para型钠通道Ⅱ区S4至S6及Ⅱ与Ⅲ连接区的保守区域 ,设计简并引物 ,利用降落RT PCR ,克隆拟除虫菊酯kdr (R品系 )家蝇para型钠通道 70 4bp的cDNA ,根据此序列用PrimerPremier5 0设计特异引物 ,分别扩增敏感 (SS品系 )、super kdr(RR品系 )家蝇各 6 5 1bp的cDNA。结果SS无有义突变 ,R和RR在ⅡS6CTT到TTT的替换导致Leu 10 14到Phe的保守性突变 ,RR在ⅡS 4～ 5细胞内片段接头处没有与超 -kdr抗性相关的Met到Thr突变 ;另外首次发现kdr (R品系 )家蝇在Ⅱ与Ⅲ连接区出现 39bp的选择性剪接 ,构成家蝇para钠通道亚型 (命名为xych ,GenBank登陆号为AF4 114 5 2 )。

SYBR荧光实时定量PCR检测子宫颈鳞癌组织NRDR及其选择性剪接亚型mRNA表达

目的检测子宫颈鳞癌组织中辅酶Ⅱ依赖性视黄醇脱氢/还原酶[NADP(H)-dependent retinol dehydrogenase/reductase,NRDR]及其选择性剪接亚型NRDRB1 mRNA的表达,建立SYBR实时定量聚合酶链反应(RQ-PCR)检测NRDR及其选择性剪接亚型mRNA的方法,为准确、快速分析NRDR、NRDRB1基因表达奠定基础。方法根据子宫颈鳞癌组织中NRDR、NRDRB1基因序列,设计并合成引物,将逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)扩增的基因片段克隆至pGEM-T easy载体,重组质粒经蓝白筛选、酶切、测序鉴定后,作为阳性克隆标准品,用于标准曲线的制备,由此可定量检测出每一样品模板中NRDR、NRDRB1起始拷贝数。结果阳性克隆标准品制作的标准曲线可显示循环阈值与模板浓度具有良好的线性关系(NRDR:r=0.994,NRDRB1:r=0.997),可用于NRDR及其选择性剪接亚型基因表达的起始拷贝数定量测定。结论 RQ-PCR方法较常规PCR技术更为准确、特异、灵敏,对定量检测及研究NRDR及其选择性剪接亚型表达有积极意义。

选择性剪接调控蛋白PTBP3与恶性肿瘤相关性的研究进展

选择性剪接调控蛋白PTBP3是一种RNA结合蛋白,存在于造血细胞、脑、肺、胃、乳腺等多种细胞中。长期以来PTBP3的功能未受到足够重视,自从人们发现PTBP3是选择性剪接调控蛋白hnRNP家族中的一员,在转录后调控中起着重要作用,其研究开始取得一定进展,发现PTBP3与多种恶性肿瘤的关系密切。PTBP3在不同肿瘤中起到不同的作用,这与选择性剪接的组织和环境依赖性密切相关。

T细胞因子4的选择性剪接与肿瘤

TCF4属核内转录因子,在Wnt/β-catenin信号途径中可调控下游基因表达。TCF4有着分子(开关)的双重作用,可表现为转录激活或转录抑制的作用,影响一系列基因的表达,在胚胎的发育及肿瘤的发生发展中起重要的作用。TCF4在转录后加工过程中存在选择性剪接,可形成多种mRNA剪接异构体,编码产生不同功能结构域的蛋白,进而对下游多种基因的转录进行活性调节。TCF4及其剪接异构体的异常调控与肿瘤的发生发展密切相关。

选择性剪接在Toll样受体4信号转导通路中的作用

Toll样受体4(Toll-likereceptor4,TLR4)属于模式识别受体,可识别来自G-细菌细胞壁的脂多糖(lipopoly-saccharides,LPS),并通过MyD88依赖途径或MyD88非依赖途径进行信号转导,引发核因子-κB(NF-κB)和其他转录因子的表达,从而诱导细胞因子、化学趋化因子的产生,引起系统性炎症反应。选择性剪接是真核生物控制基因表达的一种重要机制,在TLR4通路中很多信号分子都存在着选择性剪接产生的异构体,且这些剪接异构体分子大都可负性调控TLR4信号转导通路。本文针对这方面的研究进展作一综述。