植物活性长末端重复序列反转录转座子研究进展

长末端重复序列(Long terminal repeat,LTR)反转录转座子是真核生物基因组中普遍存在的一类可移动的DNA序列,它们以RNA为媒介,通过"复制粘贴"机制在基因组中不断自我复制。在高等植物中,许多活性的LTR反转录转座子已被详尽研究并应用于分子标记技术、基因标签、插入型突变及基因功能等分析。本文对植物活性LTR反转录转座子进行全面的调查,并对其结构、拷贝数和分布以及转座特性进行系统的归纳,分析了植物活性LTR反转录转座子的gag(种属特异抗原)和pol(聚合酶)序列特征,以及LTR序列中顺式调控元件的分布。研究发现自主有活性的LTR反转录转座子必须具备LTR区域以及编码Gag、Pr、Int、Rt和Rh蛋白的基因区。其中两端LTR区域具有高度同源性且富含顺式调控元件;Rt蛋白必备RVT结构域;Rh蛋白必备RNase_H1_RT结构域。这些结果为后续植物活性LTR反转录转座子的鉴定和功能分析奠定了重要基础。

白色念珠菌中逆转座子长末端重复序列的分布

白色念珠菌逆转座于长末端重复序列α、β、γ、κ用作探针,对25株白色念珠菌进行Southern杂交分析,测定了α、β、γ、κ在染色体中的分布。在SC5314菌株中,Northern杂交能检测到α、β、γ的转录产物,而且,它们的转录与培养条件相关,κ则没有转录活性。我们的结果表明白色念珠菌中存在多种逆转座子,不同菌株之间这些逆转座子的数量与分布不同,这些逆转座子可用作分子标记物对白色念珠菌进行分析鉴定。

植物LTR反转录转座子的研究进展

反转录转座子是真核生物基因组中普遍存在的一类可移动的遗传因子,它们以RNA为媒介,在基因组中不断自我复制。在高等植物中,反转录转座子是基因组的重要成分之一。反转录转座子可以分为5大类型,其中以长末端重复(LTR)类型报道较多。LTR类型由于其首尾具有长末端重复序列,内部含有PBS、PPT、GAG和POL开放阅读框、TSD等结构,可以采用生物信息学软件进行预测。LTR反转录转座子的活性受到自身甲基化和环境因素的影响,DNA甲基化抑制反转录转座子转座,而外界环境的刺激能够激活转座子,从而影响插入位点周边基因的表达。同时由于LTR反转录转座子在植物中普遍存在,丰富的拷贝数以及多态性为新型分子标记(RBIP、SSAP、IRAP、REMAP)的开发提供了良好的素材。该文对近年来国内外有关植物反转录转座子的类型、结构特征、LTR反转录转座子的活性及其影响因素、LTR反转录转座子的预测以及标记开发等方面的研究进展进行综述。

内源性逆转录病毒长末端重复序列在嗜酸性粒细胞增多症的基因表达及核苷酸序列分析

探索人内源性逆转录病毒长末端重复序列(LTR)基因及表达与嗜酸性粒细胞增多症发生的关系。PCR法检测嗜酸性粒细胞增多症患者外周血中内源性逆转录病毒长末端重复序列基因,RT-PCR法检测内源性逆转录病毒基因表达。变性高效液相分析和序列测定LTR片段核苷酸序列,对不同株基因序列作同源性的比较分析。PCR结果显示:20例嗜酸性粒细胞增多症患者细胞中均获得内源性逆转录病毒长末端重复序列扩增产物,嗜酸性粒细胞增多症组中长末端重复序列基因有高的表达,而正常人表达为阴性。与HERV-K家族LTR基因相应区域核苷酸序列比较;嗜酸性粒细胞增多组长末端重复序列U3、R、U5区同源性分析有核苷酸的改变,与淋巴瘤对照比较没有大片段的缺失。人类基因组中普遍存在逆转录病毒长末端重复序列。正常人和嗜酸性粒细胞增多症患者中长末端重复序列有不同程度核苷酸碱基的变异,但是,二者比较,这种改变与嗜酸性粒细胞的增多没有明显的相关性。在嗜酸性粒细胞增多症患者中有高的基因表达而正常人中没有可检出的病毒基因的表达,嗜酸粒细胞的增多可能与逆转录病毒基因表达水平有关,其诱导嗜酸粒细胞增多的机制需进一步的研究。

猪内源性逆转录病毒(PERV)γ1长末端重复序列(LTRs)的分子特性及鉴定

猪基因组中的猪内源性逆转录病毒(PERV)γ1可能是异种移植(从猪到人)中的有害因子。众所周知,长末端重复序列(LTRs)是强启动元件,能够控制PERV元件和邻近功能基因片段的转录活性。本试验通过生物信息学和试验分析对猪组织中PERVγ1 LTRs的转录活性进行了研究。经RT-PCR扩增及测序鉴定出69个不同的LTR转录元件。并根据种内变异将69个LTR元件分为6个类型(15个亚型),包括串联重复序列,插入和缺失(INDEL)。更值得注意的是,所有的种内变异都发生在LTR元件的U3区域。本试验结果表明,不同PERV LTR转录体的分子特性及鉴定为进一步研究PERV及其转录奠定了基础。

Tat蛋白对马传染性贫血病毒长末端重复序列启动子活性的影响

将来源于马传染性贫血病毒(EIAV)强毒株第25代和第118代病毒的LTR,白细胞弱毒(EIAV-DLA)的LTR,以及TAR起始碱基和/或poly(A)附加位点发生突变的驴胎皮肤细胞弱毒(EIAV-FDD)的LTR分别克隆到pCAT3-Basic质粒中,获得了6个重组质粒pCAT-25、pCAT-118、pCAT-FD、pCAT-G219A、pCAT-A294C和pCAT-G219A-A294C。同时用pcDNA3.1(+)构建了EIAV反式激活蛋白(Tat)基因的重组真核表达质粒pcTM7-D。将pcTM7-D分别与含有不同LTR的重组质粒共转染驴胎皮肤细胞,考察Tat对LTR启动子活性的增强作用。结果表明,在皮肤细胞中Tat蛋白可以特异性增强来源于皮肤细胞弱毒疫苗株LTR的启动子活性,而对白细胞源的LTR无明显增强作用;TAR起始位点和poly(A)的单碱基突变和联合突变对Tat的反式激活作用并无明显影响。

长末端重复序列（LTR）起源假说

长末端重复序列（ＬＴＲ）起源假说陈宙涛，耿运琪（南开大学生命科学学院，天津３０００７１）关键词长末端重复序列（ＬＴＲ）起源反转录酶是一种很古老的酶，编码反转录酶的基因不仅在绝大多数的真核生物（动物、植物和真菌）中的病毒、质粒或可转移因子上发现，而且在...

人内源性逆转录病毒长末端重复序列功能研究进展

人内源性逆转录病毒(human endogenous retroviruses,HERVs)元件广泛分布在人类基因组中,约占人类基因组的8%。HERVs元件参与多种人体生理功能,其异常表达与多种疾病的发生发展密切相关。HERVs两端的长末端重复序列(long terminal repeats,LTR)上含有的启动子、增强子和转录因子结合位点,与特定的转录因子结合后发挥调节HERVs本身及临近宿主基因的作用。本文介绍了HERVs LTR的结构及分布特点,总结了HERVs LTR相关转录因子的研究进展,旨在阐明HERVs LTR在人体生理病理过程中发挥的调控机制及作用。

禽内源性反转录病毒ALVE1LTR转录水平分析

本研究以禽内源性反转录病毒ALVE1为研究对象,分析了ALVE1长末端重复序列(long terminal repeat,LTR)自身转录的变化规律。荧光定量PCR结果显示LTR在2日龄SPF鸡(发育早期)器官组织中转录水平高,而在35日龄SPF鸡(发育晚期)器官组织中转录水平低。焦磷酸测序和荧光定量PCR关联分析发现,ALVE1 LTR在鸡巨噬细胞系HD11和鸡T淋巴细胞系MSB1细胞中的转录水平可能受DNA甲基化调控,去甲基化处理HD11或MSB1 24 h后,LTR转录水平显著增加。通过序列分析发现ALVE1 LTR高度保守且存在先天性免疫应答激活转录因子如NF-AT、c-JUN等。本研究揭示了ALVE1 LTR自身转录的变化规律,为进一步分析ALVE1 LTR功能奠定了基础。

牛泡沫病毒LTR的反式激活因子靶序列研究(英文)

牛泡沫病毒（ＢＦＶ）是反转录病毒科泡沫病毒属成员之一．其基因组除编码ｇａｇ，ｐｏｌ，ｅｎｖ三个结构基因外，在ｅｎｖ和３＇ＬＴＲ之间有２个ＯＲＦ（ＯＲＦ－１和ＯＲＦ－２），编码自身的反式激活因子Ｔａｓ等调节蛋白．本研究利用我们实验室分离鉴定的ＢＦＶ３０２６中国毒株［１２］为材料，克隆Ｏｒｆ－１基因，构建ｐＢＦＶＯＲＦ－１表达质粒，通过带有ｌｕｃ基因的ＬＴＲ系列缺失质粒与ｐＢＦＶＯＲＦ－１共转染，瞬时表达分析结果将ＢＦＶＬＴＲ上Ｔａｓ应答元件（ＴＲＥ）定位于－９８３／－６６８（ＴＲＥＩ），－４７０／－１４０（ＴＲＥＩ）和ＲＵ５区．其中ＴＲＥＩ、ＴＲＥＩＩ为正调控区域，ＲＵ５为负调控区域，并进一步证明ＲＵ５在异源启动子（ＢＩＶＬＴＲ）上具有抑制其下游基因表达的功能．这些结果表明ＢＦＶＴａｓ作用机理与慢病毒（Ｔａｔ）。

用RACE技术快速扩增五指山猪来源的猪内源性反转录病毒3'LTR

测定我国小型猪来源的猪内源性反转录病毒(PERV)3'LTR,以便于PERV全基因的克隆和分析。用cDNA末端快速扩增(RACE)技术,从五指山猪外周血淋巴细胞mRNA中扩增到PERV-3'LTR,并克隆入pGEM-Teasy载体,将阳性克隆进行序列测定和同源性分析。测序结果显示该克隆3'端的尾部有一个由12个A组成的poly(A)信号;其R区与PERV-MSL的R区(约64bp)基本一致,同源性分析表明其与PERV-MSL的3'LTR具有81%的序列同源性。说明成功扩增了我国五指山猪来源的PERV-3'LTR,将有利于PERV全基因的克隆。

大规模基因组重复序列识别与分类研究进展

重复序列在基因组中普遍存在,大量实验证实其在生物进化过程中起着重要作用。目前,重复序列的发现与识别技术已经成为基因组学的研究热点,文章分类总结了有关这方面的研究进展,并对相关工具的功能特点进行了简要分析,同时对重复序列发展趋势进行了总结和展望。

内源性反转录病毒-H长末端重复关联蛋白2在人肾透明细胞癌细胞株中的表达及其生物学功能

目的探讨内源性反转录病毒-H长末端重复关联蛋白2(HHLA2)在人肾透明细胞癌(ccRCC)细胞株786-O和ACHN中的表达及生物学功能.方法通过使用RNA干扰(RNAi)技术构建HHLA2稳定下调表达的人肾癌细胞株786-O和ACHN,通过细胞增殖实验、划痕实验及Transwell实验观察HHLA2下调表达对人肾癌细胞株生物学行为的影响;基因芯片分析探讨人肾癌细胞株中HHLA2敲低后的差异表达基因.结果细胞计数试剂盒(CCK-8)增殖实验结果显示,LV-HHLA2-sh1组和LV-HHLA2-sh2组中肾癌细胞系的细胞增殖能力较LV-NC组显著降低;划痕试验结果显示划痕48 h后,LV-HHLA2-sh1及LV-HHLA2-sh2组的无细胞区域显著宽于LV-NC组(LV-HHLA2-sh1:786-O:F=99.340,P<0.01,ACHN:F=113.5,P<0.01;LV-HHLA2-sh2:786-O:F=35.32,P<0.01,ACHN:F=26.47,P<0.01);Transwell侵袭试验结果显示LV-HHLA2-sh1组和LV-HHLA2-sh2组中肾癌细胞系的细胞侵袭能力较LV-NC组显著降低;细胞周期检测结果显示HHLA2下调表达后细胞周期阻滞于G1期,同时细胞周期蛋白(Cyclin)D1、c-Myc和细胞周期蛋白E1表达减少,Cyclin D1表达水平在LV-HHLA2-sh1与LV-HHLA2-sh2组中较LV-NC组显著降低;c-Myc表达水平在LV-HHLA2-sh1与LV-HHLA2-sh2组中较LV-NC组显著降低;Cyclin E1表达水平在LV-HHLA2-sh1与LV-HHLA2-sh2组中较LV-NC组显著降低.此外,基因芯片检测结果显示,肾癌细胞系下调HHLA2表达后,上皮细胞-间充质转换标志物E-钙粘蛋白表达显著增加,N-钙粘蛋白和波形蛋白的表达显著降低.结论HHLA2在人肾透明细胞癌细胞株786-O和ACHN中下调表达可显著抑制细胞的增殖、迁移和侵袭能力.

成视网膜细胞瘤结合蛋白4对Sp1介导的HIV长末端重复序列转录作用研究

目的 研究成视网膜细胞瘤结合蛋白4（RBBP4）对于Sp1介导的HIV长末端重复序列（Long terminal repeat,LTR）的转录作用及其调控机制.方法 利用脂质体共转染的方法,分别将RBBP4表达载体、Sp1表达载体与带荧光素酶标签的HIV启动子载体pHIV-LTR-Luc和Sp1位点突变载体pHIV-LTR-sp1-mut进行转染,用双荧光素酶报告系统检测HIV LTR转录活性.利用染色质免疫共沉淀（ChIP）和凝胶迁移实验（EMSA）进一步研究RBBP4对Sp1在LTR上结合的影响.结果 实验结果显示,在RBBP4的转染剂量为500 ng时,Sp1介导激活的相对萤火虫荧光素酶活性值由62.5下降到16（t=14.52,P〈0.01）.HIV LTR上Sp1结合位点突变后,100、300和500 ng的RBBP4表达载体对HIV LTR介导的萤火虫荧光素酶活性值的影响经双尾配对差异均无统计学意义（t=1.897、2.357和3.162,P值均〉0.05）.ChIP结果显示,当RBBP4在HIV LTR上的结合增加时,Sp1在HIV LTR上的结合量明显增加（t=11.93,P〈0.01）,RBBP4在HIV LTR上结合减少,Sp1在LTR上的结合明显减少（t=11.38,P〈0.01）.EMSA结果也进一步验证了ChIP结果中RBBP4对Sp1结合DNA的影响.结论 RBBP4可抑制Sp1介导HIV LTR的转录.

人内源性反转录病毒-H长末端重复关联蛋白2在人非小细胞肺癌细胞株中的表达及其生物学功能

目的探讨人内源性反转录病毒-H长末端重复关联蛋白2(HHLA2)在人非小细胞肺癌(NSCLC)细胞株A549、H1975和SK-MES-1中的表达及其生物学功能。方法利用癌症基因组图谱(TCGA)数据库采用Log-rank检验分析HHLA2 mRNA在NSCLC组织中的表达水平对患者预后的预测价值。利用RNA干扰(RNAi)技术构建HHLA2表达稳定下调的人NSCLC细胞株,通过细胞增殖实验、划痕实验及Transwell侵袭实验观察HHLA2表达下调对人NSCLC细胞株生物学功能的影响,组间比较采用t检验。结果 TCGA数据库结果显示,HHLA2 mRNA表达水平低的肺癌患者的总生存期(OS)显著高于HHLA2 mRNA表达水平高的患者(肺腺癌:Log-rankP=0.082,肺鳞癌:Log-rankP=0.021)。富集分析结果显示HHLA2可能与NSCLC细胞的增殖、迁移和侵袭能力相关。实时定量聚合酶链反应(Real-time PCR)和蛋白质印迹法(Western blot)结果显示,3种细胞株中LV-shHHLA2组HHLA2 mRNA和蛋白表达水平均显著低于LV-NC组。细胞计数试剂盒(CCK-8)增殖实验显示,下调HHLA2的表达可显著降低3种细胞的增殖能力(A549:48 h:0.475±0.014比0.600±0.030,t=3.813,P<0.05;72 h:0.658±0.044比0.911±0.039,t=4.336P<0.05;H1975:48 h:0.414±0.026比0.550±0.026,t=3.669,P<0.05;72 h:0.645±0.049比0.926±0.026,t=5.076,P<0.01;SK-MES-1:48 h:0.387±0.043比0.606±0.037,t=3.870,P<0.05;72 h:0.675±0.044比0.971±0.045,t=4.717,P<0.01);划痕实验显示,下调HHLA2的表达可显著降低3种细胞的迁移能力(A549:0.489±0.046比1.000±0.033,t=8.975,P<0.001;H1975:0.242±0.060比1.000±0.028,t=11.390,P<0.001;SK-MES-1:0.403±0.071比1.000±0.092,t=5.150,P<0.001);Transwell侵袭实验显示,下调HHLA2的表达可显著降低3种细胞的侵袭能力[A549:(150.333±7.881)个比(226.000±6.429)个,t=7.440P<0.01;H1975:(92.000±11.790)个比(203.333±7.839)个,t=7.864,P<0.01;SK-MES-1:(95.333±14.881)个比(201.000±16.643)个,t=4.733,P<0.01]。结论干扰NSCLC细胞中HHLA2的表达可降低其增殖、迁移和侵袭能力。

高等植物着丝粒序列的结构与特征研究

着丝粒是染色体的重要组成成分之一,在细胞有丝分裂和减数分裂中行使重要的生物学功能,着丝粒在不同的物1种中保持着一致的功能,即在细胞分裂中期,着丝粒在纺锤丝的牵引下使染色体向两级运动,从而完成细胞的分裂。如此保守的功能,是乎暗示着丝粒序列不同物种间具有一定的保守性,然而随着测序技术的发展,越来越多的物种的基因组序列被释放,分析发现着丝粒序列主要由重复序列和反转录转座子组成,然而不同物种着丝粒序列比对发现,它们之间的同源性极低,此外染色体的着丝粒的序列的组成和大小都相差甚远。文中回顾了近些年在着丝粒研究方面所取得的进展,探讨维持着丝粒功能稳定性的序列结构特征。

LINE-1ORF-1p对ERα阳性乳腺癌细胞的体外影响研究

目的探讨人反转座子长散在重复序列编码蛋白1(LINE-1 ORF-1p)对ERα阳性乳腺癌细胞ZR75-1生长的影响及可能机理。方法利用Lipofectin 2000将LINE-1 ORF-1的表达载体及其空载体,siRNA及其空载体转染进入ERα阳性乳腺癌细胞ZR75-1细胞。使用MTT法测定LINE-1 ORF-1p对ERα阳性乳腺癌细胞ZR75-1生长的影响;利用Luciferase检测LINE-1 ORF-1p对ERα转录活性的影响。结果 MTT法观察结果发现,LINE-1 Flag-ORF-1p能够显著促进ZR75-1细胞的生长(P=0.018)。LINE-1 ORF-1p siRNA表达载体能够抑制ZR75-1细胞的生长(P=0.022),其体外抑制率为E2-:25.51%,P=0.025,E2+:64.29%,P=0.021。LINE-1 Flag-ORF-1p能够升高ERα的转录活性(P=0.008)。LINE-1 ORF-1psiRNA表达载体能够降低ERα的转录活性(P=0.015),结论 LINE-1 ORF-1p能够通过升高ERα的转录活性,促进乳腺肿瘤细胞ZR75-1生长。

HHLA2及其受体TMIGD2在卵巢癌组织中的表达及其临床意义

目的:探讨人类内源性逆转录病毒-H长末端重复序列结合蛋白2(HHLA2)和其受体穿膜和免疫球蛋白结构域2(TMIGD2在卵巢癌组织中的表达,分析其与卵巢癌患者临床病理特征及预后的关系。方法:通过免疫组织化学方法在包含154点/154例卵巢癌组织的芯片中分别检测HHLA2和其受体TMIGD2的表达,分析其表达水平与患者临床病理特征的关联性及其对预后的影响。结果:HHLA2的表达与卵巢癌病理分型有关(P<0.05)。Kaplan-Merier生存分析表明,在Ⅰ型卵巢癌中,HHLA2和TMIGD2高表达患者OS较短(P<0.05,P<0.01)。单因素Cox比例风险模型显示,卵巢癌Ⅱ型、FIGO分期Ⅲ和Ⅳ期、存在淋巴转移及远处转移者预后更差。多因素Cox风险模型分析显示,TMIGD2高表达、FIGO分期Ⅲ和Ⅳ期、存在淋巴转移、淋巴转移阳性可能是导致卵巢癌患者预后较差的独立影响因素,且HHLA2与TMIGD2表达呈正相关(r=0.603,P<0.01)。结论:HHLA2及其受体TMIGD2在卵巢癌组织中高表达且与患者的预后相关联,有望成为卵巢癌患者的预后预测指标。