不同倍性鲫鲂高迁移率族蛋白1基因的克隆和原核表达

用RACEPCR技术,分别获得三倍体鲫鲂、四倍体鲫鲂、红鲫和团头鲂的高迁移率族蛋白1基因(HMG1)mRNA全长序列,其开放阅读框包含579nt,翻译成193个氨基酸.不同倍性鲫鲂HMG1的cDNA和氨基酸序列比较分析表明:在cDNA水平上,四倍体鲫鲂与母本红鲫的同源性(99%)高于同父本团头鲂的同源性(97%);三倍体鲫鲂与父母本同源性(95%)低于亲本之间的同源性(98%);在氨基酸水平上,四倍体鲫鲂与父母本的同源性(100%)高于三倍体鲫鲂与亲本的同源性(97%).结果表明:远源物种间的杂交对两性不育的三倍体鲫鲂HMG1基因造成了一定的冲击,分子遗传效应表现为三倍体鲫鲂HMG1基因位点发生了变异;四倍体鲫鲂HMG1氨基酸序列与亲本的完全一致性,克服了等位基因的杂交不亲和性,为两性可育的异源四倍体鲫鲂遗传稳定奠定了基础.生物信息学分析表明:HMG1蛋白二级结构具有8个螺旋和3个转角,HMG1蛋白三级结构于N-端具有两个DNA结合基序,C-端具有一长为23个重复D或E的氨基酸尾.这种结构决定了HMG1能够与核DNA发生"蛋白-DNA"的相互作用,参与多种核内生物学功能的完成.另外,以HMG1氨基酸序列构建了鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类的进化树,结果提示HMG1是一种古老的蛋白质,并在物种演化中具有保守性;首次构建了鱼类HMG1原核表达载体,外源的鱼类HMG1基因编码蛋白在原核细胞中得到了表达,这为下一步HMG1蛋白的制备和生物学功能、尤其与DNA转座子相互作用的研究提供了条件,将助于了解物种间的杂交形成异源多倍体的机制.

高迁移率族蛋白B1基因的克隆及其与神经管发育的相关关系

目的:构建神经管cDNA文库,寻找神经管发育相关基因。方法:提取E8.5 d金黄地鼠神经管总RNA;SMART技术构建神经管cDNA噬菌体表达文库;重组噬菌体PCR鉴定。将出现频率很高的重组噬菌斑,经质粒转化、酶切鉴定和DNA序列分析,证实为高迁移率族蛋白B1基因(HMGB1)。将HMGB1 cDNA片段回收、纯化,制备探针;Northern杂交检测不同发育阶段神经管中HMGB1 mRNA的表达变化。结果:构建的HMGB1cDNA片段含有完整的cDNA序列。Northern杂交显示:随胚胎发育,神经管HMGB1 mRNA表达量逐渐增加,E10 d增加最为明显,E12 d仍处于较高水平;而8.5 d高温致畸胚神经管,HMGB1 mRNA表达量较对照组明显减少。结论:HMGB1基因的表达与神经管发育及高温致神经管畸形的发生密切相关。

敲减SRY相关高迁移率族盒蛋白9基因下调Wnt/β-连环蛋白信号对气道肉芽组织成纤维细胞增殖和凋亡的影响

目的探讨敲减SRY相关高迁移率族盒蛋白9(SOX9)基因下调Wnt/β-连环蛋白信号对气道肉芽组织成纤维细胞增殖和凋亡的影响。方法应用基因芯片筛选出气道肉芽组织和气道正常黏膜组织差异表达的基因,用R软件进行分析,挑选最显著的差异基因SOX9作为研究对象,并借助逆转录聚合酶链反应技术验证气道肉芽组织及气道正常黏膜组织SOX9的表达。提取气道肉芽组织成纤维细胞,通过构建shRNA-SOX9慢病毒载体转染气道肉芽组织成纤维细胞,稳定感染shRNA-SOX9慢病毒的细胞标记为shRNA-SOX9(shRNA-SOX9组),稳定感染shRNA阴性对照的慢病毒的细胞标记为阴性对照组,无质粒载体加入的细胞设定为空白对照组。利用实时定量逆转录聚合酶链反应、蛋白质印迹法检测细胞内SOX9和Wnt/β-连环蛋白信号通路上下游基因表达情况;使用细胞计数试剂盒8检测成纤维细胞的活力;流式细胞术检测细胞凋亡率,组间做比较。结果SOX9在气道肉芽组织中呈高表达,shRNA-SOX9慢病毒转染气道肉芽组织成纤维细胞后,SOX9和Wnt/β-连环蛋白信号通路相关基因表达均低于阴性对照组和空白对照组;敲减SOX9后,气道肉芽组织成纤维细胞的增殖能力下降,转染24、48、72 h后,shRNA-SOX9组气道肉芽组织成纤维细胞增殖抑制率明显高于阴性对照组和空白对照组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。shRNA-SOX9组细胞凋亡率高于空白对照组和阴性对照组[(16.9±2.0)%比(9.1±1.2)%、(10.1±1.8)%],3组间差异有统计学意义(F=3.854,P=0.021)。结论敲减SOX9可以通过调节Wnt/β-连环蛋白信号通路抑制气道肉芽组织成纤维细胞的增殖、促进凋亡。

HMGN3基因表达状态在骨肉瘤患者中的预后价值

目的:探讨高迁移率族核小体结合蛋白3(HMGN3)基因在骨肉瘤(OS)患者中的表达状态,探讨其预后价值。方法:通过GEO数据库检索OS相关的数据集,应用生物信息学方法分析HMGN3基因在不同GEO数据集中的差异表达状态,并在包含临床信息的GEO数据集中进行预后分析。生存分析采用比例风险回归模型(Cox模型),并采用Kaplan-Meier法绘制生存曲线。结果:共获得3个GEO数据集用于数据分析,包括GSE12865、GSE14359、GSE21257。HMGN3基因在GSE12865、GSE14359中的差异表达分析结果分别为LogFC值=1.704,t=7.071,P<0.001和logFC值=1.318,t=3.430,P=0.004,均呈现高表达。以GSE21257作为预后分析数据集,HMGN3基因高表达组1年、3年、5年生存率分别为89.66%、50.98%、45.90%,而低表达组分别为95.83%、83.33%、74.56%,差异具有统计学意义(P<0.05)。HMGN3基因高表达患者死亡风险为HR=2.58,95%CI=(1.07,6.22),差异有统计学意义(P<0.05)。结论:HMGN3基因在骨肉瘤中呈高表达状态,而且HMGN3基因高表达对骨肉瘤患者的预后具有显著影响,但其具体机制还需要进一步探索。

丝裂霉素下调高迁移率族蛋白B1基因表达对胃癌细胞增殖和凋亡的影响

目的探讨丝裂霉素通过下调高迁移率族蛋白B1(HMGB1)基因的表达对人胃癌MGC-803细胞增殖和凋亡的影响。方法用不同浓度的丝裂霉素干预人胃癌MGC-803细胞,CCK-8法检测丝裂霉素对MGC-803细胞增殖抑制作用,计算半数抑制浓度(IC50),选择接近1/2 IC50值的丝裂霉素浓度即2μmol·L^-1进行后续实验。将细胞分为4组:空白对照组(未行任何处理)、丝裂霉素组(2μmol·L^-1丝裂霉素处理)、第1转染组(转染空载质粒后以2μmol·L^-1丝裂霉素处理)和第2转染组(转染HMGB1过表达载体质粒后以2μmol·L^-1丝裂霉素处理)。蛋白质印迹法检测HMGB1蛋白表达水平,通过脂质体转染技术恢复HMGB1的表达,CCK-8实验检测细胞增殖能力(OD值),AnnexinⅤ-FITC/PI双染色法检测细胞凋亡情况。结果空白对照组、丝裂霉素组、第1转染组和第2转染组的HMGB1蛋白相对表达水平分别为0.44±0.04,0.18±0.02,0.18±0.02和0.40±0.05;这4组的细胞增殖能力分别为0.57±0.06,0.32±0.03,0.33±0.03和0.52±0.05;这4组的细胞凋亡率分别为(4.36±1.22)%,(32.05±5.29)%,(32.64±5.36)%和(7.01±2.38)%。上述指标:丝裂霉素组与空白对照组相比,或第2转染组与丝裂霉素组相比,差异均有统计学意义(P均<0.05)。结论丝裂霉素可通过下调HMGB1的表达,抑制胃癌MGC-803细胞增殖并促进细胞凋亡。

HMGB1基因沉默促进多柔比星诱导的胃癌BGC-823细胞自噬及凋亡

目的:探讨高迁移率族蛋白1(high-mobility group box 1,HMGB1)基因沉默对化疗药物多柔比星(doxorubicin,DOX)诱导BGC-823胃癌细胞发生自噬和凋亡的影响。方法:MTT、Western blotting和激光共聚焦显微镜分别检测DOX对BGC-823细胞增殖及微管相关蛋白轻链3-Ⅰ(microtubule light chain-3Ⅰ,LC3Ⅰ)、LC3Ⅱ表达和自噬小体形成的影响。构建靶向HMGB1的shRNA载体p Super-sh HMGBl及其对照载体p Super-sh NC并转染BGC-823胃癌细胞,建立HMGB1稳定沉默的细胞系。DOX处理不同质粒转染组的BGC-823胃癌细胞,激光共聚焦显微镜观察HMGB1沉默对DOX诱导的自噬小体形成的影响,MTT法、流式细胞术分别检测对细胞增殖和凋亡的影响,Western blotting检测对自噬及凋亡相关蛋白(HMGB1、LC3、Bcl-2、Bcl-XL、Mcl-1和激活型caspase-3)表达的影响。结果:DOX可上调BGC-823细胞中LC3-Ⅱ蛋白的水平和促进细胞自噬体的形成(P<0.01)。与对照组相比,HMGB1基因沉默可减少DOX诱导的胃癌细胞自噬[(19.33±2.96)%vs(71.67±3.38)%,P<0.01],促进胃癌细胞发生凋亡[(46.12±3.15)%vs(12.37±2.84)%,P<0.05],上调激活型caspase-3的表达水平。进一步分析发现,DOX诱导胃癌细胞发生自噬时,Mcl-1的降解增加,而Bcl-2和Bcl-XL表达无明显变化;HMGB1基因沉默可抑制DOX诱导的Mcl-1降解。结论:DOX可诱导BGC-823胃癌细胞发生自噬,HMGB1基因沉默有助于逆转胃癌细胞对DOX的耐药性,促进胃癌细胞发生凋亡。

HMGB1基因真核细胞表达载体的构建及其在人脐静脉血管内皮细胞中的表达

目的构建HMGB1基因真核细胞表达载体并检测其在真核细胞中的表达。方法提取人脐静脉血管内皮细胞(HUVEC)总RNA,反转录为cDNA。PCR扩增HMGB1全长编码基因,构建成pcDNA-3.1-myc-his-B-HMGB1真核细胞表达载体。转染HUVEC,Western blot检测转染后HMGB1基因的表达改变。结果构建HMGB1全长基因真核细胞表达载体成功,酶切鉴定及测序鉴定表明载体构建正确,转染HUVEC后可检测到外源性蛋白的表达,对照组无外源性蛋白表达。结论成功构建了HMGB1全长基因真核细胞表达载体并可转染至HUVEC中。

多囊卵巢综合征患者HMGA2基因多态性与胰岛素抵抗的相关性研究

目的探讨高迁移率族蛋白A2(HMGA2)基因单核苷酸多态性与多囊卵巢综合征(PCOS)患者胰岛素抵抗(IR)的相关性。方法选取在本院就诊的98例PCOS患者为研究对象(PCOS组),并进一步细分为胰岛素抵抗组(IR组,54例)和非胰岛素抵抗组(NIR组,44例);选取同期86例因单纯输卵管因素或男性因素不孕在本院就诊的非PCOS不孕妇女作为对照(对照组)。采用直接测序法检测各组患者HMGA2基因rs2272046位点的多态性。结果PCOS组中HMGA2基因rs2272046位点的CA、AA两种基因型占比较对照组显著升高(P<0.05),且IR组中CA、AA两种基因型占比较NIR组显著升高(P<0.05),IR组中的A等位基因频率显著高于NIR组(P<0.05);IR组患者CA型和AA型基因型空腹血糖、空腹胰岛素、胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)水平均显著高于CC型患者(P<0.05)。AA型基因型是影响IR发生的独立危险因素(P<0.05)。结论HMGA2基因rs2272046位点的AA型基因型与PCOS患者IR有一定相关性。

阿糖胞苷对人急性髓系白血病细胞活力、凋亡的作用及机制

目的探讨阿糖胞苷(Ara-C)对人急性髓系白血病(AML)细胞活力、凋亡的作用及机制。方法选取对数生长期人AML细胞株MV4-11,分别用二甲基亚砜(DMSO)及0.5、1.0、1.5μmol/L Ara-C作用24、48和72 h,采用细胞计数试剂盒8(CCK8)和流式细胞仪检测各组细胞不同时间的光密度(OD)值和细胞凋亡情况;取对数生长期MV4-11细胞分为空白组和1.0μmol/L Ara-C组,1.0μmol/L Ara-C组细胞分别处理3、6、12、24及48 h,采用蛋白印迹法检测各组MV4-11细胞中Caspase 3、c-Myc及高迁移率族蛋白1(HMGB1)的蛋白表达;利用cBioportal在线分析工具和R包(survminer)分析c-Myc表达水平与AML患者生存期的相关性。结果与DMSO组相比,0.5、1.0及1.5μmol/L Ara-C组MV4-11细胞不同时间的细胞活力均降低、凋亡细胞比例升高,且对Ara-C均有浓度依赖性(P<0.0001或P<0.01);与DMSO组相比,1.0μmol/L Ara-C组MV4-11细胞经不同时间处理后Caspase 3表达水平均降低,且有时间依赖(P<0.05);与DMSO组相比,1.0μmol/L Ara-C组MV4-11细胞经不同时间后,细胞的HMGB1和c-Myc蛋白表达均降低,差异均有统计学意义(P<0.05);c-Myc高表达与AML患者较差生存期呈正相关((P<0.05)。结论Ara-C可抑制人AML细胞活力和诱导细胞凋亡,其机制可能与HMGB1/c-Myc的下调有关。

HMGB1基因SNP位点实时荧光PCR检测方法的建立

目的建立基于Taq Man探针实时荧光PCR技术的高迁移率族蛋白1(high mobility group box-1 protein,HMGB1)基因单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)检测方法。方法收集2014年4月在深圳口岸医院体检的健康人群样本20份,选择HMGB1基因上的2个SNP位点设计常规PCR和实时荧光PCR扩增引物和Taq Man探针,采用基因测序和实时荧光PCR方法对样本进行SNP分型。结果实时荧光PCR方法SNP分型结果显示,在20份样本中的HMGB1基因rs1412125位点检测到TT基因型11例,CC基因型1例,TC基因型8例;HMGB1基因rs3742305位点检测到GG基因型15例,GC基因型5例,未发现CC基因型。这一结果与基因测序方法结论完全一致。结论基于Taq Man探针技术的实时荧光PCR方法进行HMGB1基因SNP分型简单、快速、高效,可用于人群大规模样本的SNP筛查,具有广泛应用的价值。