TBX2基因3'非翻译区位点rs59382073与汉族人群散发型先天性心脏病的易感性密切相关

目的分析TBX2基因3＇UTR变异位点与汉族人群散发型先天性心脏病（CHD）的遗传易感性是否关联,初步探讨其可能的发病机制。方法纳入2010年8月至2012年4月山东济南军区总医院心血管病研究所诊断的非综合征型汉族CHD为CHD组,以同期医院和社区体检的健康儿童为对照组。选择CHD组和对照组各24例行TBX2 3＇UTR测序。根据测序结果在CHD组和对照组分别行SNa Pshot基因分型和关联分析;通过细胞转染及荧光素酶检测对阳性位点进行功能分析。结果 CHD组纳入768例,年龄（6.1±4.8）岁,男383例（49.9%）;对照组纳入660例,年龄（6.5±3.2）岁,男354例（53.6%）。124例CHD和24例对照行TBX2基因3＇UTR区测序发现3个已知的SNPs位点：rs59382073、rs1058004和rs729782,未检出新发SNPs位点。2样本采集中期CHD和对照组各288例样本的关联分析显示,rs59382073的基因型在CHD组和对照组的分布差异有统计学意义（P=0.012）;余2个SNPs在两组间差异无统计学意义（P〉0.5）,后续样本未行该2个SNPs检测。3全样本关联分析显示,TBX2 3＇UTR rs59382073位点与散发型CHD的患病风险密切相关,GT/TT基因型较GG基因型可导致CHD的患病风险增加2.13倍（OR=2.13,95%CI：1.51~2.99,P=1.44×10-5）;进一步分层分析显示,与GG基因型相比,GT/TT基因型增加2.75倍圆椎动脉干畸形（OR=2.75,95%CI：1.57~4.81,P=3.99×10-4）、3.18倍法洛四联症（OR=3.18,95%CI：1.53~6.61,P=1.90×10-3）和1.70倍室间隔缺损（OR=1.70,95%CI：1.17~2.46,P=5.14×10-3）的患病风险。4细胞水平的功能研究提示,与G等位基因相比,转染T等位基因可分别导致HEK293 T及H9C2细胞的荧光素酶活性下降29.2%和33.6%。结论 TBX2 3＇UTR rs59382073位点可显著增加汉族人群散发型CHD的患病风险;其不同等位基因的荧光素酶表达水平存在差异,为潜在的功能位点。

胰岛素样生长因子2受体基因3'非翻译区的单核苷酸多态性及其生物信息学分析

目的基因3'非翻译区(3'untranslated region,3'UTR)中miRNA结合区域的遗传突变能够影响基因的表达调控,文中利用生物信息学技术预测胰岛素样生长因子2受体(insulin-like growth factor 2 receptor,IGF2R)基因3'UTR的遗传突变,并检测其对基因表达的影响。方法运用多个在线数据库,获取IGF2R基因3'UTR中具有最小等位基因频率(minor allele frequency,MAF)的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNPs),计算其在不同人种中的频率分布及各SNPs之间的连锁不平衡,并预测与其相应结合的miRNA。最后,检测在淋巴母细胞系中不同变体基因型对IGF2R基因mRNA表达的影响。结果在IGF2R基因3'UTR的33个SNPs中,仅有5个SNPs(rs8191959、rs200237825、rs3832385、rs201568808、rs1050015)具有>0.05的MAF,其中只有rs1050015基因型突变对mRNA表达水平差异具有统计学意义(P=0.010)。结论IGF2R基因3'UTR的rs1050015突变能够促进其表达,可作为帮助预测癌症风险的遗传标志物及个体化治疗的潜在靶点。

SOCS3基因3'端非翻译区荧光素酶报告载体的构建及活性鉴定

目的:研究细胞因子信号抑制蛋白-3(suppressors of cytokine signaling-3,SOCS3)基因3'端非翻译区(3'-un-translated region,3'-UTR)微小RNA(microRNA,miRNA)的调控作用,构建重组SOCS3基因3'-UTR荧光素酶报告载体,并通过荧光素酶活性测定,初步分析可能调控SOCS3基因表达的miRNAs。方法:采用PCR方法从原代培养的小鼠星形胶质细胞基因组DNA中扩增SOCS3基因3'-UTR序列,插入荧光素酶报告载体pGL3-Promoter,获得重组载体pGL3-Promoter/SOCS3;通过Target Scan5.2、RNAhybrid和FINDTAR3软件预测可能与SOCS3基因3'-UTR结合的miR-NAs;将pGL3-Promoter/SOCS3重组质粒和miRNAs共转染HEK 293T细胞,测定SOCS3 3'-UTR荧光素酶的活性。结果:酶切及核酸测序证实,成功构建了SOCS3基因3'-UTR序列的荧光素酶报告重组子;miRNA靶位点预测显示,SOCS3基因可能是miR-203、miR-291a-5p、miR-9、miR-140和miR-130b的作用靶标;与对照组相比,miR-203、miR-291a-5p、miR-140能使SOCS3 3'-UTR荧光素酶的活性显著降低。结论:成功构建了SOCS3基因3'-UTR荧光素酶报告载体,且miR-203、miR-291a-5p、miR-140可显著降低其荧光素酶的活性。

真核mRNA3′非翻译区在基因表达中的作用

真核生物ｍＲＮＡ的３′非翻译区（３′ＵＴＲ）在基因表达调控中发挥重要作用．它不仅调控ｍＲＮＡ在体内的稳定性和降解速率，控制着ｍＲＮＡ的利用效率，还参与ｍＲＮＡ翻译过程的调控．

真核mRNA的3′非翻译区转录后水平调控作用研究进展

真核生物mRNA的 3′非翻译区 (3′_UTR)在基因表达的转录后调控中起着重要作用 :3′_UTR内存在末端加工信号以指导mRNA3′末端的加工 ;3′_UTR不但控制mRNA的稳定性及降解速率、协助辨认特殊密码子 ,而且还控制着mRNA的翻译时间、位点及控制其翻译起始及效率等。

一个遗传性凝血因子Ⅶ缺陷症家系F7基因信号肽区L12R和3＇＇非翻译区c11814-insAA复合性突变与表型分析

目的:通过对一个遗传性凝血因子Ⅶ(FⅦ)缺陷症患者家系成员表型与基因型分析,研究其基因突变与临床表型的关系,探讨其分子发病机制。方法:对先证者及其父母进行活化部分凝血酶时间(APTT)、凝血酶原时间(PT)、纤维蛋白原和FⅦ活性(FⅦ:C)、FⅦ抗原(FⅦ:Ag)检测,对其F7基因的全部外显子及侧翼、启动子区进行测序,以寻找致病基因突变。根据信号肽预测数据库构建包含所发现突变的FVII蛋白分子模型,进行功能预测,推断其对蛋白合成和功能的影响。结果:先证者APTT正常,PT明显延长(58.3 s),FⅦ:C显著下降(1.1%),FⅦ:Ag重度降低(0.9%),其父母的APTT、PT、FⅦ:C和FⅦ:Ag均在正常范围内。先证者和其父亲的F7基因第1a外显子第556位核苷酸发生杂合性T/G突变,导致相应氨基酸由亮氨酸(L)变成精氨酸(R),即L12R。功能预测分析提示,L12R突变影响到信号肽区不同区域的分割及其相应功能,进而导致成熟蛋白质的合成减少和因子活性明显降低。同时,先证者F7基因还存在自发性3'非翻译区c11814-ins AA杂合性突变,而其父母均无此突变。结论:发现1例F7基因L12R突变,位于信号肽区的该杂合突变是导致此例遗传性FVII缺乏症发生的主要分子基础,而位于3'非翻译区的自发性c11814-ins AA突变则进一步造成了FⅦ合成的减低。

真核mRNA3′非翻译区的功能研究进展

真核ｍＲＮＡ的３′非翻译区的功能比人们目前认为的更为复杂。近年来的研究揭示，ｍＲＮＡ３′非翻译区不但决定该ｍＲＮＡ的稳定性，而且还控制着该特定ｍＲＮＡ的翻译时间、翻译地点和翻译产物。值得注意的是真核ｍＲＮＡ３′非翻译区内的突变可能导致肿瘤的发生。文章介绍了１９９１—１９９２年间国际上关于３′非翻译区的一些新发现。

mRNA的3′非翻译区控制硒代半胱氨酸参入多肽链

ｍＲＮＡ的３′非翻译区控制硒代半胱氨酸参入多肽链刘定干（中国科学院上海生物化学研究所，上海２０００３１）关键词ｍＲＮＡ３′非翻译区硒代半胱氨酸多肽链真核生物ｍＲＮＡ的３′非翻译区是决定各个ｍＲＮＡ专有功能特征的调控元件。３′非翻译区除能决定ｍＲＮＡ的...

3′端非翻译区影响TNFα cDNA在大肠杆菌中的表达

采用PCR方法改变了表达构建物pRL-rhTNF中的结构,即去掉rhTNFαcDNA3＇端非翻译区序列110bp(命名为pRL-rhTNFα2),转入大肠杆菌后,观察数个阳性转化子的表达情况,并与原型pRL-rhTNFα的表达进行比较。结果表明,去掉3＇端非翻译区的pRL-rhTNFα2能稳定表达rhTNFα,其发酵及纯化产品的生物学特征均等同于原型的,且其表达量比原型的有提高,提示3＇端非翻译区序列对表达有影响。3＇端非翻译区内存在一个相似于TA的重复序列——TTTA TTA七聚体。这可能是本研究中影响TNFα表达量的原因之一。

mRNA3'末端非编码区及其多态性在炎症与免疫中的调控作用

信使RNA 3'末端非编码区(3'UTR)含有多种顺式反应元件,该顺式元件参与基因表达的转录后调节。其中,存在于3'UTR的A/U富集元件(ARE)具有调控基因表达作用。ARE介导的基因表达的转录后调控广泛存在。人类细胞内ARE-containing基因主要编码一些短暂生物学过程,如免疫、炎症及凋亡等的蛋白质。另外,人类基因中广泛存在多个可选择性多聚腺苷酸化位点,产生不同3'UTR长度或不同蛋白质产物的转录本,而且人体很多3'UTR改变的事件涉及机体免疫及炎性反应。

关岭牛MSTN基因3'-UTR与bta-miR-27b的靶向验证

【目的】明确关岭牛bta-miR-27b与肌肉生长抑制素基因(MSTN)的结合位点及靶向调控关系,为通过调控miRNA改良关岭牛产肉量提供理论依据,也为贵州地方黄牛分子遗传改良工作提供新的切入点。【方法】通过TargetScan预测牛MSTN基因3'端非翻译区(3'-UTR)的潜在miRNA结合区域及互作miRNA,对比关岭牛与不同关岭牛杂交品种的生理表型及MSTN基因和3'-UTR端miRNA表达差异,并分析bta-miR-27b在不同关岭牛杂交群体中的靶位点特异性。将MSTN基因3'-UTR序列野生型(WT)和3'-UTR序列突变型(MUT)分别克隆至pMIR-REPORT Luciferase(H306)载体构建重组双荧光素酶报告基因载体,与bta-miR-27b共转染293T细胞以验证bta-miR-27b与MSTN基因的作用关系,并利用实时荧光定量PCR验证bta-miR-27b对MSTN基因表达的影响。【结果】在牛MSTN基因3'-UTR端发现7个miRNA结合位点;关岭牛各系杂交品种的3个miRNA(bta-miR-27a-3p、bta-miR-27b和bta-miR-128)相对表达量均极显著高于关岭牛(P<0.01,下同),MSTN基因相对表达量极显著低于关岭牛,体质量、体高、体斜长、胸围等生长指标却明显优于关岭牛。关岭牛及其杂交牛MSTN基因3'-UTR端的bta-miR-27b结合区域均无突变、无缺失;MSTN-3'-UTR(WT)与bta-miR-27bmimics共转染293T细胞后其相对荧光值下降53.80%,极显著低于MSTN-3'-UTR(MUT)+bta-miR-27bmimics共转染;转染bta-miR-27b mimics后,bta-miR-27b在关岭牛原代成肌细胞株(N2)中成功超表达,而MSTN基因相对表达量呈极显著下调趋势,表明bta-miR-27b能抑制MSTN基因表达。【结论】bta-miR-27b与MSTN基因的结合区域位于3'-UTR端第62~69位碱基处,且靶位点保守性较高。bta-miR-27b对MSTN基因有很强的靶向调控作用,表现为bta-miR-27b能抑制MSTN基因表达。

葡萄糖调节蛋白78基因3'UTR多态性与男性弱精子症的相关性研究

目的:探究葡萄糖调节蛋白78(GRP78)基因3'UTR单核苷酸多态性(rs12009、rs1140763和rs16927997位点)与弱精子症的关系。方法:选取400例弱精子症不育男性为弱精子症组,400例有生育史的健康男性为对照组,运用多重单碱基延伸PCR(SNa Pshot)对所有研究对象GRP78基因的rs12009、rs1140763和rs16927997位点进行基因分型,再分析此3个位点多态性与男性弱精子症的相关性。结果:弱精子症组和对照组的前向运动精子百分率分别为(20.09±8.18)%、(57.16±13.45)%,两者差异具有统计学意义(P<0.01)。GRP78基因rs12009和rs1140763存在CC、CT、TT 3种基因型和C、T 2种等位基因;rs16927997存在GG、GA、AA 3种基因型和G、A 2种等位基因。在弱精子症组中,rs12009位点C、T等位基因频率分别为47.3%、52.7%;rs1140763位点C、T等位基因频率分别为52.0%、48.0%;rs16927997位点G、A等位基因频率分别为4.4%、95.6%。而在对照组中,rs12009位点C、T等位基因频率分别为44.3%、55.7%;rs1140763位点C、T等位基因频率均为50.0%;rs16927997位点G、A等位基因频率分别为6.0%、94.0%。3个位点基因型及等位基因频率在弱精子症组和对照组中的分布差异均无统计学意义(P>0.05);进一步单倍型分析,发现在弱精子症组和对照组中主要为C-C-A、T-C-G、T-T-A 3种单倍型,但也未发现单倍型与男性弱精子症存在相关性。结论:GRP78基因3'UTR多态性与男性弱精子症的发病风险不存在相关性。

AKT2 3'-UTR荧光素酶报告基因载体构建及与miRNA-625靶向关系验证

目的:通过构建荧光素酶报告基因重组质粒验证miRNA-625与AKT2基因的靶向调控关系。方法:通过生物信息学软件预测AKT2为miRNA-625靶基因;构建野生型AKT2基因3'端非翻译区荧光素酶报告基因载体及miRNA-625靶序列突变型载体;将HEK-293T细胞株随机分为野生型+miRNA-625组、野生型+miRNA内参组、突变型+miRNA-625组、突变型+miRNA内参组;Lipofectamine 2000转染相应的质粒与miRNA,双荧光素酶报告基因系统检测荧光素酶活性。结果:构建野生型及突变型荧光素酶报告载体鉴定正确,双荧光素酶报告基因检测系统显示野生型+miRNA-625组相对荧光素酶活性较野生型+miRNA内参组明显降低(t=14.176 4,P<0.05)。结论:miRNA-625对野生型AKT2重组质粒荧光活性有明显的抑制作用,证实miRNA-625能够靶向调控AKT2基因。

东方鲀生长激素基因3′-UTR多态性分析

以暗纹东方鲍(Takifiugu．Obscures)、红鳍东方纯(Takifugu．Rubripes)、星点东方鲍(Takifugu．niphobles)共82个个体为对象,运用单链构向多态性(SSCP)技术和测序技术分析生长激素(Growth Hormone,GH)基因3’非翻译区的多态性。结果表明3个群体中3’非翻译区存在两种长度多态性,分别为320bp和317bp,与GenBank(登录号为：FRU63807)的序列(316bp)有差异；共检测到6种基因型,分别命名为aa、bb、ab、bc、cd、dd,变异频率达4．36%,其中在暗纹东方纯中检测到四种aa、bb、ab、bc,cd和dd基因型分别只在于星点东方纯和红鳍东方纯检测到；7个突变位点中有1处颠换即位点212(T→G),6处转换即位点120、180、227、265、287 (C→T)和位点191)(A→G)。

白细胞介素-12 p40 3’非翻译区基因多态性与丙型肝炎病毒感染的相关性

目的探讨丙型肝炎患者IL-12脚03’非翻译区rs3212227位点基因多态性与HCV感染的关系。方法应用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性分析（PCR—RFLP）和DNA测序的方法检测127例丙型肝炎患者IL-12 p40 03’非翻译区rs3212227位点的基因型，采用荧光定量PCR技术测定丙型肝炎患者血清HCVRNA水平。组间基因型及等位基因分布频率比较采用χ2检验。结果丙型肝炎患者IL-12 p40 3＇非翻译区rs3212227位点AA、AC、CC基因型分布频率分别为34．6％、40．9％和24．4％，等位基因A、C分布频率分别为55．1％、44．9％。丙型肝炎患者中HCVRNA≥2．0×10^6拷贝／mL组IL～12 p40 rs3212227位点C等位基因携带者分布频率明显高于HCVRNA〈2．0×10^6拷贝／mL组（χ2=7．367，P=0．007）。IFN无应答组IL-12 p40 rs3212227位点C等位基因分布频率明显高于IFN应答组（χ2=4．942，P=0．026）。结论IL-12 p40 3’非翻译区rs3212227位点基因多态性与HCV感染具有相关性，携带C等位基因的个体可能更利于HCV复制，而不利于IFN治疗。

家蚕核型多角体病毒编码miR-364对DNA聚合酶基因表达的调控作用研究

MicroRNA(miRNA)在调控病毒与宿主相互作用方面起着重要作用。为了研究家蚕核型多角体病毒(Bm NPV)编码的miRNA对其自身靶基因的调控作用,通过高通量测序得到Bm NPV编码的一条miRNA——Bm NPV-miR-364,利用在线靶基因预测程序RNAhybrid与RNA22预测Bm NPV基因组中有6个基因可能是Bm NPV-miR-364的靶基因。分别构建Bm NPVmiR-364与6个侯选靶基因3'-UTR的表达载体,共转染Bm N细胞后检测其双荧光素酶活性,结果表明Bm NPV-miR-364对Bm NPV DNA聚合酶(DNA polymerase)基因的抑制作用显著(P<0.05),对其余5个靶基因的抑制作用不显著。进一步采用Bm NPV-miR-364 mimic与Bm NPV-miR-364 inhibitor分别进行过表达和缺失表达分析,显示Bm NPV-miR-364 mimic能显著抑制DNA polymerase基因的表达,而Bm NPV-miR-364 inhibitor能显著解除Bm NPV-miR-364对DNA polymerase基因的抑制作用。将Bm NPV-miR-364与DNA polymerase基因的表达载体共转染Bm N细胞,qRT-PCR分析发现实验组细胞中病毒DNA polymerase基因的表达水平显著低于对照组。qRT-PCR检测家蚕经口接种Bm NPV后24 h内,血淋巴中Bm NPV-miR-364和病毒DNA polymerase基因的表达量很低,但在24 h之后表达量急剧上升。研究结果提示:Bm NPV编码的miR-364可以靶向抑制自身复制过程中的重要酶基因,调节DNA的复制。

高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒弱毒疫苗株作为外源基因表达活病毒载体的研究

利用反向遗传操作技术,猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)也可以被用作外源基因表达的活载体。前期研究将猪瘟病毒E2蛋白的编码基因插入了高致病性PRRSV弱毒疫苗株HuN4-F112的非结构蛋白和结构蛋白编码间区,所拯救的重组病毒rPRRSV-E2能够在体外和体内高效表达E2蛋白。能够为猪瘟和HP-PRRS的感染提供100%的免疫保护。本研究利用rPRRSV-E2的全长感染性克隆平台,在PRRSV基因组ORF7和3'非翻译区之间插入了转录调控序列6(TRS6)和绿色荧光蛋白的编码基因,构建并拯救了重组病毒rPRRSV-E2-EGFP,该病毒感染MARC-145细胞后,可以同时表达猪瘟E2蛋白和EGFP。外源序列在载体中能够保持遗传稳定。本研究为开发PRRSV作为病毒活载体疫苗提供了一个新的外源基因插入位点和构建策略,对今后多价疫苗的研发有重要意义。

microRNA与mRNA不同位点结合后的生物学效应研究进展

microRNA(miRNA)是一类单链非编码小RNA,主要参与功能基因的转录后调控,具有广泛、多样的生物功能,在真核生物体内对基因表达具有重要的调控作用。miRNA既可以抑制编码基因mRNA的表达,又可以激活mRNA的作用;既可以在细胞质中作用于mRNA的不同区域,也可以返回细胞核中发挥重要的生物学功能;同一个miRNA不一定只是一种作用模式,它可以同时作用于3'UTR、5'UTR和ORF区域。在细胞质中,miRNA通过与mRNA 3个区域中存在的识别位点互补配对并结合一些辅助蛋白发挥作用;在细胞核中,miRNA通过与lncRNA的相互作用起到调节基因功能的作用;miRNA还可与DNA的启动子序列相结合,诱导基因转录与翻译。

草鱼SREBP-1-3'-UTR双荧光素酶报告载体构建及miR-33对其表达的影响

为研究草鱼(Ctenopharyngodon idella)miR-33在固醇调节元件结合蛋白-1(Sterol regulatory element binding protein 1,SREBP-1)调节脂代谢中的作用,构建了草鱼SREBP-1基因3'端非翻译区(Untranslated region,UTR)含miR-33靶序列的双荧光素酶报告基因载体。首先用PCR法获得SREBP-1 mRNA含miR-33结合位点的3'UTR序列(379 bp),与双荧光素酶报告载体pmir GLO重组后转染DH5α感受态细胞。然后经筛选和双酶切鉴定,获得含有SREBP-1基因3'-UTR的双荧光素酶报告载体:pmir GLO-SREBP-1-3'-UTR。最后在草鱼肝细胞L8824共转染miR-33mimics和pmir GLO-SREBP-1-3'-UTR,明确miR-33与SREBP-1基因3'UTR区的靶向关系。结果表明,含有SREBP-1基因3'-UTR序列的双荧光素酶报告基因载体构建成功,PCR、双酶切和基因测序证明序列与目标一致;转染pmir GLO-SREBP-1-3'-UTR的L8824细胞可表达荧光素酶,单独转染载体组的荧光素酶活性显著高于共转染载体和miR-33 mimics组(P<0.05)。本研究证实草鱼SREBP-1是miR-33的直接靶基因,miR-33通过和SREBP-1 mRNA 3'UTR结合,调控SREBP-1基因的转录后表达。

豌豆肌动蛋白异型体基因的特异性表达

将分属三类豌豆 (Pisumsativum)卷须肌动蛋白异型体 (PEAc)的基因 3’端进行了亚克隆 ,并利用限制性内切酶从中切取了完整的 3’非翻译区片段 ,将之做为特异性探针进行DIG标记 ,并对不同发育时间豌豆根、茎、叶及花粉中提取的总RNA进行点杂交分析。发现其中I类 (PEAcI)和II类 (PEAcII)在根、茎、叶中都有表达 ,但存在发育时间上的表达特异性 ,尤其在叶中的差异较明显。而III类 (PEAcIII)与前二者的差别更大 ,仅发现其在 2d及 2 8d的根、7d的茎及 1 8d的叶中有表达。在花粉中 ,只有PEAcII有少量的表达 ,说明三类异型体基因的表达还存在组织特异性。