海南黑山羊ATG16L2基因启动子区多态性研究

旨在研究海南黑山羊ATG16L2基因启动子区的结构特征及其遗传分布情况,为进一步探索该基因的表达调控机制及功能提供理论依据。本研究以200头海南黑山羊为研究对象,构建DNA混池,采用Sanger法测序对海南黑山羊ATG16L2基因启动子区的多态性进行初筛,应用PCR-RFLP技术对200头海南黑山羊个体进行基因型鉴定。对筛选到的SNP位点进行连锁不平衡分析,构建单倍型。利用生物信息学方法分析SNP位点对海南黑山羊ATG16L2基因表达的影响。在海南黑山羊ATG16L2基因启动子区共检测到3个SNPs位点,分别为SNP1(g.30667970T>C)、SNP2(g.30668540T>C)和SNP3(g.30668664C>T),且彼此连锁。SNP1和SNP2位点均表现为中度多态性,SNP3位点表现为低度多态性,且符合Hardy-Weinberg平衡(P>0.05)。单倍型分析结果显示,H1、H2、H3和H4单倍型频率分别为0.321、0.304、0.271和0.097,且H1(CGC)为优势单倍型。生物信息学分析显示,山羊ATG16L2基因共预测到3个启动子和4个CpG岛区域;存在2个重复元件LINE2(-1989~-1826 bp、-562~-426 bp)、hAT-Charlie(-1804~-1511 bp)以及5个CCAAT-Box、13个CAAT-Box、10个CGCG-Box、11个GATA-Box和2个TATA-Box。综合多种在线软件预测发现,上述SNPs可能通过影响ATG16L2基因的启动子区的顺式作用元件,从而影响海南黑山羊ATG16L2基因的转录表达。本研究在海南黑山羊ATG16L2基因启动子序列中发现3个SNPs位点,其中SNP1和SNP2表现为中度多态性,SNP3表现为低度多态性,并预测这些SNPs可能影响转录因子结合,从而调控基因表达,为进一步探究ATG16L2基因功能及其调控机制提供了理论依据。

ATG3 rs2638029、rs3732817基因多态性与广西地区抗中性粒细胞胞质抗体相关性小血管炎的相关性

目的探讨广西地区人群自噬相关基因(ATG)3 rs2638029、rs3732817位点多态性与原发抗中性粒细胞胞质抗体相关性小血管炎(AAV)的关联关系。方法采用多重PCR结合高通量测序技术检测194例AAV患者(AAV组)和195例健康成人(对照组)ATG3 rs2638029、ATG3 rs3732817位点的基因型,并收集受试者相关临床资料,分析其基因多态性与AAV易感性、临床症状的关系。结果ATG3 rs2638029、ATG3 rs3732817等位基因和基因型在AAV组和对照组分布差异无统计学意义(P>0.05),两位点存在连锁不平衡(D′=0.969,r^(2)=0.249),两位点可构建3个常见单体型,在AAV组和对照组中,各单体型分布差异无统计学意义(P>0.05)。ATG3 rs2638029及rs3732817不同基因型之间,水肿、血尿、蛋白尿症状发生率比较差异无统计学意义(P>0.05)。ATG3 rs2638029位点不同基因型IgG水平分布差异有统计学意义(P<0.05)。ATG3 rs3732817位点不同基因型白蛋白水平分布差异有统计学意义(P<0.05)。结论广西人群中的AAV患者ATG3基因多态性可能与IgG水平升高、低白蛋白血症相关联,但可能与AAV患者的遗传易感性无明显关联性。

石榴ATG基因家族鉴定及其在非生物胁迫下的表达模式分析

利用生物信息学方法,从石榴(Punica granatum Linn.)品种‘突尼斯’(‘Tunisia’)基因组中鉴定自噬相关基因(ATG)家族成员,并对其蛋白质理化性质、染色体定位、基因结构、系统进化、共线关系和表达模式进行了分析。结果表明:从石榴基因组中共鉴定出58个ATG基因,定位在8条染色体上。58个石榴ATG家庭成员可分为6个亚族。58个石榴ATG基因中3对基因存在共线关系;石榴与拟南芥[Arabidopsis thaliana(Linn.)Heynh.]和葡萄(Vitis vinifera Linn.)ATG基因家族成员间分别存在45和41对共线关系。转录组数据挖掘显示:PgVTI12b-1、PgATG1b-1、PgATG8h-1、PgATG8c-2和PgATG8c-35个基因在ABA缓解干旱胁迫的响应中差异表达;NaCl胁迫下,石榴根和叶中分别有11和8个ATG基因差异表达,且PgATG6b、PgTORb和PgATG1b-2基因在根和叶中均差异表达。实时荧光定量PCR验证发现石榴ATG基因的表达模式与转录组结果基本一致。综合分析结果表明:PgVTI12b-1、PgATG1b-1、PgATG8h-1、PgATG8c-2和PgATG8c-3基因参与石榴叶对ABA缓解干旱胁迫的响应,而PgATG6b、PgTORb和PgATG1b-2基因则同时参与石榴根和叶对NaCl胁迫的响应。

PC12细胞在缺氧条件下的自噬现象

目的:考察PC12细胞内自噬发生与缺氧时间的关系,探讨自噬对缺氧细胞的影响作用。方法:以PC12细胞为模型,将对数生长期的细胞加入96孔培养板,37℃、5%CO_2培养24 h后,放入0.5%O_2、94.5%N_2和5%CO_2的培养箱缺氧1 h、3 h、6h、9 h、12 h、24 h、36 h和48 h,用MTT法检测细胞存活率,透射电镜观察细胞内自噬体,Westen blot法检测自噬相关蛋白(LC3B、Atg5和Beclin1)的表达,用试剂盒检测细胞内乳酸脱氢酶(LDH)活性、活性氧自由基(ROS)和线粒体膜电位(MNP)水平,探究缺氧不同时间自噬对PC12细胞的作用。结果:在缺氧3~12 h,PC12细胞自噬明显增加,自噬相关蛋白(LC3B、Atg5和Beclin1)表达增加,尤其是缺氧9 h,PC12细胞存活明显增加,表明短时间缺氧自噬对细胞起保护作用,而随着缺氧时间的延长细胞存活明显降低,自噬相关蛋白表达水平减少,细胞LHD和ROS水平明显增加。MMP水平显著下降,细胞凋亡明显增加。结论:在缺氧早期自噬对PC12细胞起保护作用,但缺氧时间较长,超过了细胞自身调节能力导致细胞死亡。

自体吞噬在植物生长发育中的功能

自体吞噬是一种细胞内自我降解系统,它能将植物细胞内溶物运输至液泡并降解。自体吞噬可划分为内溶物的包裹、运输至液泡、内溶物的降解和降解产物的重新利用几个连续步骤。关于细胞自体吞噬的认识主要来源于酵母、人类、小鼠、果蝇和线虫等生物,以拟南芥等为代表的植物细胞自体吞噬的研究虽然刚刚开始,但也取得了一些标志性的成果,且近十几年来已迅速成为植物研究领域的热点之一。自体吞噬在植物体内具有多种生理和病理作用,如对饥饿的适应、细胞内蛋白质和细胞器的清除、种子中贮藏蛋白的积累、抵制微生物、细胞死亡和胁迫响应等。本文在介绍自体吞噬形成过程的基础上,着重探讨了自体吞噬在植物生长发育中的功能,并对植物中自体吞噬的研究方向进行了展望。

猪瘟病毒促进细胞自噬并利于病毒增殖

细胞自噬在病毒的增殖、释放中有着重要的作用,目前国内仍然没有猪瘟病毒与细胞自噬相互作用关系的报道。本研究旨在探讨猪瘟病毒Shimen株感染宿主细胞(ST)后对细胞自噬的影响,以及细胞自噬对病毒增殖的作用。通过透射电镜和自噬体标记分子LC3的荧光聚点的观察,直观判断病毒对自噬的影响;并通过Western blot,检测LC3蛋白和P62蛋白的表达量,以及LC3蛋白转化分析,确定猪瘟病毒感染促进细胞自噬发生。利用自噬促进剂雷帕霉素、抑制剂3-MA、自噬体与溶酶体融合阻断剂氯喹(CQ),以及自噬基因Beclin 1、LC3蛋白的干扰,调控自噬来研究自噬对病毒增殖的影响。结果表明,病毒感染细胞促进了细胞自噬的发生,且能形成完整的自噬过程,同时病毒利用细胞自噬来促进自身增殖。本研究为探索猪瘟病毒与宿主细胞相互作用关系增加了新的数据。

细胞自噬的基因调控及其与稻瘟病的关系

细胞自噬是真核生物中广泛存在的过程,并且在进化上十分保守。在真核生物分化和发育的过程中,它参与胞内细胞器和蛋白质的周转,被认为在细胞的形态建成方面发挥重要作用。现就细胞自噬的分子机制和功能做一介绍,并对稻瘟病菌细胞自噬的研究现状进行了回顾。

显微镜技术在植物细胞自噬研究中的应用

细胞自噬是真核生物对细胞内物质进行循环利用的重要途径。在植物中已发现的细胞自噬有两种形式,即微自噬和巨自噬。自噬在植物体的生长发育、免疫应答、胁迫反应、衰老等过程中具有非常重要的作用。显微镜技术是研究细胞自噬的重要手段,与生物化学和分子生物学技术相结合,荧光显微镜,激光扫描共聚焦显微镜,电子显微镜等技术的相互印证,大大地推动了对细胞自噬过程和机理的研究。本文扼要概述了显微镜技术在植物细胞自噬研究中的应用。

结核分枝杆菌ESAT6-CFP10融合蛋白对小鼠巨噬细胞自噬功能的影响

目的研究结核分枝杆菌(MTB)ESAT6-CFP10融合蛋白对小鼠巨噬细胞自噬功能的影响。方法H37Rv菌株感染小鼠巨噬细胞后加入纯化的重组ESAT6-CFP10融合蛋白,通过透射电镜检测自噬体的形成。提取细胞总RNA和蛋白,以实时定量RT-PCR及Western blot方法检测自噬相关基因(atg)分子水平和蛋白表达水平。结果ESAT6-CFP10融合蛋白可抑制小鼠巨噬细胞自噬体的形成,并导致atg分子表达水平下降,其中atg8表达量下降最为明显。结论MTB ESAT6-CFP10融合蛋白通过调控atg分子表达水平影响小鼠巨噬细胞自噬功能。

新风胶囊通过调节自噬相关蛋白的表达改善佐剂关节炎大鼠的肺功能

目的观察新风胶囊(XFC)对佐剂关节炎(AA)大鼠滑膜、肺组织自噬相关基因(ATG)、微管相关蛋白1轻链3Ⅱ(LC3-Ⅱ)和beclin 1的影响。方法将大鼠随机分为正常对照(NC)组、模型对照(MC)组、来氟米特(LEF)组、XFC组,每组10只,除NC组外均将Freund完全佐剂(0.1 m L/只)注射于每只大鼠右后足跖皮内以致炎,第10天在尾根部注射Freund完全佐剂0.05 m L加强免疫,复制AA模型。致炎后第13天给药。NC组、MC组给予生理盐水灌胃,每天1次;LEF、XFC组给予相应药物灌胃,每天1次,连续给药30 d。观察大鼠足跖肿胀度、关节炎指数、肺功能,ELISA检测血清细胞因子B细胞刺激因子(BAFF)、白细胞介素1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、IL-4、IL-10表达,透射电镜观察滑膜、肺组织自噬小体,反转录PCR检测大鼠滑膜、肺组织ATG5、ATG7、ATG12 mRNA,Western blot法检测大鼠滑膜、肺组织LC3-Ⅱ、beclin 1的蛋白表达。结果 XFC组大鼠肺功能参数、血清IL-4、IL-10表达升高;滑膜、肺组织自噬体及自噬溶酶体较MC组增加;血清IL-1β、BAFF表达及滑膜组织ATG7、ATG12 mRNA降低,肺组织ATG5、ATG7 mRNA降低,ATG12 mRNA升高;滑膜组织、肺组织LC3-Ⅱ、beclin 1升高。结论 XFC通过调节AA大鼠滑膜、肺组织细胞自噬,改善肺功能。

番茄红素对心肌细胞缺氧损伤的作用机制

目的探讨番茄红素对心肌细胞沉默信息调节因子1(Sirt1)-自噬通路的作用。方法原代培养乳鼠心肌细胞予以无血清、无糖培养及缺氧干预,模拟心肌缺血,用番茄红素和Sirt1的抑制剂尼克酰胺干预。采用Western blot法检测Sirt1、自噬相关基因6(Atg6)Beclin1及自噬相关基因8LC3蛋白的表达;RT-PCR技术检测心肌细胞Sirt1的mRNA表达。结果①在心肌缺氧中,番茄红素提高了细胞Sirt1蛋白和mRNA的表达水平;②番茄红素增加了心肌缺氧时自噬相关基因Beclin1和LC3蛋白的表达;③Sirt1的抑制剂尼克酰胺阻断了番茄红素对自噬蛋白的作用。结论番茄红素可能通过Sirt1激活自噬,从而减少心肌缺氧损伤。

心肌细胞缺氧中番茄红素对自噬的作用

目的探讨在心肌缺氧损伤中,番茄红素的作用及对自噬的影响。方法原代培养乳鼠心肌细胞予以无血清、无糖培养及缺氧干预,模拟心肌缺血,用番茄红素干预。在光学显微镜下观察缺氧后心肌细胞的形态;利用CCK-8法测量心肌细胞的存活率;及免疫印迹方法检测自噬相关基因LC3蛋白表达。结果 1番茄红素提高了心肌缺氧时细胞的存活率。2番茄红素增加了LC3蛋白的表达。3自噬的阻断剂3-甲基腺嘌呤(3-MA)削弱了番茄红素保护心肌细胞的作用。结论番茄红素可能通过激活自噬来提高心肌细胞抗缺血缺氧的能力。

细胞自噬与凋亡相互作用分子机制的研究进展

细胞自噬与细胞凋亡是两个不同的生理现象,但其在功能上有着密切的联系。本文主要介绍细胞自噬和凋亡的分类及发生过程,并就自噬体形成过程中的一些关键调节蛋白以及凋亡和抗凋亡蛋白的双重作用对自噬和凋亡的影响进行论述,从而探讨细胞自噬与凋亡之间的关系,以期为进一步研究自噬与凋亡相关疾病提供理论基础。

ESAT6和CFP10融合蛋白抑制巨噬细胞自噬体形成的实验研究

目的观察ESAT6和CFP10融合蛋白对感染MTB的巨噬细胞自噬体形成的抑制作用。方法雷帕霉素诱导小鼠巨噬细胞自噬体形成后,用MTB毒株H37Rv感染巨噬细胞,再用25μg/mL的ESAT6-CFP10融合蛋白作用于巨噬细胞,电镜观察自噬体相成的变化,计数MTB的菌落数。提取巨噬细胞总RNA和蛋白,以RT-PCR和免疫印迹方法检测自噬相关基因(atg)表达水平的变化。结果 ESAT6-CFP10融合蛋白后可抑制巨噬细胞中自噬体的形成,显著提高CFU指数(P<0.05),并导致atg分子表达水平下降,其中atg8表达量下降最为明显(P<0.05)。结论 ESAT6和CFP10融合蛋白可通过调控atg表达水平影响巨噬细胞自噬功能。

细胞自噬与肝病

细胞自噬是真核细胞在长期进化过程中形成的一种自我保护机制,它在清除细胞内蛋白质聚集体、维持细胞内稳态中发挥着重要的作用.近年来研究表明,细胞自噬与各种肝病的病理发生密切相关,本文简要综述该方面的研究进展.

自噬相关基因在胃癌组织中的表达及其临床意义研究

目的探讨自噬相关基因(autophagy associated gene,ATG)ATG 7、ATG 10、ATG 12、Beclin-1在胃癌组织中的表达情况及临床意义。方法选取2018年8月~2020年6月本院收集的45例胃癌组织和对应的癌旁组织作为研究对象。采用荧光定量聚合酶联反应(PCR)分析癌旁组织和胃癌组织中自噬相关基因mRNA的表达,同时采用免疫组织化学染色(IHC)分析癌旁组织和胃癌组织中自噬相关基因蛋白表达情况。计数资料采用率(%)表示,组间比较采用t检验,组间相关性采用one-way ANOVAs分析。结果45例胃癌组织、相对应的癌旁组织及10例正常对照中的ATG表达情况显示,胃癌组织ATG的表达与癌旁组织相比较,二者差异无统计学意义(P>0.05);胃癌组织、癌旁组织与正常对照组比较,二者差异均有统计学意义(P<0.05)。结论ATG 7、ATG 10、ATG 12、Beclin-1基因在胃癌发生发展过程中发挥一定作用,联合检测前述自噬相关基因在制定抗肿瘤治疗策略中有望成为有效的靶点。

自噬的前世今生

自噬是细胞通过溶酶体(或液泡)分解自身组分以达到维持细胞内正常生理活动及稳态的一种细胞代谢过程。自噬作为一种在真核生物中保守存在的细胞通路,与人类的疾病与健康息息相关。2016年,诺贝尔生理学或医学奖颁发给为自噬通路研究做出过卓越贡献的日本生物学家大隅良典(Yoshinori Ohsumi)。本文其一旨在通过介绍自噬及自噬相关基因的发现细节,带领读者了解自噬被发现和阐释的历程;其二旨在通过介绍自噬起始的相关机制及自噬与疾病的联系,引导读者对于自噬生理功能有更深入的理解;最后本文还提出了一些自噬领域目前尚待进一步研究的方向,供读者参考。

拟南芥ATGs在发育和非生物胁迫中的表达特征和功能分析

植物细胞自噬(Autophagy)是依赖于液泡来降解体内异常蛋白的重要途径,其中ATGs (Autophagyrelated genes)蛋白对该途径中的核心组分自噬体的形成至关重要。目前在模式植物拟南芥中已经鉴定到35个ATGs,它们对细胞自噬的发生和调节起到关键作用,然而全面地认知植物ATGs在生长发育和逆境中的转录表达变化尚有不足。本研究通过收集公共数据库中的转录组数据,利用生物信息学方法挖掘了拟南芥ATGs的表达信息,展示了其在47个不同发育时期或组织部位的表达聚类情况,对比分析了ATGs在植物非生物胁迫情况下的地上部分(茎)和地下部分(根)的表达差异,同时结合ATGs的启动子组分分析,阐明ATGs表达的时空变化可能的调控分子机制。本研究将为进一步探索ATGs在生长发育和非生物胁迫中的功能提供基础数据和相关依据。

线粒体自噬基因对酿酒酵母抗氧化性能的影响

线粒体自噬是指细胞通过自噬的机制选择性地清除线粒体的过程,对维持细胞内稳态具有重要作用。为探究线粒体自噬基因对酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)细胞抗氧化性能的影响,本研究分别构建了线粒体自噬相关基因ATG8、ATG11、ATG32的缺失和过表达菌株,发现在过氧化氢(H_(2)O_(2))胁迫6 h后,过表达ATG8、ATG11基因显著降低了细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量,分别仅为初始状态的61.23%和46.35%,并显著提高了菌株线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,MMP)和腺嘌呤核苷三磷酸(adenosine-triphosphate,ATP)含量,有助于提高菌株的抗氧化性能。另一方面,基因ATG8、ATG11、ATG32的缺失会导致线粒体损伤及细胞活力显著下降,同时造成胞内ROS失衡,H_(2)O_(2)胁迫6 h后,其胞内ROS含量显著升高至初始状态的174.27%、128.68%和200.92%。结果表明,ATG8、ATG11和ATG32可能是调控酵母抗氧化能力的潜在靶点。本研究为进一步研究通过调节线粒体自噬提高酵母抗氧化活性提供了新的线索。

植物细胞自噬研究进展

细胞自噬是真核生物中进化保守的对细胞内物质进行周转的重要过程,该过程中一些损坏的蛋白或细胞器被双层膜结构的自噬小泡包裹后送入溶酶体(动物)或液泡(酵母和植物)中进行降解并得以循环利用。植物中通过序列比对鉴定了诸多自噬相关基因并分离到了部分细胞自噬功能缺陷的突变体,这些研究均推进了我们对植物细胞自噬机制和功能的了解。本文主要综述了植物细胞自噬分子机制和生理功能的研究进展。