汉族急性心肌梗死患者DNA酶I基因多态性与血脂、血糖的关系研究

目的:探讨汉族急性心肌梗死患者DNaseI基因A2317G位点的基因型及与血脂、血糖的关系。方法:应用PcR-LoR法分析汉族急性心肌梗死患者DNaseI基因多态性,计算各基因型分布频率,不同基因型与空腹血糖、血脂的相关性。采用sAs软件进行统计分析。结果:汉族AMI患者中DNA酶摹基因A2317G位点基因型和等位基因频率分布符合Hardy-weinberg平衡定律,A2317G位点等位基因频率分别为0.52、0.48,不同基因型的血酯、血糖水平差异无统计学意义(P>0.05)。结论:AMI患者中A2317G位点等位基因频率与与亚洲人群中的蒙古人、日本人相似,而与韩国人、土耳其人、纳米比亚人和德国人明显不同,DNaseI基因多态性具有显著的种族异质性。

血清中DNA聚合酶α在阿尔茨海默病中的表达和诊断价值分析

目的探究血清中DNA聚合酶α(DNA polα)在阿尔茨海默病(AD)中的表达水平,分析其在AD中的诊断价值。方法选取2019年3月至2023年4月在首都医科大学宣武医院就诊的AD痴呆(DAT)期患者100例作为DAT组,轻度认知障碍(MCI)期患者43例作为MCI组;同期,选取68例同年龄组别的健康者作为HC组。检测各组血清样本中DNA polα的表达水平,利用受试者工作特征(ROC)曲线分析DNA polα在AD中的诊断价值。结果DAT组血清DNA polα表达水平高于MCI组(P<0.05)和HC组(P<0.001),随着AD病程发展,DNA polα表达水平有递增趋势。DNA polα表达水平与简易智能精神状态检查量表(MMSE)和蒙特利尔认知评估量表(MoCA)评分均呈负相关(r=-0.1553、-0.2037,P<0.05)。DNA polα诊断DAT期的曲线下面积(AUC)为0.682,灵敏度为0.900,特异度为0.412;DNA polα诊断MCI期的AUC为0.546,灵敏度为0.977,特异度为0.250;DNA polα鉴别诊断MCI期和DAT期的AUC为0.664,灵敏度为0.780,特异度为0.535。结论DNA polα在DAT期AD患者中表达水平升高,且其表达水平与AD病程发展存在一定联系,推测DNA polα有可能是诊断AD潜在的血液生物标志物。

Taq DNA聚合酶的分子改造及其在探针法qPCR直扩体系中的应用

Taq DNA聚合酶作为实时荧光定量聚合酶链式反应(qPCR)技术的核心组分,其性能优劣直接影响qPCR技术的进一步发展。然而,野生型Taq DNA聚合酶的耐抑制剂性能差、延伸性能不足。为获得具有高性能的Taq DNA聚合酶,采用基因工程技术将双链DNA结合蛋白Sso7d或Sto7d融合在野生型Taq DNA聚合酶的N端或C端,构建了4个均可溶表达的改造体,再经过耐受性测试筛选较优的改造体,结果显示:改造体Taq-Sto的耐受性最高,其热稳定性不受影响,且在1 s/kbp的延伸条件下能成功扩增靶标,表明Taq-Sto具有增强的延伸性能,在TaqMan探针法qPCR体系中对腐殖酸、单宁酸、全血等抑制剂同样表现出良好的耐受性。EMSA实验发现:Taq-Sto对DNA模板的结合亲和力有所提高,有利于增强Taq-Sto对模板的竞争力;将Taq-Sto应用于非洲猪瘟病毒(ASFV)的TaqMan探针法qPCR检测,与商品化试剂相比,Taq-Sto具有更低的ASFV检出限,且在体积分数为2%~6%的猪粪便样本或猪肉样本中的检测灵敏度分别为100.0%和85.4%,说明Taq-Sto在直扩qPCR检测领域更具有优势。

健脾康复丸对肝癌大鼠CTGF、DNA甲基转移酶活性影响的研究

目的:本研究旨在探究健脾康复丸对肝癌大鼠CTGF(结缔组织生长因子)、DNA甲基转移酶活性的影响。方法:本研究以50只大鼠作为研究对象,其中40只建立肝癌模型。通过对大鼠进行随机的抽样分析,分为健康对照组、肝癌模型组、中药低剂量组、中药高剂量组、西药对照组,平均每组10只大鼠。采用ELISA检测各组大鼠血清中VEGF(血管内皮细胞生长因子)、ET-1(内皮素-1)、CTGF(结缔组织生长因子)的表达,采用PCR检测各组大鼠肝组织中DNA甲基转移酶(DNMT1、DNMT2、DNMT3A、DNMT3B)活性。结果:中药组中VEGF、ET-1、CTGF的表达明显低于肝癌模型组(P<0.05),且中药组中大鼠肝组织中DNA甲基转移酶(DNMT1、DNMT2、DNMT3A、DNMT3B蛋白)的表达也明显低于肝癌模型组(P<0.05)。结论:健脾康复丸能够有效抑制肝癌大鼠CTGF、DNA甲基转移酶的活性表达,提示其对肝癌的发生发展及转移复发可能具有抑制作用,为中药抗癌机制研究和临床应用提供了实验依据。

DNA聚合酶θ:易错的多功能DNA末端修复分子

DNA聚合酶θ(DNA polymerase theta,Polθ)是一种广泛存在于动植物中的DNA修复酶。它在选择性末端连接(alternative end-joining,Alt-EJ)途径中发挥着关键作用,常参与DNA双链断裂(DNA double-strand breaks,DSB)损伤修复。在正常生理状态下,Polθ主要调控基因组稳定性。然而,在恶性肿瘤发生时,Polθ表现出异常高表达水平,并参与调控肿瘤细胞的恶性转变过程。研究表明,抑制Polθ活性可导致同源重组(homologous recombination,HR)缺陷的肿瘤细胞发生合成致死(synthetic lethality,SL)。因此,已经开发出多种针对Polθ的小分子抑制剂,可与其他化疗药物联合使用以抑制恶性肿瘤的发展。此外,敲除或抑制Polθ活性还能增加HR修复效率,从而提高外源基因靶向整合效果。本文综述了Polθ及其介导的Alt-EJ修复机制在生物学功能方面的最新研究进展,为靶向Polθ在肿瘤治疗和基因编辑方面的应用提供理论基础。

放射治疗对宫颈癌DNA甲基转移酶表达的影响

目的:研究放射治疗对宫颈癌(cervical cancer,CIN)组织中DNA甲基转移酶(DNA methyltransferase,DNMT)1、3A和3B表达的影响,探讨其在放射治疗耐受中的作用。方法:选用12例宫颈癌患者放射治疗前、中、后三个时期的组织,应用qPCR检测宫颈癌组织在放射治疗前期、中期和后期的DNMT1、DNMT3A和DNMT3B mRNA的表达变化。结果:宫颈癌放射治疗前、中、后三个时期DNMT1对β-actin mRNA的相对表达量分别是(0.1229±0.0217)、(0.5696±0.0217)和(0.1620±0.0352);放射治疗期间和放射治疗之前宫颈癌组织中DNMT1 mRNA的表达差异有统计学意义(P<0.05),放射治疗期间和放射治疗之后宫颈癌组织中DNMT1 mRNA的表达差异有统计学意义(P<0.05),放射治疗之前和放射治疗之后宫颈癌组织中DNMT1 mRNA的表达差异有统计学意义(P<0.05);DNMT3A对β-actin mRNA的相对表达量分别是(0.0012±0.0001)、(0.0021±0.0001)和(0.0014±0.0001),放射治疗期间和放射治疗之前宫颈癌组织中DNMT3A mRNA的表达差异有统计学意义(P<0.05),放射治疗期间和放射治疗之后宫颈癌组织中DNMT3A mRNA的表达差异有统计学意义(P<0.05),放射治疗之前和放射治疗之后宫颈癌组织中DNMT3A mRNA的表达差异无统计学意义(P>0.05);DNMT3B对β-actin mRNA的相对表达量分别是(0.6627±0.0348)、(0.8104±0.0845)和(0.2391±0.0470),放射治疗期间和放射治疗之前宫颈癌组织中DNMT3B mRNA的表达差异有统计学意义(P<0.05),放射治疗期间和放射治疗之后宫颈癌组织中DNMT3B mRNA的表达差异有统计学意义(P<0.05),放射治疗之前和放射治疗之后宫颈癌组织中DNMT3B mRNA的表达差异有统计学意义(P<0.05)。结论:放射治疗使宫颈癌组织中DNMT1,DNMT3A和DNMT3B表达发生变化,其可能在放射耐受中起到了作用。

急性低氧后小胶质细胞中DNA甲基转移酶的表达变化

目的:探究小胶质细胞在急性低氧后DNA甲基转移酶的变化情况。方法:以BV2细胞为研究对象,将其分为对照组(control)、H-0组(低氧12 h不进行复氧)、H-2组(低氧12 h复氧2 h)、H-4组(低氧12 h复氧4 h)、H-8组(低氧12 h复氧8 h)、H-12组(低氧12 h复氧12 h)、H-24组(低氧12 h复氧24 h)。将BV2细胞低氧12 h,在不同的时间点进行复氧构建模型,通过荧光倒置显微镜明场观察细胞形态;采用Real-time PCR检测DNMT1、DNMT 3A、DNMT 3B在mRNA水平上的表达变化;采用Western blot检测DNMT1、DNMT 3A、DNMT 3B在蛋白水平上的表达变化。结果:与control组相比,H-0组的细胞数量减少,细胞形态皱缩,大部分细胞触角伸长,细胞暗淡无光,折光度降低。随着复氧时间的增加(H-2、H-4、H-8、H-12、H-24),贴壁细胞逐渐减少。与control组相比,DNMT1在H-0组中蛋白的表达水平显著上升(P<0.05),H-8、H-12、H-24组DNMT1的mRNA和蛋白水平表达显著降低(P<0.05)。DNMT 3A在H-8、H-12组中的mRNA和蛋白水平表达显著降低(P<0.05)。DNMT 3B在H-0、H-4、H-8、H-12、H-24组细胞中的mRNA和蛋白水平无显著变化。结论:在低氧后小胶质细胞中DNMT1、DNMT 3A发挥了重要作用。

DNA聚合酶η小分子抑制剂筛选

DNA损伤修复以及基因组稳定性维持对于动植物正常生长和防御逆境至关重要。针对DNA聚合酶错误掺入导致的基因组不稳定性,本研究以DNA聚合酶η为研究对象,通过计算分子模拟对接的方式,对其可能的小分子抑制剂进行筛选,并对其酶动力学参数进行测定。结果显示:脱氧腺苷三磷酸(deoxyadenosine triphosphate,d ATP)对DNA聚合酶η的活性具有抑制效果,使其延伸的相对效率为36%~42%。分子模拟对接和体外实验结果表明,相较于dATP(亲和力为-26.7 kJ/mol),环鸟苷酸-腺苷酸(cyclic GMP-AMP,cGAMP)与DNA聚合酶η具有更低的结合能(亲和力为-35.1 kJ/mol)。酶动力学参数测定结果也表明,相较于dATP,cGAMP具有更强的抑制能力且在浓度为0.5 mmol/L时达到最强(相对延伸效率为13%)。因此,本研究筛选获得了针对DNA聚合酶η的一种潜在的小分子抑制剂。同时,鉴于该蛋白质高表达导致细胞对抗肿瘤药物(DNA损伤剂)的耐受性,这为新型药物的开发提供了依据。

DNA甲基转移酶1缺乏通过改善胆固醇积累改善巨噬细胞运动和伤口愈合

目的皮肤伤口的愈合需要在损伤部位招募巨噬细胞,驱动巨噬细胞运动的机制尚不清楚。方法通过微吸管吸吮实验,发现巨噬细胞中Dnmt1的抑制可以消除LPS刺激的细胞弹性和黏弹性的变化。纳米压痕法测定的细胞刚度表明,LPS以dnmt1依赖的方式增加了胆固醇的细胞积累,胆固醇含量决定细胞刚度和运动性。脂质组学分析表明,Dnmt1抑制改变了细胞脂质稳态,并将抑制剂封装在热敏PF-127水凝胶中,将其作用于全层皮肤伤口探讨伤口愈合机制。结果和结论在这项研究中,骨髓特异性Dnmt1缺失增强了伤口修复。本研究发现,用LPS处理细胞增加了巨噬细胞的弹性模量k1(但没有k2)和黏性模量,表明细胞硬化的表型。LPS诱导的巨噬细胞硬化是由Dnmt1介导的。本研究验证了膜胆固醇含量和细胞刚度之间的相关性。通过使用经典的方法来增加或减少膜胆固醇,结果表明,添加胆固醇增加细胞硬度。本研究利用脂质组学分析定量研究胆固醇酯组分,有趣的是,与WT巨噬细胞相比,Dnmt1缺失降低了游离胆固醇含量,增加了胆固醇酯。此外,在热敏PF-127水凝胶中,avasimibe和probucol联合处理,可抑制Dnmt1KO小鼠的局部伤口愈合率。本研究揭示了Dnmt1依赖于巨噬细胞机械特性和相关趋化运动的表观遗传机制,表明Dnmt1既是疾病的标志,也是伤口愈合治疗干预的潜在靶点。

何首乌饮通过DNA甲基转移酶1延缓大鼠睾丸间质细胞衰老

目的探讨何首乌饮能否通过DNA甲基转移酶1(DNMT1)延缓大鼠睾丸间质细胞衰老。方法40只Wistar雄性大鼠随机分为4组,每组10只。免疫组织化学检测各组大鼠睾丸组织中DNMT1表达水平。ELISA实验检测各组大鼠血清中的睾酮含量。通过自由基氧化损伤建立大鼠睾丸间质细胞衰老模型。在睾丸间质细胞中使用慢病毒敲低DNMT1,通过β-半乳糖苷酶(β-GAL)染色、免疫荧光染色和ELISA实验检测细胞衰老状态和细胞上清液中睾酮和睾酮合成关键酶3β羟基类固醇脱氢酶(3β-HSD)、细胞色素P450家族成员11A1(CYP11A1)的含量。结果与青年对照组相比,自然衰老组大鼠睾丸组织中P16蛋白表达和β-GAL阳性率明显升高,DNMT1表达和血清睾酮含量降低(P<0.05);何首乌饮干预能够降低衰老大鼠睾丸组织P16蛋白表达和β-GAL阳性率,提高DNMT1表达和血清中的睾酮含量(P<0.05)。衰老的睾丸间质细胞中呈现相同的趋势。在睾丸间质细胞中敲低DNMT1后,β-GAL阳性率和P16蛋白表达明显增加,睾丸间质细胞的睾酮分泌量和睾酮合成关键酶3β-HSD、CYP11A1含量明显减少,与正常组相比差异具有统计学意义(P<0.05)。加入何首乌饮后,上述现象得到改善。结论何首乌饮可以通过DNMT1延缓大鼠睾丸间质细胞衰老。

DNA聚合酶θ的合成致死作用研究

利用合成致死(SL)作用治疗癌症可能会成为一种有效且对患者安全的方案。在诱导合成致死效应的众多因素中,参与DNA修复的因素是最密切相关的。当一个经典的DNA双链断裂(DSB)修复途径发生突变时,替代途径可能是消除肿瘤细胞的靶标。目前,抑制缺乏经典修复途径肿瘤细胞中的RAD52和/或PARP1一直是诱导合成致死作用的潜在靶标,但是,常用的PARP1抑制剂(PARPi)的耐药性是制定治疗方案的最大障碍。由POLQ基因编码的DNA聚合酶θ(Polθ)介导的末端连接(TMEJ)在另一种DSB修复途径起关键作用。因此,它是治疗具有同源重组修复(HRR)缺陷肿瘤的潜在靶点,抑制其活性可以诱导SL。在本综述中,主要讨论了基于靶点Polθ合成致死性的抗癌疗法的现状。

抗体修饰DNA测序酶的开发及其应用

【目的】开发一种新型DNA测序酶,解决一代测序技术应对复杂DNA结构模板所面临的主要挑战,如测序信号中断或测序信号快速衰减。【方法】从NCBI数据库中挖掘到了Taq DNA聚合酶和单链结合蛋白SSB基因信息,利用遗传融合、定点突变及基因设计技术获得了一种新型的测序酶Sso-Sequenase。利用亲和层析和离子交换层析,获得了纯化的测序酶。利用抗体修饰技术改良了Sso-Sequenase的性能,并且利用STR技术对其热启动性能进行了表征。选取多组不同类型的复杂模板,采用一代技术对比分析了Sso-Sequenase测序酶试剂盒和传统BigDye测序试剂盒的测序表现。【结果】Sso-Sequenase在大肠杆菌中稳定表达,纯度达到95%以上,产量高达10.5 mg/L。当温度低于35℃时,Sso-Sequenase表现出热启动活性。在复杂模板的一代测序反应中,如重复序列、高GC和发夹结构等样本,Sso-Sequenase测序酶成功完成了所有样本的测序,序列的平均碱基质量QV大于20。相比而言,BigDye测序试剂盒在处理这些复杂样本时,多数样本测序信号出现了显著衰减或中断。【结论】开发了一种纯度好、产量高,兼具热启动活性的DNA测序酶Sso-Sequenase及测序试剂盒,显著提高了复杂DNA结构模板(重复序列、高GC和发夹结构)测序成功率。

DNA甲基转移酶在结直肠癌发生发展中的作用研究

目的 探讨DNA甲基转移酶在结直肠癌发生发展过程中发挥的作用。方法 选取2021年9月至2022年6月包头医学院第二附属医院结直肠癌患者的结直肠癌组织及癌旁组织。通过Real-time PCR和Western Blot对癌组织及癌旁组织中DNMT1、DNMT3A及DNMT3B的m RNA和蛋白水平表达进行检测。结果 与癌旁组织相比,DNMT1、DNMT3A、DNMT3B在结直肠癌中m RNA表达水平及蛋白表达水平均显著上升,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 DNA甲基转移酶的过表达促进了结直肠癌发生发展。

急性脑出血患者血清E盒锌指结合蛋白1及DNA甲基化转移酶1与神经功能缺损和预后的相关性分析

目的探讨急性脑出血(ACH)患者血清E盒锌指结合蛋白1(ZEB1)、DNA甲基化转移酶1(DNMTl)与神经功能缺损、预后的关系。方法选取2019年7月—2022年7月本院收治的105例ACH患者为ACH组,依据ACH患者入院时美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分将其分为轻度组(n=34)、中度组(n=41)、重度组(n=30)。根据改良Rankin量表(mRS)评分将ACH患者分为预后良好组(n=65)和预后不良组(n=40)。另纳入同期105例体检健康者为对照组。选取2021年7月—2022年7月本院诊治的45例ACH患者对构建的ACH预后模型的受试者工作特征(ROC)曲线进行验证。采用酶联免疫吸附试验检测血清ZEB1、DNMT1水平;采用Spearman法分析ACH患者ZEB1、DNMT1水平与NIHSS评分的关系;采用多因素Logistic回归模型分析ACH患者预后的影响因素,采用ROC曲线评估血清ZEB1、DNMT1水平对ACH患者预后的预测价值。结果与对照组相比,ACH组血清ZEB1、DNMT1水平升高,差异有统计学意义(P<0.05)。与轻度组相比,中度组和重度组ACH患者血清ZEB1、DNMT1、NIHSS评分均升高,差异有统计学意义(P<0.05);与中度组相比,重度组ACH患者血清ZEB1、DNMT1、NIHSS评分均升高,差异有统计学意义(P<0.05)。Spearman分析结果显示,ACH患者血清ZEB1、DNMT1水平与NIHSS评分均呈正相关(r=0.569、0.763,P均<0.001)。单因素分析结果显示,与预后良好组比较,预后不良组患者NIHSS评分、血肿体积、ZEB1及DNMT1水平均升高或增大,差异有统计学意义(P<0.05)。Logistic回归分析结果显示,ZEB1、DNMT1、NIHSS评分、血肿体积增大是ACH患者预后不良的危险因素(P<0.05)。血清ZEB1、DNMT1预测ACH患者预后的曲线下面积(AUC)分别为0.834、0.854,ZEB1、DNMT1联合预测ACH患者预后的AUC为0.944,灵敏度为95.0%,特异度为86.2%。以验证组人群对预测预后的ROC曲线进行验证,结果显示AUC为0.903(95%CI:0.854~0.951),提示预后预测曲线具有较好的区分度。结论ACH患者血清ZEB1、DNMT1水平较高,二者均与ACH患者神经功能缺损、预后显著相关,且血清ZEB1、DNMT1联合可能更有利于临床评估ACH患者预后情况。

常用限制性内切酶和DNA聚合酶的规范编排

一、限制性内切酶限制酶的命名,1973年由Smith和Nathans提出:用属名的头1个字母和种名的头2个字母,组成3个字母的略语,表示寄主菌的物种名称;如有菌株名,再加上一个字母,即第4个字母表示菌株;1种特殊的菌株,具有几个不同的限制与修饰体系,则以罗马数字表示在该菌株中发现某种酶的先后次序。例如:Eco R I,第1个大写字母E为大肠杆菌Escherichia coli的属名的第1个字母;第2、3两个小写字母co为其种名的2个字母;第4个字母大写R表示所用大肠杆菌的菌株编号。再如,流感嗜血菌(Haemophilus influenzae)用Hin表示。例如,从流感嗜血杆菌d株(Haemophilus influenzad d)中先后分离到3种限制酶,则分别命名为Hin d I、Hin dⅡ和Hin dⅢ。

DNA光修复酶在不同领域中的应用前景及发展挑战

DNA光修复酶已被发现可用于修复紫外线照射皮肤时产生的DNA共价交联——嘧啶二聚体,以保证生物遗传信息的完整性和延续性。DNA光修复酶具有修复的潜力,在外用面霜中添加或在医疗过程中使用均可以逆转皮肤损伤,防止不同皮肤疾病的发展,并且在农业植物改造方面有较好的应用前景。本文系统、全面地介绍了DNA光修复酶及其应用前景和面临的挑战。

刺五加DNA甲基转移酶基因的适应性进化分析

本研究以刺五加(Eleutherococcussenticosus)的DNA甲基转移酶(cytosine-5DNA methyltransferase,C5-MTase)基因为研究对象,探究其适应性进化的特征。在刺五加的基因组中共鉴定出11条C5-MTases序列,对其进行生物信息学分析和系统发育分析,并分别利用PAML软件的分支模型、位点模型、分支-位点模型以及MEC模型、SLAC(singlelikelihood ancestorcounting,SLAC)和FEL(fixed effects likelihood model,FEL)等方法对刺五加C5-MTases基因的选择位点进行检测。生物信息学分析结果表明刺五加C5-MTases的基因结构高度保守。系统发育分析结果显示,11条C5-MTases基因序列可分为CMT、MET和DNMT三大分支。适应性进化分析结果表明,纯净选择在刺五加C5-MTases基因的进化过程中占主导地位。

Pfu-sso7d DNA聚合酶的制备及反应缓冲液的研究

目的:制备有高效扩增长片段以及复杂片段能力的Pfu DNA聚合酶。方法:运用基因工程学方法构建重组质粒pET-28a-Pfu-sso7d,采用优化后的诱导条件对pET-28a-Pfu-sso7d实行诱导表达,将菌液超声破碎并提取上清液,应用镍亲和层析洗脱纯化取得较纯Pfu-sso7d DNA聚合酶。采用qPCR方法对酶进行酶活力单位定量、确定反应缓冲液组分最佳浓度及检测自制Pfu-sso7d DNA聚合酶酶活性。结果:在1 mmol·L^(-1) IPTG、16℃条件下诱导Pfu-sso7d DNA聚合酶菌液16 h,Pfu-sso7d DNA聚合酶高效表达;用20~100 mmol·L^(-1)咪唑可将蛋白洗脱。Pfu-sso7d DNA聚合酶最终活力单位定量为1 U·μL^(-1)。PCR最佳反应缓冲液为pH9.0、20 mmol·L^(-1) Tris-HCl、0.6 mmol·L^(-1) MgSO_(4)、50 mmol·L^(-1) KCl、5 mmol·L^(-1)(NH_(4))_(2)SO_(4)、0.1%Triton X-100,添加剂组分为3%DMSO、1 mol·L^(-1)甜菜碱。Pfu-sso7d DNA聚合酶能高效扩增3000 bp的目的条带,活性达到商用高保真DNA聚合酶水平。结论:基于基因重组制备的Pfu-sso7d DNA聚合酶可进行高效的PCR反应,节省了实验室PCR成本,为进一步提高Pfu DNA聚合酶活性提供一定技术参考。

miR-214-5p通过DNMT1介导的AXIN2基因DNA甲基化修饰在皮肤基底细胞癌中的作用机制

目的探讨皮肤基底细胞癌中轴抑制蛋白2(Axis inhibition protein 2,AXIN2)基因启动子甲基化对基因转录的影响及miR-214-5p通过靶向DNA甲基转移酶1(DNA methyltransferase1,DNMT1)对AXIN2甲基化率的调控机制。方法收集2022年1月-2023年6月在广州市皮肤病防治所就诊治疗的102例皮肤基底细胞癌(Cutaneous basal cell carcinoma,BCC)患者作为研究对象,提取癌组织和癌旁正常组织标本及基线资料。焦磷酸测序法检测AXIN2基因启动子区甲基化率。实时荧光定量PCR检测AXIN2、DNMT1基因mRNA和miR-214-5p的表达水平。将miR-214-5p模拟物(mimic)、抑制物(inhibitor)及其阴性对照(mimic NC和inhibitor NC)分别对基底细胞癌A431细胞进行转染,48 h后检测DNMT1基因mRNA表达水平和AXIN2基因甲基化率。结果BCC癌组织的AXIN2基因甲基化率显著高于癌旁正常组织(t=5.128,P<0.001),AXIN2基因mRNA相对表达水平显著低于癌旁正常组织(t=7.826,P<0.001),DNMT1基因mRNA表达水平显著高于癌旁正常组织(t=4.838,P<0.001),miR-214-5p表达水平显著低于癌旁正常组织(t=5.426,P<0.001)。BCC癌组织的AXIN2基因甲基化率与其mRNA表达水平呈负相关(r=-0.793,P<0.001),DNMT1基因mRNA水平与AXIN2基因甲基化率呈正相关(r=0.814,P<0.001),miR-214-5p表达水平与DNMT1基因mRNA水平呈负相关(r=-0.747,P<0.001)。双荧光素酶报告基因实验结果证实,DNMT1是miR-214-5p的靶基因。细胞转染后,与mimic NC、inhibitor和inhibitor NC比较,mimic的DNMT1基因mRNA水平、AXIN2基因甲基化率显著降低(P<0.001);而inhibitor的DNMT1基因mRNA水平和AXIN2基因甲基化率相较于其他三组明显上升(P<0.001)。结论miR-214-5p可通过调控下游靶蛋白DNMT1表达,影响AXIN2基因的DNA甲基化率,调控AXIN2基因的表达水平,参与皮肤基底细胞癌的发生机制。

重组大肠杆菌生产TaqDNA聚合酶发酵工艺优化

Taq DNA聚合酶是PCR技术中广泛应用的耐热酶。为提高重组大肠杆菌生产Taq DNA聚合酶的产量,以Taq DNA聚合酶产量和酶的比活力为考察指标,通过单因素实验优化产生TaqDNA聚合酶含量的单因素:发酵温度、pH值、IPTG诱导剂用量、诱导时间、接种量,结果表明:发酵温度、pH值、IPTG诱导剂浓度,对该基因工程菌发酵产Taq DNA聚合酶的比酶活力有显著影响,而诱导培养时间、接种量对产Taq DNA聚合酶的比酶活力影响不显著。故选择发酵温度、pH值、IPTG诱导剂浓度作为响应面的三个因素优化重组大肠杆菌生产Taq DNA聚合酶发酵工艺,响应面分析结果显示对酶的比活力显著性顺序为:IPTG诱导剂浓度>发酵温度>pH值,最佳发酵工艺参数为:发酵温度37.2℃,pH值为7.5,IPTG诱导剂浓度为0.800 mmol/L,在此条件下发酵,Taq DNA聚合酶比活力达到(43.822±0.878)kU/mg。