乙醛脱氢酶2抑制酒精引起的急性心肌毒性:蛋白磷酸酶和Forkhead转录因子的关键作用

酗酒产生心肌毒性并严重损害心脏功能，尤其是心室肌细胞收缩功能，但相关的信号机制尚不明确。我们前期研究显示，酒精在体内的第一级代谢产物——乙醛具有明确的心肌毒性。

兰州百合鳞茎花青素合成相关MYB与bHLH转录因子的筛选分析

百合鳞茎在采后贮藏过程中,由于花青素的积累导致鳞茎变紫红色,进而影响其价值。该文基于兰州百合鳞茎转录组数据,利用生物信息学技术分析花青素相关转录因子,共分析了50个MYB转录因子与73个bHLH转录因子,包括序列的比对、理化性质分析、亚细胞定位、系统进化关系以及保守结构域预测。MYB分类结果显示,50个MYB转录因子中有2个属于1R-MYB类,44个属于R2R3-MYB类,3个属于3R-MYB类,1个属于4R-MYB类。50个MYB不稳定蛋白均为亲水性蛋白,亚细胞定位表明48个MYB定位于细胞核。73个bHLH均为不稳定蛋白,且72个都为亲水性,亚细胞定位显示58个bHLH定位于细胞核。通过与模式植物拟南芥MYB和bHLH转录因子构建进化树分析、保守结构域预测、基因表达量分析以及转录因子与结构基因的相关性分析,初步筛选出3个MYB基因和1个bHLH基因可促进兰州百合鳞茎花青素合成,为进一步深入研究兰州百合鳞茎花青素调控基因提供了理论支持。

番茄响应南方根结线虫侵染相关转录因子的初步分析

为明确番茄接种根结线虫后基因种类和表达量在转录水平的变化规律,利用RNA-seq对未接种及接种南方根结线虫2龄幼虫6、12、24和48 h的番茄进行转录组测序,探究番茄响应南方根结线虫侵染相关的关键转录因子,并采用qRT-PCR方法对测序结果进行验证。结果显示,接种南方根结线虫后6、12、24和48 h分别有350、390、580、1154个基因差异表达,其中差异表达转录因子分别为11、11、19、50个。这些转录因子属于15个家族,其中数量最多的为MYB家族和bHLH家族(均为20个),其次是ERF家族19个、WRKY家族15个、bZIP家族9个。南方根结线虫侵染过程差异表达最明显的主要为ERF、WRKY、MYB和bHLH家族转录因子,其中Solyc03g005520、Solyc02g094270和Solyc09g066350显著上调,接种后48 h log2FC分别为9.16、6.49和6.33;Solyc02g079280、Solyc12g100140和Solyc04g072460显著下调,接种后48 h log2FC分别为-2.60、-1.72和-1.70。qRT-PCR验证结果显示,6个随机选取基因的表达趋势与测序结果基本一致。以上结果表明,ERF、WRKY、MYB和bHLH家族转录因子可能参与番茄与南方根结线虫互作,在番茄响应南方根结线虫侵染反应中发挥着重要的调控作用。

葡萄MYB转录因子基因VvMYB30的克隆及其耐盐性分析

MYB转录因子在响应各类非生物胁迫中发挥着重要作用。本研究以‘阳光玫瑰’葡萄为材料,鉴定了1个盐胁迫响应MYB转录因子基因VvMYB30,并对其特性及功能进行研究。该基因cDNA全长为984 bp,编码327个氨基酸。生物信息学分析发现,VvMYB30含有1个保守的R2R3蛋白结构域,与甜橙CsMYB30转录因子的同源性最高,相似度为64.75%,归属于SubgroupⅠ亚类。亚细胞定位及转录激活分析表明,VvMYB30定位于细胞核,且具有转录激活活性。qRT-PCR结果表明,VvMYB30受盐胁迫诱导,处理24 h表达量达到最高,为对照的6.86倍。将VvMYB30基因转化拟南芥,盐胁迫下VvMYB30转基因拟南芥种子萌发率和幼苗的成活率均显著高于野生型,表明过表达VvMYB30可增强转基因拟南芥的耐盐性。

MYB转录因子在水稻胁迫响应中的研究进展

水稻是重要的粮食作物之一,不利环境条件及病虫害等严重影响水稻产量和品质。MYB家族转录因子是植物中最大转录因子家族之一,参与植物多种生长发育途径调控,对植物响应生物和非生物胁迫发挥重要作用。文章总结近年来MYB家族转录因子在水稻生物和非生物胁迫响应中的功能及调控机制,为水稻抗逆育种提供参考。

ApiAP2转录因子家族调控弓形虫生长发育的研究进展

弓形虫病是世界范围内危害最为严重的人兽共患寄生虫病之一。WHO数据显示,全球人群弓形虫抗体阳性率在25%—50%。孕妇感染弓形虫引起的垂直传播严重危害胎儿及婴幼儿健康,弓形虫感染也是引起免疫缺陷病人死亡的主要因素。在畜牧生产中,弓形虫病引起孕畜流产、死胎,危害严重。弓形虫(Toxoplasma gondii)是一种专性细胞内原生动物寄生虫,属于顶复门原虫,生活史复杂,包括在中间宿主(人类和其他温血动物)的无性增殖和在终末宿主(猫科动物)的有性繁殖。为完成弓形虫在中间、终末宿主复杂的生命周期,其在不同发育阶段的转化及生长需要严格而精准的基因调控,因此揭示弓形虫生长发育的调控机制对治疗性药物和疫苗的研发具有重要意义。ApiAP2转录因子是一类具有AP2结构域和强大调节功能的蛋白家族,在疟原虫、弓形虫等寄生虫的生长发育中发挥核心调控作用,是阐明弓形虫不同生活史阶段发育与转化调控机制的突破口。弓形虫作为顶复门原虫研究的模式生物,有67个含AP2结构域的转录因子被注释,部分转录因子在弓形虫生命周期生长发育和转化过程中发挥核心调控功能,但尚有大部分AP2转录因子的生物学功能未知,尤其是针对有性繁殖阶段发育调控的研究较为匮乏。本文对已报道的弓形虫AP2转录因子的研究手段、生物学功能、调控的互作基因及网络进行系统梳理,旨在挖掘对弓形虫生长发育的重要节点起核心调控作用的基因或分子,在微观分子层面初步勾勒出弓形虫复杂生活史不同生长发育时期的调控机制,并对其在新型药物和疫苗研发中的作用及潜能进行展望。以期为动物弓形虫病的防控提供新的思路和切入点,阻断人弓形虫病的感染源,践行“人病兽防、关口前移”,实现“同一世界、同一健康”。

油桐WOX转录因子家族的全基因组鉴定与分析

为探索WOX转录因子在油桐生长发育中的生物学功能,通过生物信息学手段对油桐WOX家族进行鉴定和分析,为研究WOX基因家族调控油桐生长发育提供基础资料及参考。经鉴定油桐WOX基因家族共有10个成员,分布在6条染色体的不同位置,该家族成员的理化性质有差异。结果表明,通过系统进化分析,将油桐WOX基因家族成员分为3个组,其中油桐与大戟科中的小桐子亲缘关系较近。该家族成员的保守结构域Homeobox包含2个保守基序,组织特异性表达分析发现VfWOX10和VfWOX13在根、茎、叶、种子及花中均表达,说明它们在油桐整个发育过程中都起重要的调控作用。VfWUS在开花前10 d的雄花中表达量最高,由此推测VfWUS在雄花发育中发挥着关键的调控作用。

工业大麻ZF-HD转录因子的鉴定及表达分析

【目的】对工业大麻ZF-HD(Zinc finger-homeodomain)转录因子进行鉴定和表达模式分析,为ZF-HD功能研究及工业大麻遗传性状的改良提供理论参考。【方法】对5个工业大麻ZF-HD转录因子的基因结构、蛋白理化性质、蛋白系统进化关系和启动子顺式作用元件进行生物信息学分析,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对基因表达量进行检测。【结果】5个CsZF-HD基因分布于大麻基因组的2条染色体上,其编码序列长度为783~1185 bp,编码260~394个氨基酸残基,蛋白分子量为27.95~43.33 ku,理论等电点为7.46~8.87。它们编码的蛋白均含有1个保守的ZF-HD_dimer结构域,均为不稳定的亲水性蛋白且定位于细胞核中。ZF-HD蛋白家族分为3个亚族(A、B和C),CsZF-HD1和CsZF-HD2属于A亚族,CsZF-HD3属于C亚族,CsZF-HD4和CsZF-HD5属于B亚族。CsZF-HD1和CsZF-HD2在茎和叶中的表达量相差不明显,在根中表达量最低;CsZF-HD3在茎中的表达量最高,叶中表达量最低;CsZF-HD4在叶中的表达量最高,根中表达量最低;CsZF-HD5在根中表达量最高,茎中表达量最低。5个CsZF-HD基因均对盐和干旱胁迫响应,其中CsZF-HD1和CsZF-HD3在盐和干旱胁迫下表达量升高最明显。5个CsZF-HD基因启动子序列中均含有不同种类和数量的逆境相关顺式作用元件。【结论】ZF-HD转录因子可能在工业大麻应对盐和干旱胁迫时发挥转录调控作用。

抑制核转录因子E2相关因子2途径对高糖状态下胰腺癌细胞转移及免疫逃逸因子表达的调节作用

目的:探究抑制核转录因子E2相关因子2(Nrf2)途径对高糖状态下胰腺癌细胞转移及分泌免疫逃逸因子水平的影响。方法:培养人胰腺癌细胞株Panc-1,采用5.5、10、25、50 mmol/L葡萄糖处理细胞,分别于12 h、24 h、48 h通过MTT检测细胞增殖率,24 h时通过RT-qPCR和Western blot检测细胞内Nrf2表达变化;实验分为:对照组、高糖(HG)组、Nrf2抑制剂ML385+高糖(ML385+HG)组,MTT检测细胞增殖率,细胞克隆形成实验检测细胞集落形成数,Transwell检测细胞迁移数与侵袭数,体外划痕实验检测细胞划痕愈合情况,ELISA测定细胞培养液上清中血管内皮生长因子(VEGF)、IFN-γ、转化生长因子-β1(TGF-β1)和IL-6含量,细胞免疫荧光染色观察细胞内Nrf2分布,Western blot测定细胞中Nrf2和血红素加氧酶-1(HO-1)蛋白表达。结果:相较于5.5 mmol/L葡萄糖组,10、25、50 mmol/L葡萄糖处理12 h和24 h时Panc-1细胞增殖率升高,Nrf2 mRNA和蛋白表达均升高(P<0.05);与对照组比较,HG组细胞增殖率升高,集落形成数增加,迁移数与侵袭数均增加,划痕愈合率升高,细胞培养上清中VEGF、IFN-γ、TGF-β1和IL-6含量均增加,Nrf2荧光染色明显增强,细胞核内Nrf2表达增加,Nrf2和HO-1蛋白表达上调(P<0.05);与HG组比较,ML385+HG组细胞增殖率降低,集落形成数、迁移数与侵袭数均减少,划痕愈合率下降,培养上清中VEGF、IFN-γ、TGF-β1和IL-6含量均减少,细胞内Nrf2荧光染色较弱,Nrf2和HO-1蛋白表达下调(P<0.05)。结论:高糖状态下胰腺癌细胞中Nrf2高表达,抑制Nrf2途径能够抑制高糖促进的胰腺癌细胞增殖、迁移及侵袭,并减少免疫逃逸因子分泌。

基于全基因组水平的花生FAR1转录因子家族分析

FAR1是一类起源于转座子酶的转录因子,在光敏色素A(phyA)信号通路的启动中起到非常重要的作用。基于全基因组水平对其家族分析,可为深入研究FAR1基因在花生生长发育、逆境胁迫响应中的分子调控机理提供依据。本研究在花生基因组中共鉴定出60个FAR1基因,该转录因子家族成员分成3个亚组,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ亚组中分别包含了21、20和19个花生FAR1蛋白。65%直系同源基因的Ka/Ks值小于0.5,这些基因结构稳定、较为保守,经历了较强的负选择作用。转录组数据分析发现,大部分FAR1基因在花生叶片中表达。本研究结果有助于了解花生FAR1基因家族的进化与功能,为下一步深入研究该基因家族的功能提供依据。

基于转录组测序的蝴蝶兰低温胁迫响应MYB转录因子挖掘

为了探究MYB转录因子在抗冷型蝴蝶兰低温胁迫响应中的功能,从蝴蝶兰低温胁迫转录组文库中筛选出31条具有完整开放阅读框的MYB转录因子基因序列,对其蛋白质结构域、理化性质、系统进化、表达特性等进行分析。结果表明,有19条序列属于R2R3-MYB,其中所含R2氨基酸排列模式为W(T/S/I)X_(2)EDX_(2)LX_(7)GX_(3)WX_(2)(L/V/I)X_(3)(A/T/S)(G/S)LXR(C/T/S)GKSCRLRWXNY,R3氨基酸排列模式为(F/I/M/L)(S/T)X_(2)EX_(3)(I/V)(I/L/V)X(L/V)HX_(2)(L/W)G(N/T)(R/K)W(S/A)XIAX_(2)LPGRTDNE(I/V)KNXW-(N/R/H)(T/S/G);其余12条序列属于1R-MYB,R氨基酸排列模式为W(S/T)X(E/D)EHX_(2)FLX(A/G)X_(4)-(G/D)(R/K)G_(0~1)(A/D)W或W(S/T)X(E/K)(Q/E)(N/D)KXFE(R/K)AL(A/V)X_(3)(E/D)X(T/A)PXRW。这31条序列均具有Myb-DNA-binding结构域,平均相对分子质量为30 288.28,平均理论等电点为7.55,且都为疏水蛋白。蝴蝶兰MYB转录因子TRINITY_DN61754_c4_g1在抗冷品种大辣椒中的表达量于低温处理前后基本不变,但在不抗冷品种富乐夕阳中低温处理早期表达量就开始下降;TRINITY_DN74288_c0_g1在大辣椒中低温处理后48 h表达量显著增加,而在富乐夕阳中低温处理24 h后的表达量显著降低。结合其与小兰屿蝴蝶兰MYB转录因子的同源性分析及功能预测,推测这2个基因可能在蝴蝶兰低温胁迫响应过程发挥重要的作用。

小麦ERF亚族转录因子参与逆境胁迫的研究进展

小麦是中国三大粮食作物之一,其生长发育过程中会受到多种逆境胁迫的影响。AP2/EREBP是植物特有的一个庞大的转录因子超家族,普遍参与生长发育和逆境胁迫应答等生物学进程。ERF类转录因子是AP2/EREBP转录因子超家族的一个亚族。本研究结合国内外相关研究进展,简要综述了小麦ERF亚族转录因子的结构特征与分布,重点阐述近年来小麦ERF亚族转录因子响应高盐、干旱、低温、重金属、病原菌侵染等逆境胁迫的功能和机制研究进展,最后展望了ERF亚族转录因子的研究方向和应用前景。

细胞全能性转录因子调控植物组培再生的分子机制研究进展

植物细胞在适宜的培养条件下展现出发育成完整新个体的潜能,这种潜能被称为植物细胞全能性。基于细胞全能性的组织培养技术,在植物无性繁殖和遗传改良领域得到了广泛应用。非生物胁迫、植物激素与转录因子协同调控植物离体再生过程。其中,在植物再生过程中起主导作用的转录因子,被称为细胞全能性转录因子。近年来,关于细胞全能性转录因子调控植物离体再生的分子机制研究已取得显著进展。众多转录因子被鉴定出来,并在提高植物遗传转化效率的研究中得到了初步应用。本文按照植物细胞全能性转录因子在植物再生中的功能进行分类梳理,综述近几年植物离体再生过程中信号转导机制,总结植物细胞全能性转录因子在提高植物遗传转化效率方面的作用,并对其应用前景进行展望,为建立有效的无性繁殖体系提供科学依据。

抗生素溶杆菌中PAS-LuxR家族转录因子正向调控吩嗪类抗菌物质myxin的生物合成

溶杆菌Lysobacter是一类具有生防潜力的革兰氏阴性细菌。氮氧化吩嗪myxin是从抗生素溶杆菌Lysobacter antibioticus OH13中分离鉴定到的一种对病原细菌、真菌、卵菌等均具有较强拮抗活性的抗菌物质。我们已对myxin的生物合成机制进行了解析,但其生物合成的调控因子还鲜有报道。本研究在myxin生物合成基因簇上游鉴定到PAS-LuxR家族调控因子编码基因LaPhzR,LaPhzR敲除突变体丧失了产生myxin等吩嗪物质的能力,也丧失了对水稻条斑病菌RS105的拮抗能力,且myxin合成基因与解毒基因LaPhzX均不能表达。这些结果表明LaPhzR正向调控myxin的生物合成,且对myxin的生物合成是必需的。当在野生型菌株中过表达LaPhzR,myxin产量可提高1.6倍,这对myxin的开发应用具有重要意义。

转录因子7-like 2在宫颈癌中表达水平及其与顺铂化疗敏感性关系研究

目的:探究转录因子7-like 2(TCF7L2)在宫颈癌患者中表达水平及其与顺铂化疗敏感性的相关性。方法:收集68例宫颈癌患者(观察组)和68例体检正常者(对照组)为研究对象。留取两组晨起静脉血样用于血清TCF7L2和β-catenin表达水平测定。分析血清中TCF7L2和β-catenin与患者临床特征及顺铂化疗敏感性的关系。结果:观察组患者血清TCF7L2和β-catenin表达水平显著高于对照组(均P<0.05)。观察组患者FIGO分期Ⅳa期、肿瘤低分化者血清中TCF7L2、β-catenin表达水平明显高于FIGO分期Ⅱb期、Ⅲ期和肿瘤高分化者,FIGO分期Ⅲ期明显高于FIGO分期Ⅱb期,出现淋巴转移者高于无淋巴转移者(均P<0.05);同时顺铂化疗不敏感者血清TCF7L2、β-catenin表达水平明显高于敏感者(均P<0.05)。Logistic回归分析显示,血清中TCF7L2、β-catenin高表达是顺铂化疗不敏感的危险因素(均P<0.05)。结论:宫颈癌患者中TCF7L2异常高表达,且其高表达可能是导致患者顺铂化疗耐药的原因之一。

草地早熟禾转录因子PpMYB44基因克隆及非生物胁迫响应分析

MYB转录因子在植物次生代谢调节、激素信号转导和抗逆等生理生化过程中发挥重要作用。为揭示MYB转录因子对草地早熟禾(Poa pratensis L.)逆境胁迫条件下的响应,本研究克隆了PpMYB44基因,并进行了生物信息学分析,应用qRT-PCR技术对该基因在组织中的表达特异性及非生物胁迫处理下的表达进行了检测。结果显示,PpMYB44包含典型结构域PLN03091超家族,与其在黑麦草(Lolium perenne)中的同源基因相似度较高。草地早熟禾PpMYB44基因存在组织特异性,其相对表达量由高到低依次为根>茎>叶;PpMYB44显著响应干旱、盐、磷和氮胁迫,干旱、氮胁迫抑制PpMYB44基因表达;盐和磷显著促进其表达;经植物激素SA、GA处理后,PpMYB44相对表达量下调,而IAA及GABA促进该基因表达。本研究为丰富草地早熟禾转录因子MYB家族在非生物胁迫下的调节机制提供了理论基础。

共表达甲状腺转录因子1与p40的非小细胞肺癌患者临床病理特征分析

目的探讨共表达甲状腺转录因子1(TTF-1)和p40的非小细胞肺癌(NSCLC)患者的临床病理特征。方法收集7例共表达TTF-1和p40的NSCLC患者的资料,回顾性分析其临床特征、病理形态、免疫表型及分子特征,并复习相关文献。结果患者中位年龄58岁,多为男性且吸烟者;影像显示为外周型肿块。肿瘤细胞呈实性巢状排列,瘤细胞呈圆形、卵圆形或多角形,胞质透明或嗜酸性,核分裂象>10个/10HPF;3例可见脉管内癌栓。同一群肿瘤细胞同时表达TTF-1和p40,CK7、p63、CK5/6和napsinA呈灶性或弥漫表达,增殖指数Ki-67阳性10%~90%。2例采用ARMS-PCR法分别检测到表皮生长因子受体(EGFR)18号外显子G719A/S/C突变和21号外显子L858R突变,1例采用二代测序法检测到TPM3-ROS1融合突变和ROS1(G2032R)突变。随访1~46个月,2例患者分别于22、46个月死亡,3例患者出现颈部淋巴结或脑转移。结论共表达TTF-1和p40的NSCLC具有独特的临床病理特征,临床进展快,预后差,可能是一种新的肿瘤实体。

短短芽胞杆菌分支酸合成酶基因BbaroC的鉴定及转录因子调控分析

分支酸合成酶AroC是莽草酸途径中芳香族化合物合成的关键酶,探明短短芽胞杆菌aroC基因的特征及转录调控因子可为短短芽胞杆菌作用机理研究奠定基础。从短短芽胞杆菌FJAT-0809-GLX中克隆了aroC基因,进行生物信息学分析和转录因子预测。短短芽胞杆菌FJAT-0809-GLX中aroC基因序列长度为1 164 bp, GenBank登录号为OR475562。短短芽胞杆菌FJAT-0809-GLX与Brevibacillus brevis NBRC 100599的aroC基因序列同源性最高,为98.88%,与Brevibacillus brevis HNCS-1的AroC氨基酸序列同源性最高,为100%;其编码的蛋白为亲水性蛋白,无信号肽,定位于细胞质。靶向BbaroC的转录因子共有23个,分别来自10个物种,Escherichia coli(Strain K12 MG1655)和Bacillus subtilis(Strain 168)分别预测到12个和3个转录因子。BbaroC在短短芽胞杆菌抑菌活性物质产生中可能发挥着重要作用,这为其在农业上的广泛应用提供依据。