半滑舌鳎Gadd45g3基因的克隆与表达分析

生长阻滞和DNA损伤诱生蛋白45 （growth arrest and DNA damage inducible protein 45,Gadd45）基因在胚胎发育和性别决定中起重要作用.本研究通过RACE方法在半滑舌鳎（Cynoglossus semilaevis）中克隆得到了1个Gadd45g同源基因,命名为Gadd45g3.该基因全长1 147 bp,编码155个氨基酸残基.氨基酸序列分析表明,半滑舌鳎Gadd45g3与其他鱼类Gadd45g-like的同源性为79％～88％,与硬骨鱼和高等脊椎动物的Gadd45g同源性为58％～67％.对多个物种的Gadd45g同源基因的CDS区进行Ka/Ks分析,发现Ka/Ks均小于0.3.FISH结果显示,半滑舌鳎Gadd45g3基因位于常染色体上.实时荧光定量PCR结果显示,Gadd45g3在雌雄成鱼的脑中都有很高的表达,说明其参与了神经发育;在成熟性腺中,Gadd45g3的表达具有精巢特异性,说明Gadd45g3是性别相关基因;而在不同发育时期的性腺中,Gadd45g3的表达量在孵化后20 d的雄性仔鱼中显著高于同龄雌鱼（P＜0.05）,但在孵化后95 d的雌雄仔鱼中均有高表达,说明在半滑舌鳎性别决定和性腺发育中起着重要作用.

贵州白香猪Gadd45G的cDNA克隆与序列分析

采用试剂盒提取RNA和RT-PCR法获得贵州白香猪Gadd45G基因cDNA序列,构建了贵州白香猪Gadd45G基因的pMD19亚克隆载体,并对该重组质粒进行测序分析,为贵州白香猪作为模式动物提供理论基础,为构建Gadd45G基因真核表达载体和转基因猪研究奠定基础。PCR、双酶切鉴定结果表明,已成功克隆的贵州白香猪Gadd45G基因的cDNA序列长度为480 bp。测序结果显示,贵州白香猪Gadd45G基因cDNA序列与普通猪、人类、家鼠、牛的同源性分别为99.6%、89.6%、90.2%、91.2%,氨基酸同源性分别为98.8%、95.6%、95.0%、96.2%。序列分析表明,贵州白香猪Gadd45G基因编码序列与普通猪相比,有两处发生碱基突变,其中一处为错义突变(第385处的G→A突变)使氨基酸由丙氨酸突变成苏氨酸。

Correlation of LRIG1 and Gadd45g expression in pituitary tumor with the autophagy, apoptosis and invasion of tumor cells

Objective: To study the correlation of leucine-rich repeats and immunoglobulin-like domains 1 (LRIG1) and growth arrest and dna damage 45g (Gadd45g) expression in pituitary tumor with the autophagy, apoptosis and invasion of tumor cells. Methods: Patients with pituitary tumor who underwent surgical resection in our hospital between June 2014 and December 2017 were selected, and the invasive pituitary tumor tissues and noninvasive pituitary tumor tissues were collected;patients who underwent surgery for craniocerebral trauma in our hospital during the same period were selected as the control group, and normal brain tissues were collected;the mRNA expression levels of LRIG1, Gadd45g as well as autophagy, apoptosis and invasion genes in tissue samples were measured. Results: LRIG1, Gadd45g, Beclin1, LC3-II, Bax, NKG2D and E-cadherin mRNA expression in invasive pituitary tumor and noninvasive pituitary tumor tissues were significantly lower than those in normal brain tissues whereas PTTG1, c-Myc, Gal-3, Bcl-2, EphA2, HSP27, MMP14 and VEGF mRNA expression were significantly higher than those in normal brain tissues, and LRIG1, Gadd45g, Beclin1, LC3-II, Bax, NKG2D and E-cadherin mRNA expression in invasive pituitary tumor tissues were significantly lower than those in noninvasive pituitary tumor tissues whereas PTTG1, c-Myc, Gal-3, Bcl-2, EphA2, HSP27, MMP14 and VEGF mRNA expression were significantly higher than those in noninvasive pituitary tumor tissues;LRIG1 and Gadd45g mRNA expression were positively correlated with Beclin1, LC3-II, Bax, NKG2D and E-cadherin mRNA expression, and negatively correlated with PTTG1, c-Myc, Gal-3, Bcl-2, EphA2, HSP27, MMP14 and VEGF mRNA expression. Conclusion: The low expression of LRIG1 and Gadd45g in pituitary tumor can inhibit the autophagy and apoptosis of tumor cells and promote the invasion of tumor cells.

GADD45g基因在急性髓系白血病细胞中的低表达及其抑癌特性

目的:检测生长阻滞和DNA损伤诱导蛋白45g(growth arrest and DNA damage inducible protein 45g,GADD45g)基因在急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)患者骨髓标本和细胞系中的表达情况及其表达水平与AML患者预后的关系,探究过表达GADD45g对AML细胞增殖、凋亡、衰老、周期、分化和药物敏感性的影响。方法:选取中国医学科学院血液病医院2013年1月至2016年12月初次诊断为AML患者的骨髓标本共27例,用Real-time PCR和Western blotting检测AML患者、正常对照骨髓单个核细胞以及AML细胞系中GADD45g mRNA和蛋白水平的表达情况。在两个相互独立的数据集GSE10358和GSE425-GPL317中分析GADD45g表达与AML患者的总生存率(overall survival,OS)和无事件生存率(event-free survival,EFS)的相关性。构建GADD45g过表达慢病毒并感染AML细胞系U937、THP-1和Molm-13,通过生长曲线、集落形成、β-半乳糖苷酶染色、流式细胞术分析Annexin V/7AAD染色和PI染色等方法分析GADD45g过表达对AML细胞增殖、克隆形成、衰老、凋亡、周期、分化和化疗药物敏感性的影响。结果:GADD45g在AML患者和AML细胞系中的表达水平显著低于正常对照(均P<0.01)。低表达GADD45g的AML患者的OS(P<0.05)和EFS较高表达患者显著缩短(均P<0.05)。在AML细胞系中过表达GADD45g能显著抑制细胞增殖、集落形成,显著促进细胞的凋亡、衰老、周期阻滞和分化,增强了细胞对化疗药物敏感性(P<0.05或P<0.01)。结论:GADD45g基因在AML患者骨髓组织和AML细胞系中低表达,对AML细胞系有显著的全方位的抑制作用,其表达水平对AML具有预后判断价值。

GADD45g通过抑制E2F1在急性髓系白血病中发挥抑癌作用

目的:检测转录因子E2F1与生长阻滞和DNA损伤诱导蛋白45g(GADD45g)基因在急性髓系白血病(AML)患者中表达的相关性,探讨GADD45g是否通过抑制E2F1诱导AML细胞DNA损伤、凋亡、衰老、周期阻滞和提高药物敏感性。方法:选取2013年1月至2016年12月中国医学科学院血液病医院初诊为AML患者32例骨髓标本及AML细胞系U937、HL60、THP-1和Molm-13,用q PCR检测组织和细胞中GADD45g和E2F1 m RNA的表达水平,并分析其相关性。构建E2F1过表达载体,并制备重组慢病毒在过表达GADD45g的Molm-13和THP-1细胞中过表达E2F1,通过彗星实验、Annexin V/7AAD流式细胞术、β-半乳糖苷酶染色和PI染色流式细胞术等确定GADD45g是否通过抑制E2F1对AML细胞发挥抑癌作用。结果:AML患者骨髓和细胞系中GADD45g和E2F1 m RNA的表达呈显著负相关(r=–0.663,P<0.01)。GADD45g在AML细胞系中过表达显著抑制了E2F1的表达(均P<0.01)。成功构建同时过表达GADD45g和E2F1的Molm-13和THP-1细胞,与对照组比较,过表达组细胞GADD45g和E2F1蛋白表达水平均显著升高(均P<0.01)。与过表达GADD45g的细胞相比,同时过表达GADD45g和E2F1细胞的凋亡、衰老率和DNA损伤水平均显著降低(均P<0.01);在过表达GADD45g的细胞中过表达E2F1逆转了GADD45g诱导的周期阻滞(均P<0.01),进而降低了过表达GADD45g对化疗药物的敏感性(均P<0.01)。结论:GADD45g通过抑制E2F1在AML中发挥抗肿瘤作用。

Gadd45G基因在食管鳞癌组织中的异常甲基化及表达

目的:检测食管鳞状细胞癌(esophageal squamous cell carcinoma,本文中简称为食管鳞癌)中生长阻滞和DNA损伤诱导基因G(growth arrest and DNA-damage-inducible 45gamma,Gadd45G)的异常甲基化及表达,并探讨其临床意义。方法:分别应用亚硫酸氢盐转换-甲基化特异性PCR(bisul te conversion-methylation specific PCR,BS-MSP)、RT-PCR及免疫组织化学法检测Gadd45G基因在食管鳞癌组织及癌旁正常组织中的甲基化、mRNA及蛋白表达情况,并分析Gadd45G异常甲基化及表达水平与食管鳞癌患者临床病理特征的相关性。结果:食管鳞癌组织中Gadd45G远端启动子区(region1)的甲基化率为4.7%(6/128),与癌旁正常组织(0.0%,0/128)相比差异有统计学意义(P<0.05);Gadd45G此区域发生甲基化的食管鳞癌组织其mRNA和蛋白表达水平与未发生甲基化的食管鳞癌组织相比差异无统计学意义(P>0.05)。食管鳞癌组织Gadd45G第2个CpG岛的近端启动子区(region2)及第1外显子区(region3)的甲基化率相同,均为45.3%(58/128),与癌旁正常组织相比(0.0%,0/128),差异具有统计学意义(P<0.01);且食管鳞癌组织中此2个区域的甲基化与TNM分期及组织学分化程度密切相关(P<0.05)。食管鳞癌组织中Gadd45G的mRNA和蛋白表达水平显著低于癌旁正常组织(P<0.05),并与TNM分期和组织学分化程度密切相关(P<0.05),与其近端启动子区(region2)及第1外显子区(region3)的甲基化状态之间也有明显相关性(P<0.05)。结论:Gadd45G基因近端启动子区及第1外显子区的高甲基化导致其表达降低,这可能是食管鳞癌发生的机制之一。

应激蛋白Gadd45G对人结肠癌细胞增殖影响的研究

目的:研究生长抑制和DNA损伤诱导45G蛋白(growtharrest and DNA-damage-inducible 45 gamma,Gadd45G)对人结肠癌细胞增殖的影响,并初步探讨可能的作用机制。方法:构建携带有四环素可调控(tetracycline-on,Tet-on)基因表达系统的真核表达载体pTRIPZ-Gadd45G,采用慢病毒感染的方法转入人结肠癌细胞系HCT116和SW480,并在强力霉素(doxycycline,Dox)的诱导下过表达Gadd45G。分别采用MTT法、FCM和衰老相关半乳糖苷酶染色法检测Gadd45G过表达对结肠癌细胞增殖、凋亡、细胞周期和衰老的影响,实时荧光定量-PCR(real-time fluorogenic quantitative-PCR,RFQ-PCR)和蛋白质印迹法检测Gadd45G过表达对衰老相关细胞因子白细胞介素-8(interleukin-8,IL-8)及细胞周期相关蛋白表达的影响。结果:在Dox诱导后,含Tet-on基因表达系统的结肠癌HCT116和SW480细胞可稳定表达Gadd45G蛋白。过表达的Gadd45G能显著抑制结肠癌HCT116和SW480细胞的增殖(P<0.001),且使细胞周期被阻滞在G2/M期。Gadd45G的表达可造成结肠癌细胞衰老(P<0.001),但不能诱导细胞凋亡。在Gadd45G过表达抑制细胞增殖的过程中,IL-8mRNA的表达水平明显提高,衰老标志物γ-H2A蛋白的表达水平明显升高,p53、p21/CDKN1a、p16/INK4a和Rb蛋白的表达水平并未发生明显变化。结论:应激蛋白Gadd45G过表达可通过诱导细胞衰老而抑制结肠癌细胞的增殖。

Gadd45g诱导小鼠胚胎干细胞向中内胚层分化

为探究生长阻滞和DNA损伤诱导蛋白45γ(Growth arrest and DNA-damage-inducible protein GADD45 gamma,Gadd45g)对小鼠胚胎干细胞(mouse embryonic stem cells,m ESCs)在体外培养条件下自我更新状态的影响,通过设计并构建含有Gadd45g基因的重组质粒,将其导入m ESCs内,过表达目标基因;在含有白血病抑制因子(LIF)的血清培养条件下,通过细胞计数、碱性磷酸酶染色、qRT-PCR以及免疫荧光等实验手段检测m ESCs的生长情况。结果显示,与对照组相比,过表达Gadd45g基因后,m ESCs的生长速度减缓,碱性磷酸酶活性降低,且中内胚层标志基因的表达水平显著上升。进一步研究发现,在添加LIF的有血清或2i无血清培养体系中,过表达Gadd45g均可以降低细胞内STAT3蛋白的磷酸化水平,由此推断上调Gadd45g的表达会抑制STAT3的活性,从而推动m ESCs向中内胚层分化。研究结果扩大了目前人们对于ESCs分化机制的理解,有利于胚胎干细胞未来的基础研究与安全应用。

小菜蛾Gadd45g基因的克隆、表达谱及RNA干扰对小菜蛾羽化过程的影响

为探讨生长阻滞和DNA损伤诱导基因Gadd45g对小菜蛾Plutella xylostella生长发育的影响及其对蜕皮激素类似物的响应,利用全长cDNA末端的快速克隆(rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术克隆小菜蛾Gadd45g的全长序列并进行生物信息学分析,采用实时荧光定量PCR技术分析不同龄期及不同浓度虫酰肼处理后Gadd45g基因的表达水平;同时利用dsRNA注射法干扰蛹期小菜蛾Gadd45g基因,分析该基因对蛹期特异基因Br-Z2/3表达量及小菜蛾羽化进程的影响。结果显示,小菜蛾Gadd45g基因序列全长为1479 bp,其中编码区序列长度为495 bp,可编码164个氨基酸,GenBank登录号为MW160738。小菜蛾GADD45γ蛋白与鳞翅目昆虫的GADD45同源性最高,与脊椎动物的同源性较低。Gadd45g基因在小菜蛾全龄期均有表达,其中在蛹期的相对表达量最高,显著高于其他龄期,并在蛹期和成虫期具有明显的性别表达差异;低剂量虫酰肼处理后小菜蛾Gadd45g基因相对表达量显著上升。干扰Gadd45g基因表达后小菜蛾蛹期特异基因Br-Z2/3的表达量及小菜蛾羽化率均显著降低,并且成虫出现畸形。表明GADD45γ能响应蜕皮激素类似物,在小菜蛾蛹期发育及羽化过程中起重要作用。

肌肉减少症相关致病基因的生物信息学

目的利用生物信息学方法探索有关肌肉减少症(简称肌少症)的生物调控因子及信号通路。方法从美国国立生物技术信息中心基因表达数据库(Gene Expression Omnibus,GEO)下载肌少症相关数据集GSE1428及GSE8479,利用Perl软件将数据集合并,R软件筛查老年肌少症患者骨骼肌与青年人骨骼肌间差异表达的基因。利用在线工具DAVID进行基因本体论及京都基因和基因组百科全书通路富集,使用STRING数据库进行差异编码蛋白的相互作用分析。结果基因表达量以log2差异倍数(log|FC|)>0.5、调整的P值<0.05为筛选标准,共筛出121个差异基因,其中69个呈高表达,52个呈低表达。差异表达排在前6位的基因分别是SLPI(log FC=1.233)、MYH8(log FC=1.079)、CDKN1A(log FC=1.075)、GADD45G(log FC=-1.190)、SLC38A1(log FC=-1.168)、HOXB2(log FC=-1.079),均为P<0.001。差异表达基因主要富集在糖酵解/糖异生及p53信号通路,CYCS、CDKN1A、TPI1、LDHA等4个关键基因位于这两条通路中。结论SLPI、MYH8、CDKN1A、GADD45G、SLC38A1、HOXB2、CYCS、TPI1、LDHA等基因及糖酵解/糖异生与p53信号通路可能为肌少症发病的调控因子。

宁乡猪GADD 45G基因多态性研究

本研究以宁乡猪为研究对象,用测序方法发现一个A→G类型SNP,采用PCR-RFLP-Pst Ⅰ进行分型。结果表明:宁乡猪GADD45G基因A/G位点的AA型、AG型和GG型频率分别为0.08、0.73和0.19,A基因和G基因频率分别为0.45和0.55,这表明宁乡猪该位点基因型基本处于杂合状态。本研究为宁乡猪的保种选育积累了有益的资料。

动物性别决定分子调控研究进展

动物性别决定不是一个简单的将尚未分化的性腺发育为睾丸或卵巢的过程,而是以性控基因SRY为主导、多基因共同参与的一个有序调控过程。对于这个调控过程人们还知之甚少。笔者根据最新研究成果对动物性别决定分子调控机制进行综述,以期为动物性别决定调控机制方面的研究提供参考。