蓖麻RcHSF基因家族鉴定与冷胁迫下的表达模式分析

为明确蓖麻HSF基因家族的结构特征与冷胁迫下的表达模式,利用序列比对法实现蓖麻HSF基因家族成员的全基因组鉴定,通过生物信息学手段对基因家族成员的序列结构、理化性质、染色体定位、启动子顺式作用元件、蛋白保守结构域、系统进化关系以及聚类方式进行分析,并结合RNA-Seq与qRT-PCR对RcHSFs的表达水平进行验证。结果表明,蓖麻基因组中含有19个RcHSF基因家族成员;基因分析发现RcHSFs分别含有1~3个外显子,定位在17个染色体片段上且呈不均匀分布,其中大多数RcHSFs均含有AAGAA-motif、MYB与MYC元件,暗示其响应植物激素与逆境胁迫;蛋白分析表明,RcHSFs按照基序类型与排布方式被聚为A、B、C 3类,推测不同类型HSF的蛋白功能存在差异,尽管所有成员均存在不同程度的motif缺失,但结构域高度保守;RNA-Seq分析发现仅RcHSF4与RcHSF10受冷胁迫诱导表达,与qRT-PCR验证结果一致。结果为RcHSFs基因的克隆与功能研究提供重要的理论基础,为蓖麻抗冷新种质资源的建立提供候选基因。

棉花热激转录因子GhHsf基因的表达及其烟草转化

【目的】了解棉花Gh Hsf基因的功能,分析该基因的表达模式,构建其植物表达载体并转化烟草获得转基因植株。【方法】利用半定量RT-PCR对棉花热激转录因子基因Gh Hsf的表达模式进行分析。构建p CAMBIA1301-Gh Hsf植物表达载体,采用农杆菌介导法转化烟草,并进行鉴定。【结果】棉花Gh Hsf基因在棉花各组织中为组成型表达;构建Gh Hsf基因植物表达载体p CAMBIA1301-Gh Hsf,转化烟草获得了转基因植株。【结论】棉花Gh Hsf基因在棉花的不同组织中是组成型表达,获得了转Gh Hsf基因烟草株,为进一步开展功能研究奠定基础。

龙眼Hsf基因家族密码子使用模式分析

为了解龙眼热激转录因子(heat shock transcription factor, Hsf)基因家族密码子使用偏性特征,本研究利用CodonW程序和EMBOSS在线软件对龙眼Hsf (DlHsf)基因家族密码子偏好性进行数据的提取及分析,运用SPSS、Origin和GraphPad软件对密码子偏好性参数进行统计、分析与图表制作。结果显示:(1) DlHsf基因家族密码子A/T (U)选择偏性较G/C更强,且更偏好以A/T (U)结尾。(2)最优密码子有CUU等12个。(3)密码子组成成分分析、中性绘图分析、ENC-plot分析及PR2-plot分析表明,DlHsf基因家族密码子偏好性主要受到突变压力影响。(4)与模式生物基因组密码子使用偏性使用频率比较显示,酵母菌真核表达系统更适合作为该家族基因异源表达系统,拟南芥、烟草、番茄均可作为该家族遗传转化的受体,但为提高表达效率,可能仍需在实验过程中对家族基因密码子进行改造优化。本研究为DlHsf基因家族密码子优化及转基因功能尤其是在异源表达上的研究提供一定的理论基础。

甜瓜热激转录因子(Hsf)基因家族鉴定及生物信息学分析

热激转录因子(heat shock transcription factor,Hsf)是植物胁迫抗性调控中的一类重要因子,在植物胁迫应答和生长发育调控中起着关键作用。本试验基于甜瓜(Cucumis melo L.)基因组数据,利用生物信息学手段对CmHsf家族进行鉴定,并对其基因结构、位置信息、系统发育、共线性关系及启动子等进行了分析。结果表明:在甜瓜基因组数据中共鉴定到22个CmHsf基因家族成员,这些基因不均匀地分布在11条染色体上,所有基因均含有内含子,且内含子数量大多为1~2个;根据蛋白结构和系统发育分析,CmHsf可被分为3个类群,各类群数量不等,与其他植物Hsf基因在类群划分上具有一定的相似性;在与模式植物拟南芥进行同源进化分析中,系统进化树将所有的CmHsf基因家族聚为3类;在共线性分析中,甜瓜共有19个基因与黄瓜、西瓜存在共线性关系;在启动子分析中,鉴定到脱落酸、茉莉酸、生长素、赤霉素以及干旱、低温、机械损伤等信号响应顺式作用元件。

PCR方法在HSF1基因敲除小鼠基因型分析中的应用

目的 为HSF1基因敲除鼠探索快速、简单的基因型PCR检测方法。方法 设计两对引物扩增野生型HSF1基因和HSF1缺陷突变基因的DNA片段 ,用PCR仪梯度方案测试最佳退火温度 ,并将所得基因型结果与经典的Southernblot方法比较。结果 野生型仅在 5 6 2bp处有一条条带 ,突变纯合子仅在 377bp处有一条条带 ,杂合子则在377bp和 5 6 2bp处出现两条条带。用PCR方法获得的HSF1基因分析结果与经典的Southernblot方法获得的结果完全一致。结论 用PCR方法分析HSF1基因敲除鼠的基因型具有快速、简单。

不同hsf1基因型对小鼠心肌组成型αBC表达的影响

目的 :了解热休克转录因子 1(heatshocktranscriptionfactor 1,HSF1)基因对小鼠心肌组成型 (B晶体蛋白(αB Crystallin ,αBC)表达的影响。 方法 :用WesternBlot和免疫组织化学方法 ,测定组成型αBC在HSF1基因野生型(hsf1+/+)和HSF1基因敲除型 (hsf 1- /- )小鼠心肌中的表达。 结果 :αBC在hsf 1- /-和hsf 1+/+小鼠心肌表达量分别为 6 8.4 2 %± 4 .16 %和 10 0 %± 7.5 8% (心肌可溶性组分 ,P <0 .0 5 ) ,2 0 .5 3%± 1.0 1%和 37.5 5 %±1.91% (心肌不可溶性组分 ,P <0 .0 5 ) ;免疫组化显示αBC在hsf 1- /-心肌细胞内的表达信号较hsf1+/+明显减弱。结论 :hsf1基因是介导组成型αBC基因表达重要的、但不是唯一的因子。

沉默HSF1基因诱导TGF-β/Smad信号通路对口腔癌细胞放疗抵抗的作用机制

目的探讨沉默热休克因子(HSF)1基因诱导转化生长因子(TGF)-β/Smad信号通路对口腔癌细胞放疗抵抗的作用机制。方法构建放疗抵抗细胞株SCC-9R,将细胞分为空白组、阳性慢病毒(NC)组和HSF1组。比较HOEC细胞和SCC-9细胞中HSF1表达[实时荧光定量-聚合酶链反应(qRT-PCR)检测]、细胞克隆细胞数、侵袭能力(Transwell小室法检测)、凋亡能力(流式细胞仪检测)及细胞中TGF-β1和Smad7蛋白表达(Western印迹检测)。结果HSF1在正常人口腔上皮细胞HOEC中表达较低,和HOEC细胞相比,人口腔鳞状细胞癌SCC-9细胞和抵抗细胞SCC-9R细中HSF1表达显著增加,且抵抗细胞SCC-9R中HSF1表达明显高于SCC-9细胞(P<0.05)。HSF1组CC-9/SCC-9R细胞中HSF1表达均明显少于空白组和NC组,且沉默HSF1可降低CC-9/SCC-9R细胞中HSF1表达(P<0.05)。克隆实验结果显示,空白组和NC组SCC-9和SCC-9R细胞克隆形成数均无明显差异(均P>0.05);HSF1组SCC-9和SCC-9R细胞克隆形成数较空白组和NC组显著减少(P<0.05)。细胞侵袭实验结果显示,空白组和NC组SCC-9和SCC-9R细胞侵袭能力无显著差异(P>0.05);HSF1组细胞侵袭能力较空白组和NC组明显降低(P<0.05)。细胞凋亡结果显示,空白组和NC组SCC-9和SCC-9R细胞凋亡能力无显著差异(P>0.05);HSF1组SCC-9和SCC-9R细胞的凋亡能力较空白组和NC组细胞明显增加(P<0.05)。HSF1组CC-9/SCC-9R细胞中TGF-β1、Smad7蛋白表达明显低于空白组和NC组(P<0.05)。结论沉默HSF1可抑制口腔鳞状细胞癌中TGF-β1、Smad7表达,可逆转放疗抵抗口腔癌细胞对放疗的抵抗作用。

HSF1与XAF1基因在子宫内膜癌组织中的表达及临床意义

目的:探讨热休克转录因子1(HSF1)与X染色体连锁凋亡抑制蛋白相关因子1(XAF1)基因在子宫内膜组织中的表达及临床意义。方法:选取2018年6月至2019年6月行手术治疗的38例子宫内膜癌患者,收集其新鲜组织标本,作为研究组。选取同期38例子宫内膜良性病变患者,行刮诊治疗,收集子宫内膜组织,作为对照组。免疫组织化学-链霉菌抗生物素蛋白-过氧化物酶连结染色法(SP法)检测子宫内膜癌组织、正常子宫内膜组织中HSF1与XAF1基因表达,分析临床意义。结果:研究组HSF1阳性表达率为73.68%,高于对照组的36.84%,差异有统计学意义(P<0.05);研究组HSF1表达阳性者组织学分级、淋巴结转移与表达阴性者比较,差异有统计学意义(P<0.05)。研究组XAF1阳性表达率为28.95%,低于对照组的73.68%,差异有统计学意义(P<0.05);研究组XAF1表达阳性者手术病理分期、组织学分级、淋巴结转移与表达阴性者比较,差异有统计学意义(P<0.05)。子宫内膜癌组织中HSF1与XAF1表达呈负相关(P<0.05)。结论:HSF1与XAF1在子宫内膜癌患者中异常表达,且两者呈负相关,可能在子宫内膜癌发生、发展中发挥重要作用。

荷斯坦种公牛HSF1和HSBP1基因多态性分析

[目的]研究荷斯坦种公牛HSF1和HSBP1基因多态性。[方法]通过DNA测序技术对牛HSF1和HSBP1基因进行SNPs位点扫描,利用CRS-PCR和PCR-RFLP方法对4个单核苷酸多态性(SNPs)进行基因型分型,分析162头荷斯坦种公牛HSF1和HSBP1基因的多态性。[结果]扫描结果表明,在HSF1基因1451(G/T)处发现1个新SNP。在HSBP1基因第2内含子上发现3个新SNPs,分别为324(G/C)、589(C/T)和651(C/G)。多态性分析结果表明,HSF1基因1451(G/T)位点的SNP的AA基因型频率最高,优势等位基因为A,而HSBP1基因3个SNP频率最高的基因型分别为AB、AA和BB,优势等位基因589(C/T)为A,而324(G/C)和651(C/G)均为B。χ2适合性检验表明,HSF1基因1451(G/T)位点在荷斯坦种公牛群体中已达到Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05),而HSBP1基因324(G/C)、589(C/T)和651(C/G)位点的突变在荷斯坦种公牛群体中均未达到Hardy-Weinberg平衡状态(P<0.05)。[结论]该研究可为HSF1和HSBP1基因的功能研究提供试验依据。

不同物种Hsf2基因编码区生物信息分析

采用比较基因组学和生物信息学方法,分析了人、黑猩猩、长臂猿、猕猴、狨、欧洲兔、大熊猫、野猪、牛、非洲象、褐家鼠、小家鼠、荷兰猪和灰仓鼠共14个物种的热休克转录因子2(或称热激因子2,heat shock transcription factor 2,HSF2)基因编码区(CDS)的遗传多样性,并对该基因的氨基酸序列、组成成分等进行预测和推断。结果表明,在来自14个物种的40条基因序列中共检测到多态位点数203个,其中有单一多态位点68个,百分率约为9.81%,检测到单体型17种,Hsf2基因CDS在种内表现较为保守,种间则表现有较丰富的遗传多样性。Hsf2的氨基酸序列表现为亲水性,理论等电点大多小于7,表现为酸性;肽链的不稳定系数在51.90～58.13,表明多肽不稳定。

乐至黑山羊与藏山羊HSC70、HSP70.1和HSF1基因的mRNA表达差异分析

试验旨在利用qPCR技术对热休克同源蛋白(HSC70)、热休克蛋白70.1(HSP70.1)和热休克转录因子1(HSF1)基因在乐至黑山羊和藏山羊五个组织样中的表达量进行研究,以探讨热休克蛋白家族70(HSP70)与山羊生态适应性的关系。结果表明,HSC70mRNA在藏山羊心脏中的表达量是乐至黑山羊中的4.5倍(P<0.05),但在脑垂体中乐至黑山羊的表达量是藏山羊的3.7倍(P<0.05),在卵巢、肝脏和子宫中两品种间无显著差异;HSF1mRNA在藏山羊卵巢、心脏中的表达量分别是乐至黑山羊的7.9倍和3.1倍(P<0.05),在肝脏和子宫中乐至黑山羊的表达量却分别是藏山羊的6.3倍和10.4倍(P<0.05);HSP70.1mRNA在乐至黑山羊脑垂体中的表达量是藏山羊的6.8倍(P<0.05)。说明HSC70、HSP70.1和HSF1基因的表达与山羊的生活环境及饲养方式有一定的关系。

白颖苔草热激转录因子(HSF1)真核表达载体的构建

根据表达载体PBI 121特性及酶切位点设计合适的引物,由表达引物通过PCR技术从含有白颖苔草(Carex rigescens)CrHsf全长cDNA的克隆载体的大肠杆菌上扩增出带有特定酶切位点的CrHsf完整开放阅读框。再对载体和目的片段进行酶切处理,处理后将正确的目的基因片段亚克隆至PBI 121植物表达载体。通过PCR及酶切鉴定,结果证明,目的基因片段已被正确克隆到表达载体上,载体构建成功。

中国先天性粉尘状白内障一家系致病突变筛查

目的分析中国先天性粉尘状白内障一家系的致病突变和临床特点。方法纳入于安徽医科大学第一附属医院眼科就诊的汉族先天性白内障一家系,抽取该家系全部成员5 ml外周血,提取基因组DNA。从家系中选择先证者Ⅱ5及家系成员Ⅱ6和Ⅲ8的DNA进行二代测序,对筛选出的可疑突变在其他家系成员中行Sanger测序验证,并将突变位点与10 000名正常中国人基因序列进行对照,利用蛋白结构危害预测网站分析该突变对其编码蛋白质结构功能的影响及可能的致病机制,并根据所测结果分析疾病发生的临床特点。结果该家系共3代19人,其中患者10例,正常家系成员9名。家系所有患者中均检出GJA3基因杂合突变c.427G>A(p.G143R),SIFT和PolyPhen-2提示该突变很可能对蛋白结构有害,Swiss-model和Pymol建模显示该突变其编码的缝隙连接蛋白46(CX46)二级结构上的107-115氨基酸正常的α-螺旋结构消失。而在该家系正常人及10 000名正常中国人中未发现此突变。先证者Ⅱ5和其儿子Ⅲ8的HSF4基因c.1325-1处碱基由G变为T(c.1325-1G>T),而在其余家系成员及10 000名正常中国人中未发现此突变,且HSF和MaxEntScan提示该突变对mRNA的剪接有较大影响。该2例患者白内障发展速度较家系中同代年龄相近患者快,且晶状体混浊形态发生改变。结论GJA3基因中的杂合突变c.427G>A为该家系的致病突变,而HFS4基因中的c.1325-1G>T可能改变了患者晶状体混浊的形态且加速了白内障的发展.