突触分化诱导基因SynDIG1的5′调控区序列的生物信息学分析

目的:研究突触分化诱导基因SynDIG1转录调控机制,并对潜在的转录因子结合位点进行分析。方法:利用BLAST比对获得SynDIG1基因5′调控区序列;利用模序识别分析TATA-box、GC-box和CAAT-box;利用在线分析软件Neural Network Promoter Prediction和PROMOTER 2.0分析SynDIG1基因5′调控区序列中启动子;利用在线分析软件CpG Island Searcher分析SynDIG1基因5′调控区序列中CpG岛位置;利用在线分析软件TFSEARCH分析SynDIG1基因5′调控区序列中潜在的转录因子结合位点。结果:SynDIG1基因5′调控区序列中存在1个CAAT-box,没有GC-box和TATA-box;SynDIG1基因可能存在5个启动子位点;CpG岛为516bp区间(1 686～2 201bp);结果显示评分在85分以上(Score Threshold:85.0)时,该区域具有406个潜在的转录因子结合位点;评分在90分以上(Score Threshold:90.0)时,该区域具有168个潜在的转录因子结合位点;评分在95分以上(Score Threshold:95.0)时,该区域具有72个潜在的转录因子结合位点;评分在99分以上(ScoreThreshold:99.0)时,该区域具有28个潜在的转录因子结合位点。结论:通过生物信息学的方法对于SynDIG1基因转录起始位点、启动子区域和潜在的转录因子结合位点进行预测,对于科研具有十分重要的指导意义。

大鼠脊髓半切损伤后突触分化诱导基因产物SynDIG1的表达增强

目的探讨大鼠脊髓半切损伤后(spinal cord injury,SCI)突触分化诱导基因产物(synapse differentiation induced gene 1,Syn DIG1)的表达变化及意义。方法 SD大鼠随机分成对照组和脊髓损伤组(n=75),切断大鼠脊髓一半作为实验模型,只咬除椎板而不损伤大鼠脊髓作为对照模型。在手术后7、14、21、28、35天采集损伤区域的脊髓组织,用免疫荧光和免疫印迹技术检测各组各时间点Syn DIG1的蛋白表达,并且与半胱氨酸蛋白酶3(caspase-3)、神经生长蛋白43(GAP-43)等神经元特异性标志物做免疫荧光双标技术检测。结果在脊髓损伤后第7天就发现神经元有SynDIG1表达,在第28天达到高峰,随后维持在较高水平。通过免疫荧光双标技术发现脊髓损伤后Syn DIG1与GAP-43存在共表达。结论脊髓损伤后中期神经元大量表达Syn DIG1,激活了神经生长因子,促进神经元再生,有利于神经系统的修复。

靶向SynDIG1的shRNA慢病毒载体的构建及功能鉴定

为了构建靶向突触分化诱导基因1(SynDIG1)的shRNA慢病毒表达载体,设计出SynDIG1的siRNA的靶点序列,并合成含干扰序列的双链DNA发卡结构shRNA,合成的Oligo经过退火分别与双酶切处理后的pLKO.1-GFP载体连接。将构建的重组质粒pLKO.1-GFP-SynDIG1 shRNA转化到DH5α感受态细菌中,过夜培养后挑选阳性克隆子,扩增后提取DNA进行质粒测序,得到两个序列正确的重组质粒。用这些重组质粒转染HEK293T细胞以及大鼠海马神经元细胞,蛋白免疫印迹及细胞免疫荧光检测SynDIG1 shRNA对外源性和内源性SynDIG1表达的敲减作用。进一步用重组质粒转染HEK293T细胞产生慢病毒颗粒,用病毒颗粒感染DIV2和DIV14的神经细胞,免疫印迹检测SynDIG1的表达。结果表明这两个重组质粒均能够有效地抑制外源性和内源性SynDIG1的表达,对HEK293T中瞬时表达的SynDIG1敲减率达到75%,其慢病毒颗粒感染对早期神经细胞中内源性SynDIG1的表达抑制也很明显。用pLKO.1-GFP成功构建了能够有效抑制外源性和内源性SynDIG1表达的重组质粒,为探讨RNA干扰技术抑制神经细胞SynDIG1基因表达的相关研究奠定基础,为研究SynDIG1基因在神经传导和突触发育及其可塑性调节中的作用提供了有力工具。