鸡Wnt基因家族生物信息学分析及表达

【目的】试验旨在对鸡Wnt基因家族进行全面系统地调查分析,并进一步明确鸡感染新城疫病毒(Newcastle disease virus, NDV)后Wnt基因家族成员的表达模式。【方法】基于鸡基因组测序结果,通过查询Pfam和UniPort数据库获取鸡Wnt基因家族全基因组序列,构建系统进化树,分析Wnt蛋白理化性质、亚细胞蛋白定位、染色体分布、保守结构域等,并进一步研究鸡感染NDV后Wnt基因家族成员的表达模式。【结果】试验共鉴定到39个鸡Wnt基因家族成员。系统进化树分析发现,鸡与人和鼠的Wnt成员相似性较高,均有12个亚家族,即Wnt1、Wnt2(Wnt2a和Wnt2b)、Wnt3a、Wnt4、Wnt5(Wnt5a和Wnt5b)、Wnt6、Wnt7(Wnt7a和Wnt7b)、Wnt8(Wnt8a和Wnt8b)、Wnt9(Wnt9a和Wnt9b)、Wnt10a、Wnt11及Wnt16成员,但鸡缺少Wnt10b。鸡Wnt成员分布于11条染色体上,分别为Chr1、Chr2、Chr4、Chr6、Chr7、Chr12、Chr13、Chr21、Chr26、Chr27和Chr34,成员间出现14次串联重复,且无节段重复出现。39个鸡Wnt成员中共识别出10个保守基序,其3′-端较为保守,除rna-XM_040653060.2(Wnt6)和rna-XM_040650634.2(Wnt5a)外,其余成员3′-端均由基序2和5组成;39个鸡Wnt家族成员均含保守区域,即基序1和3。转录组数据分析结果表明,鸡在感染NDV过程中Wnt7a表达量显著上调。【结论】鸡Wnt基因家族成员在染色体上呈现非均匀分布,其基因结构较为保守,且串联重复是Wnt基因家族成员的主要扩增方式。Wnt7a可能与Wnt调节巨噬细胞参与微生物感染过程密切相关。

扩展莫尼茨绦虫wnt基因在虫体不同发育体节的差异表达

研究扩展莫尼茨绦虫(Moniezia expansa)wnt基因家族wnt1、wnt2、wnt4、wnt5和wnt11B5个基因在虫体不同发育体节的差异表达及组织分布规律,为进一步揭示Wnt信号通路在扩展莫尼茨绦虫发育中的作用奠定基础。作者采用SYBR GreenⅠqRT-PCR方法分析了wnt1、wnt2、wnt4、wnt5和wnt11B在虫体头颈节、幼节、成节和孕节的mRNA相对转录情况;采用核酸原位杂交方法分析上述5个基因在虫体头颈节、幼节、成节和孕节的mRNA分布情况。结果显示,wnt基因家族成员在虫体各发育体节均有表达,wnt1、wnt4、wnt5和wnt11B基因在虫体头颈节的mRNA转录水平相对较高,而在虫体孕节的mRNA转录水平最低;与之相反,wnt2基因在虫体头颈节的mRNA转录水平最低,而在虫体幼节的转录水平较高。原位杂交的结果表明,在虫体的头颈节,wnt基因主要表达于虫体的吸盘部位;在幼节和孕节,主要表达于虫体的节间腺,而在成节,wnt基因在虫体的雌雄生殖系统(如卵巢、睾丸)均有表达,并且在虫体的节间腺以及表皮也有一定的表达。综上,扩展莫尼茨绦虫5个wnt基因在虫体头颈节以及幼节的mRNA转录水平较高,且在虫体的吸盘、节间腺以及雌雄生殖细胞均有分布,因此初步推测Wnt信号通路可能参与扩展莫尼茨绦虫体节以及生殖细胞的发育过程,当然这一假说还有待进一步验证。

Wnt基因的类别及功能

Wnt是一类癌基因,在动物发育过程中具有广泛的作用。该文介绍哺乳动物基因组中19个Wnt基因的功能。

Wnt基因/Wnt信号通路与乳腺癌

Wnt蛋白是一组调控胚胎形成期间细胞间信号传导的高度保守的分泌信号分子.在过去的几年里,由Wnt蛋白触发的不同信号通路已经得到了详尽的研究.Wnt基因与Wnt信号通路组成分子的突变可引起发育缺陷,异常的Wnt信号传导可导致人类疾病包括肿瘤的发生.许多证据都表明,Wnt信号通路的失调与乳腺癌的发生发展密切相关.microRNAs(miRNAs)是调控基因表达的重要因子.本文从Wnt信号通路的组成、Wnt信号通路的分子调控及其与乳腺癌发生/发展的关系作一综述.

鲶鱼Wnt基因家族序列分析

Wnt基因家族直接控制细胞的增殖、分化、极化和凋亡,调节细胞的自我更新以及黏液免疫过程.对鲶鱼Wnt基因家族核苷酸序列进行生物信息学分析,预测其相应氨基酸序列的信号肽、跨膜区段、相对分子质量、等电点和糖基化位点等,并对Wnt基因家族内核苷酸相似性和Wnt基因家族系统进化进行进一步探讨.分析发现,鲶鱼20种Wnt基因分为12个亚族,且鲶鱼内部Wnt基因间相似性较高,种间比较与鱼、蛙和鼠同源性较高,基因高度保守.该研究对于了解鲶鱼的生长发育机制、探索鲶鱼的体表黏液分泌过程以及促进相关疫苗的研制具有重要意义.

Wnt基因与结直肠癌的发生

Wnt信号转导途径能够传递生长刺激信号 ,促进细胞的增殖和组织的生长发育。其过度的转导和异常的活化 ,可改变干细胞的微环境 ,维持、扩增干细胞分隔空间 ,引起干细胞数目的增加 ,最终导致恶性肿瘤 ,尤其是结直肠癌的发生。因此 。

Sp基因与Wnt基因对胚胎发育异常及唇腭裂的影响

正常的胚胎发育受不同的基因及相关信号通路的调控。近年来,同一组织中不同的基因与基因、基因与信号通路之间的关联性受到了国内外学者的广泛关注,Sp基因、Wnt基因的缺失或突变均可导致胚胎发育异常。本文综述结果表明:由于Sp基因缺失/突变导致的胚胎发育异常;锌指蛋白超家族成员Sp1-9参与了造血系统、呼吸系统、骨骼系统等多种组织器官的发育进程,它们的缺失或突变均可导致胚胎相应组织的发育异常,其中Sp8基因与腭裂的发生相关;通过总结近年来关于Wnt基因与唇腭裂的关系研究了解到Wnt3、Wnt3A、Wnt5A、Wnt9B、Wnt10A和Wnt11的表达异常与人类唇腭裂的发生密切相关;在胚胎发育过程中Sp5/8是Wnt信号通路的关键下游效应子,并且参与Wnt信号通路的组成。Sp5/8与Wnt信号通路共同参与调控胚胎期小鼠神经嵴的正常发育及胚胎干细胞的自我更新。综上所述,本文提出了Sp基因与Wnt基因可能共同参与调控胚胎期腭裂的形成及发生过程,同时为今后在腭裂模型中进一步研究二者之间的关联机制提供参考。

鳌肢动物Wnt基因家族的全基因组与进化分析

Wnt蛋白是由Wnt基因家族编码的一类富含半胱氨酸的分泌性蛋白,在多种生物过程中扮演了至关重要的角色,如胚胎发育过程中细胞形态的分化,组织的再生,体细胞稳态维持以及免疫应答的调节。基于其功能的多样性和重要性,Wnt基因家族在多种后生动物中已经被广泛研究。但是,在节肢动物门中的螯肢动物中,仍然缺乏关于Wnt基因及蛋白的系统研究。在本研究中,从8种已有基因组或转录组资源的螯肢动物对Wnt基因家族进行了生物信息学鉴定和分析,共鉴定出87个Wnt基因家族成员。对Wnt蛋白序列结构的分析结果显示螯肢动物的Wnt蛋白包含高度保守的Wnt结构域、信号肽、跨膜区域或低复杂度区域;对Wnt基因在基因组上的位置分析表明螯肢动物的Wnt基因在基因组上的分布情况主要有两种模式,包括Wnt9-Wnt6-Wnt1基因簇和Wn5-Wnt7基因簇,此外还有一些在基因的方向和数量上有差异的物种特异性的分布;系统发育树的构建结果显示螯肢动物中的Wnt5,Wnt7和Wnt11亚家族有扩增现象,而Wnt3和Wnt10亚家族发生了丢失。本研究作为螯肢动物中第一个Wnt基因家族的全基因组研究,有望丰富螯肢动物基因组学的研究内容,为Wnt基因家族在节肢动物乃至后生动物中的和进化和功能的进一步研究提供有力的基础。

鳌肢动物Wnt基因家族的全基因组与进化分析

Wnt蛋白是由Wnt基因家族编码的一类富含半胱氨酸的分泌性蛋白,在多种生物过程中扮演了至关重要的角色,如胚胎发育过程中细胞形态的分化,组织的再生,体细胞稳态维持以及免疫应答的调节。基于其功能的多样性和重要性,Wnt基因家族在多种后生动物中已经被广泛研究。但是,在节肢动物门中的螯肢动物中,仍然缺乏关于Wnt基因及蛋白的系统研究。在本研究中,从8种已有基因组或转录组资源的螯肢动物对Wnt基因家族进行了生物信息学鉴定和分析,共鉴定出87个Wnt基因家族成员。对Wnt蛋白序列结构的分析结果显示螯肢动物的Wnt蛋白包含高度保守的Wnt结构域、信号肽、跨膜区域或低复杂度区域;对Wnt基因在基因组上的位置分析表明螯肢动物的Wnt基因在基因组上的分布情况主要有两种模式,包括Wnt9-Wnt6-Wnt1基因簇和Wn5-Wnt7基因簇,此外还有一些在基因的方向和数量上有差异的物种特异性的分布;系统发育树的构建结果显示螯肢动物中的Wnt5,Wnt7和Wnt11亚家族有扩增现象,而Wnt3和Wnt10亚家族发生了丢失。本研究作为螯肢动物中第一个Wnt基因家族的全基因组研究,有望丰富螯肢动物基因组学的研究内容,为Wnt基因家族在节肢动物乃至后生动物中的和进化和功能的进一步研究提供有力的基础。

Wnt基因族的进化

Ｗｎｔ基因族的进化马德如（南开大学分子生物学研究所，天津３０００７１）关键词Ｗｎｔ基因，分子进化一八十年代以来大量证据表明，原癌基因（ｐｒｏｔｏｏｎｃｏｇｅｎｅｓ）在细胞分化和胚胎发育中有重要作用。其中突出的例证是１９８２年由Ｎｕｓｓｅ和Ｖａｒｍｕｓ...

血清Wnt4基因启动子区的DNA甲基化程度对早产患者预测价值分析

目的 分析血清Wnt4基因启动子区的DNA甲基化程度对早产患者的预测价值。方法 随机选择2019年1-12月在该院产科病区产检的孕产妇480例,其中450例随访至分娩,将其中40例自发性早产的孕产妇作为早产组,410例足月产孕产妇作为健康组。比较健康组、早产组、早产组不同孕周者的血清Wnt4基因启动子区的DNA甲基化水平。分析健康组、早产组的临床数据,采用Logistic回归分析早产的风险因素,绘制受试者工作特征(ROC)曲线分析血清Wnt4基因启动子区的DNA甲基化程度对早产的预测价值。结果 与健康组比较,早产组血清Wnt4基因启动子区的DNA甲基化程度明显增高(P<0.05);与早产组34~<37周妊娠期女性相比,孕周28~<34周妊娠期女性血清Wnt4基因启动子区的DNA甲基化程度明显增高(P<0.05);与健康组比较,早产组产次≥2次、妊娠期被动吸烟、阴道胎儿纤维连接蛋白(fFN)阳性、家庭平均月收入<1 000元的比例明显增加(P<0.05),宫颈长度明显缩短(P<0.05);Logistic回归分析结果显示,产次≥2次、妊娠期被动吸烟、宫颈长度短、阴道fFN阳性、家庭平均月收入<1 000元、血清Wnt4基因启动子区的DNA甲基化程度高均是早产的主要风险因素(P<0.05);ROC曲线分析结果表明,血清Wnt4基因启动子区的DNA甲基化程度预测早产的曲线下面积为0.868(95%CI:0.834~0.898),最佳截断值为51.43%,灵敏度、特异度、准确度分别为82.50%、84.63%、84.44%。结论 血清Wnt4基因启动子区的DNA甲基化程度高对于早产具有一定的临床预测价值。

猪miR-192靶向调控Wnt7a基因表达的研究

【目的】鉴定猪miR-192与Wnt家族成员7A(Wnt7a)基因之间的靶向关系,为进一步构建miR-192介导的胚胎通讯提供依据。【方法】使用miRNA pull-down鉴定miR-192和Wnt7a基因间的互作关系;利用生物信息学软件RNAhybrid 2.2预测miR-192和Wnt7a基因3′-UTR的结合位点,构建含有miR-192结合位点的Wnt7a基因3′-UTR野生型和突变型基因片段,克隆至双荧光素酶报告基因质粒,通过NotⅠ、XhoⅠ酶切和测序进行鉴定;鉴定成功的质粒分别与miR-192 mimics和mimics NC共转染猪子宫内膜上皮细胞,检测双荧光素酶活性;将miR-192 mimics、mimics NC、miR-192 inhibitor、inhibitor NC分别与构建的Wnt7a基因3′-UTR野生型和突变型双荧光素酶报告基因质粒共转染至猪子宫内膜上皮细胞,通过实时荧光定量PCR和Western blotting检测Wnt7a基因mRNA和蛋白的表达水平。【结果】pull-down结果显示,miR-192 mimics组与其阴性对照组相比,Wnt7a基因相对表达量极显著升高(P<0.01),miR-192 input组相对于其阴性对照组极显著降低(P<0.01);RNAhybrid 2.2软件预测到miR-192种子区与Wnt7a基因3′-UTR存在结合位点(UGACCUA);转染Wnt7a野生型质粒的miR-192 mimics和miR-192 mimics NC组相比双荧光素酶活性显著降低(P<0.05),转染Wnt7a突变型质粒的miR-192 mimics和miR-192 mimics NC组之间双荧光素酶活性无显著差异(P>0.05)。实时荧光定量PCR结果表明,miR-192 mimics组Wnt7a基因mRNA相对表达量显著低于其阴性对照组(P<0.05),miR-192 inhibitor组显著高于其阴性对照组(P<0.05)。Western blotting结果表明,过表达miR-192极显著抑制了Wnt7a蛋白的表达(P<0.01),抑制miR-192后Wnt7a蛋白的表达量极显著上升(P<0.01)。【结论】miR-192能够与Wnt7a基因3′-UTR发生靶向作用并抑制其表达。研究结果可为今后深入研究miR-192在妊娠着床过程中的调控机制提供理论依据。

Wnt2基因启动子DNA甲基化在子痫前期发病机制中的作用

目的检测胎盘组织中Wnt2基因启动子区的DNA甲基化程度,探讨Wnt2基因与子痫前期发病的关系。方法收集产科病房经剖宫产分娩的早发型重度子痫前期患者30例作为早发型重度子痫前期组(ZPE),晚发型重度子痫前期患者30例作为晚发型重度子痫前期组(WPE),同期住院经剖宫产分娩的正常晚期妊娠妇女30例作为对照组(NC)。采用甲基化特异性PCR技术检测三组胎盘组织中Wnt2基因启动子区的DNA甲基化程度。结果与NC组相比,ZPE组及WPE组Wnt2基因启动子区的DNA甲基化程度均显著升高(P<0.05);ZPE组及WPE组差异无统计学意义。结论正常晚期妊娠妇女、早发型及晚发型重度子痫前期患者的胎盘组织中,均存在Wnt2基因启动子区的DNA不完全甲基化。与正常晚期妊娠妇女相比,早发型重度子痫前期及晚发型重度子痫前期患者胎盘组织中Wnt2基因启动子区的DNA甲基化程度均明显增加。

姐妹染色体过早分离基因5黏附相关因子B(PDS5B)下调Wnt5a表达抑制A549人肺癌细胞增殖

目的探讨姐妹染色体过早分离基因5黏附相关因子B(PDS5B)对A549肺癌细胞株生物学功能的影响及可能的分子机制。方法沉默或过表达A549人肺癌细胞的PDS5B后,噻唑蓝(MTT)法及集落形成实验检测肺癌细胞的增殖情况;划痕实验及TranswellTM检测细胞迁移的情况;Western blot法检测A549细胞PDS5B及无翅基因5a(Wnt5a)的蛋白表达;共同转染PDS5B小干涉RNA(siRNA)及Wnt5a siRNA,TranswellTM检测细胞迁移的情况。结果与转染阴性对照组相比,转染PDS5B siRNA后,PDS5B蛋白表达明显下降且A549细胞增殖能力、细胞集落形成率、迁移能力均明显提高,Wnt5a的表达升高;过表达PDS5B后,则结果相反;共转实验显示Wnt5a可以抵抗PDS5B对A549细胞的抑制作用。结论PDS5B通过下调Wnt5a表达抑制肺癌细胞增殖。

Wnt3a基因多态性与崇仁麻鸡皮肤毛囊性状相关性研究

旨在基于基因多态性分析Wnt家族成员3a(wnt family member 3a,Wnt3a)基因遗传变异位点与崇仁麻鸡皮肤毛囊密度的相关性。本研究随机选取600只在相同环境和相同管理水平下饲养至上市日龄(120 d),健康且状况良好的崇仁麻鸡,其中原种母鸡200只,公鸡100只和B系母鸡200只,公鸡100只。屠宰后选取背部、胸部和大腿部皮肤相同的位置测量毛囊密度,通过皮肤组织切片HE染色的方法观察毛囊的形态结构并测量毛囊直径和皮肤厚度。采血提DNA用PCR扩增后直接测序的方法筛选Wnt3a基因遗传变异位点,并与鸡皮肤毛囊密度进行相关性分析。通过实时荧光定量PCR技术检测Wnt3a基因在不同皮肤部位的表达量。结果表明:1)原种和B系同性别同皮肤部位相比较,原种母鸡背部毛囊密度极显著高于B系(P<0.01),大腿部毛囊密度显著高于B系(P<0.05),背部和大腿部毛囊直径显著低于B系(P<0.05)。原种公鸡背部皮肤毛囊密度极显著高于B系(P<0.01),胸部毛囊密度极显著低于B系(P<0.01),背部和大腿部毛囊直径显著低于B系(P<0.05)。B系公鸡胸部皮肤厚度显著高于原种(P<0.05),B系公、母鸡大腿皮肤厚度均显著高于原种(P<0.05)。2)Wnt3a基因筛选出的3个SNPs位点与各部位皮肤毛囊密度进行相关性分析后发现,g.2555812 T>C和g.2555377 T>C位点的CC基因型个体背部皮肤毛囊密度显著高于其他基因型个体背部(P<0.05)。3)实时荧光定量PCR结果显示,Wnt3a基因在原种和B系鸡的3个皮肤部位的毛囊组织上都有比较高的表达量,且在原种背部的表达量显著高于在B系背部的表达量(P<0.05)。综上所述,崇仁麻鸡原种皮肤毛孔相较于B系更加细密,Wnt3a基因g.2555812 T>C位点的CC基因型和g.2555377 T>C位点的CC基因型是崇仁麻鸡皮肤毛囊的有利基因型,可选作鸡皮肤毛囊密度性状的分子标记。本研究探讨了作为毛囊生长发育的候选基因Wnt3a的遗传效应及SNPs与皮肤毛囊性状的相关性,以期为优质鸡胴体包装性状的分子标记筛选与标记辅助选择提供参考依据。

先天性牙发育不全WNT6基因突变的新位点

目的探讨先天性牙发育不全病例与相关基因突变可能存在的联系,为疾病的早期诊断提供参考。方法通过收集1例罕见先天性牙发育不全病例的临床和影像学资料,评估牙齿的形态、数量以及全身健康状况;采集患者静脉外周血,对与牙齿发育紧密关联的PAX9和MSX1基因双向测序;进行全外显子测序,筛查与牙发育异常相关的其他突变位点,对先证者儿子进行新发现突变位点的Sanger测序;通过模拟测算工具和体外细胞转染实验评估突变对基因表达的影响。结果患者的临床特征是先天性右下颌单侧第一磨牙缺失,第二磨牙为单根,且伴有右下第二前磨牙多生。在PAX9和MSX1基因测序中发现,PAX9基因中c.717C>C/T为同义突变,MSX1基因中c.119C>G为错义突变,Polyphen预测为“良性”。全外显子测序发现WNT6基因的1个全新突变位点,内含子3中的c.637-7 C>A突变,经MAXENT预测,可能影响mRNA的剪切,且先证者及其儿子均携带该突变;细胞转染实验发现,该突变对WNT6基因的mRNA剪切没有影响。结论单核苷酸多态性之间的相互作用可能与先天性牙发育异常相关。

白斑狗鱼Wnt4基因的克隆及其表达分析

为探讨无翅型MMTV整合位点家族成员(Wnt4)基因在白斑狗鱼性别发育过程中的作用,通过反转录PCR法克隆获得白斑狗鱼Wnt4基因片段,运用ClustalX和MEGA6.1软件对其氨基酸同源性及物种进化关系进行分析。研究结果显示,克隆获得的Wnt4基因片段长度为1505bp,其中开放阅读框长度为1059bp,编码352个氨基酸。氨基酸同源性分析表明,白斑狗鱼与虹鳟、青鳉同源性较高,与非洲爪蟾和褐家鼠等相似性则较低。系统发育结果显示,白斑狗鱼与白边锯鳞鱼亲缘关系最近,与海胆和栉孔扇贝、厚壳贻贝的亲缘关系最远。实时荧光定量PCR分析显示,Wnt4基因在白斑狗鱼卵巢、精巢、肠道、肌肉、鳃、脑等组织中均有表达,卵巢的表达最明显,卵巢表达量明显高于精巢,Wnt4基因在卵巢后期发育过程中,表达量呈现下降趋势。研究结果表明,Wnt4基因在白斑狗鱼卵巢发育的早期参与到某些器官的形成及功能的维持。本研究结果可为白斑狗鱼的性别发育机制提供参考资料。

基于生物信息学分析WNT7B基因在肺腺癌中的表达及其临床意义

目的:基于生物信息学分析WNT7B基因在肺腺癌(LUAD)中的表达及其临床意义。方法:应用生物信息学方法评价WNT7B在LUAD中的诊断和预后预测价值。通过TCGA、GEO数据库研究WNT7B基因在肺癌中表达情况,并分析WNT7B基因在肺癌和非癌组织中表达差异及其表达与生存率、免疫细胞浸润之间的关系。应用STRING数据库筛选共表达基因并构建调控网络,将共表达基因进行基因本体论(GO)以及京东基因和基因组(KEGG)富集分析,同时应用cBioportal探究WNT7B基因突变对肺癌患者生存期的影响。结果:与正常肺组织相比,LUAD组织中WNT7B基因表达水平明显升高(P<0.01),WNT7B基因作为标志物的灵敏度为0.628。K-M生存分析显示,高表达WNT7B组预后较差(P<0.05)。GSEA揭示了5条与WNT7B基因相关的信号通路,WNT7B基因突变的LUAD患者总生存期(P=0.035 8)的预后预测作用不佳。此外,还发现WNT7B基因表达与免疫显著相关。结论:WNT7B基因有望成为LUAD诊断、预后评估和治疗的新靶点,但仍须进一步开展临床相关研究。

一个与果蝇心脏基因同源的人类新基因——WNT-17基因的研究初报

利用果蝇心脏发育基因Wg的cDNA序列 ,运用计算机克隆方法 ,发现了一个新的人类同源基因 ,命名为WNT 17.该基因总长度为 10kb ,有 4个外显子和 3个内含子 ,定位于染色体1p35 1～ 1p36 2 3之间 .其mRNA全长约 2kb ,编码一个 2 96个氨基酸的蛋白质 ,与小鼠Wnt 4编码的蛋白质高度相似 .该基因与Wnt基因家族成员具有相似的同源框序列 .