植物生长素响应基因SAUR研究进展

生长素是植物生长发育过程中重要的调节因子,植物通过生长素调节来实现自身的生长发育。SAUR基因家族作为生长素早期响应基因家族中的一员,是生长素信号转导途径中不可或缺的调节因子之一。为了研究SAUR基因在植物生长发育和逆境胁迫应答等生物学过程中的作用,分析了SAUR基因家族的生物信息学特征以及表达特性和调控机制,归纳了SAUR基因在植物细胞伸长生长、光介导的子叶和顶端弯钩打开的过程、花器官形成和果实发育以及胁迫应答等方面的功能,指出SAUR基因不仅在多个方面影响植物的生长发育,还参与了植物对非生物逆境胁迫的响应。本研究结果揭示了SAUR基因在多个层面影响植物生长发育的作用,并且对植物品种培育和分子机理研究提供了理论支持。

调节因子X蛋白家族的结构与功能

调节因子X(Regulatory Factor X,RFX)蛋白家族是一类包含高度保守的有翼螺旋型DNA结合域的转录因子,因特异性结合基因启动子区的X盒而得名。该蛋白家族广泛分布于动物和真菌中,参与纤毛和精子发生、免疫反应以及细胞周期调控等多种生物过程。RFX家族的一些成员还对肿瘤细胞的存活及增殖起到促进或抑制作用,有望成为治疗肿瘤的新靶点。本文将对RFX蛋白家族的发现、各成员的结构特征、表达模式和生物学功能等进行综述,以期待为后续研究提供参考。

septin基因家族的研究进展

septin是一个广泛存在于除植物以外所有真核生物中的基因家族。最初认为septin家族是与酵母细胞胞质分裂相关的基因家族。然而随着研究的深入,人们发现这类基因编码的蛋白质在许多生物体内出现了较大的功能分化,尤其在哺乳动物细胞中,他们不仅成员众多,且参与了细胞分裂、细胞极化、囊泡运输及胞膜重构等多个过程。更引起研究人员重视的是:最近有大量数据表明,这一家族的一些成员与肿瘤发生、神经功能障碍和病原微生物感染的过程直接相关。因此,近年来septin家族的功能研究正逐步成为细胞生物学及病理学研究的新热点。文章将试图从septin基因家族的种类、结构特点、生物学功能及其与人类疾病的关系等方面的研究进展进行综述。

植物CYP450家族研究进展

植物细胞色素P450(Cytochrome P450,CYP450s)是超基因家族编码的单加氧酶,参与植物体内的多种代谢反应,在植物生长发育及胁迫响应调节机制中具有重要作用。目前,关于植物CYP450s的研究主要集中在模式植物、农作物和药用植物,对牧草中CYP450s的研究鲜有报道。综述了CYP 450 s家族基因的分类、结构特点和功能等,为深入研究CYP450 s家族基因的分子机制提供参考,并为牧草CYP450s相关研究提供借鉴。

Dof基因家族调节植物生长发育功能的研究进展

Dof(DNA binding with one finger)蛋白是一类植物特异性转录因子,通常含有200～400个氨基酸和2个主要结构域。该家族成员的N-末端为高度保守的单锌指Dof结构域,具有与DNA和蛋白质相互作用的双重功能,其C末端的氨基酸序列则较为多变,是Dof蛋白重要的特异转录调控结构域。研究表明,Dof蛋白作为转录激活物或阻遏物参与了多方面的植物生长发育过程。随着基因组测序技术的发展,已有大量的Dof基因从植物基因组数据库中鉴定出来。该文对近年来国内外有关Dof基因家族的结构特点、全基因组鉴定、蛋白互作以及生物学功能等方面的研究进展进行综述,以期为Dof转录因子的深入研究提供参考。

基于TCGA数据库数据NME基因家族生物学功能、在肝癌诊断和预后预测中的应用分析

目的基于TCGA数据库数据分析肿瘤转移相关(NME)基因家族(NME 1、2、3、4、5、6、7)生物学功能、相关信号通路,并探讨NME基因家族成员对肝癌的诊断、预测预后效能及其与肝癌患者预后的关系。方法从TCGA数据库获取NME基因家族在肝癌组织和癌旁组织中的表达水平和肝癌患者临床病理资料。对NME基因进行基因本体论(GO)及KEGG代谢通路分析。比较肝癌组织与癌旁组织中NME基因的表达。应用ROC评价NME基因对肝癌的诊断效能。采用单因素生存分析、Log-rank检验和多因素COX生存分析法分析NME基因家族与肝癌患者预后的关系。结果NME基因主要参与调节核苷二磷酸激酶活性、细胞凋亡、发育等生物学过程,主要涉及新陈代谢、抗生素合成、嘌呤和嘧啶代谢途径等相关通路。肝癌组织中NME1、NME2、NME3、NME6、NME7水平均高于癌旁组织(t分别为8.927、7.044、5.267、8.370、4.349,P均<0.0001),肝癌组织中NME5水平低于癌旁组织(t=4.306,P<0.0001),肝癌组织及癌旁组织中NME4水平比较,t=1.403,P=0.1613。除NME4外,其他NME基因家族对肝癌的诊断效能良好,曲线下面积(AUC)分别为0.8872、0.8262、0.7459、0.7457、0.8715、0.7255。吸烟等危险因素、TMN分期、肿瘤浸润情况和是否治疗新发肿瘤影响肝癌患者的生存时间,P均<0.01;NME6和NME7与肝癌患者的预后相关,P均<0.05;NME5、NME6、NME7低表达组肝癌患者的总生存时间高于高表达组(P均<0.05)。结论NME基因家族主要参与调节核苷二磷酸激酶活性、细胞凋亡和细胞发育等生物过程,影响细胞新陈代谢和嘌呤、嘧啶代谢等相关通路。除NME4外,其他NME基因家族对肝癌的诊断效能良好。NME5、NME6、NME7基因水平与肝癌患者的预后相关,可预测预后。

Snail家族基因功能研究进展

Snail家族基因编码具有锌指结构的转录因子,通过结合下游基因参与了多个生理水平的调控,在上皮-间质转化、胚胎发育、免疫调节、癌细胞迁移等方面具有广泛的生物学功能。Snail家族基因参与了脂肪的生成和脂代谢过程,同时也是肌生成决定因子(MyoD)的下游靶基因,也可能参与了肌肉发育调控。因此,Snail家族基因在脂肪生成、肌肉发育及脂代谢等方面发挥了重要作用,是影响哺乳动物特别是农业动物产肉性能和肉品质的一类重要候选功能基因。作者介绍了Snail家族基因及其蛋白结构和基本生物学功能,简述了Snail家族参与Wnt/β-catenin、Notch等信号通路的调控作用方式,总结了Snail家族基因在哺乳动物脂肪生成和肌肉发育中的作用和调控方式。然而,目前关于Snail家族基因在协同参与哺乳动物脂肪生成和肌肉发育中扮演的角色仍待深入研究。另一方面,一般认为发挥转录抑制作用的Snail家族近年来也被发现具有转录激活作用,这种作用是如何实现的仍未知。因此,Snail家族基因在调控动物脂肪生成和肌肉发育过程中的协同作用、脂肪生成和脂肪水解过程的动态调控及其转录激活作用的发挥是今后研究的方向,为解析Snail家族基因在肉质性状形成过程中的遗传调控机理奠定基础。

IKBKB基因敲除对胃癌细胞NLRC5、NF-κB表达以及生物学功能的影响

目的:探究IKBKB基因在胃癌细胞中的表达水平与NLRC5、NF-κB的作用关系,明确其对胃癌细胞生物学功能影响。方法:采用pLenti-IKBKB-sgRNA基因敲除质粒直接对人胃癌SGC-7901细胞系进行转染,应用免疫印迹试验(western blot,WB)检测单克隆细胞株中IKBKB基因敲除的效果,以及NLRC5、NF-κB的表达水平。划痕实验和Transwell迁移实验检测单克隆细胞的迁移能力,流式细胞术检测细胞凋亡和细胞周期。成瘤实验观察单克隆细胞对瘤体生长的影响。在临床胃癌组织和癌旁组织中采用免疫组化染色评估NLRC5、NF-κB、IKBKB的表达状态。明确IKBKB与NLRC5、NF-κB的相关性以及临床诊断价值。结果:敲除IKBKB基因后人胃癌SGC-7901细胞中NLRC5、NF-κB的表达水平显著降低,细胞迁移和侵袭能力减弱。细胞发生G1期阻滞,降低了SGC-79013细胞增殖能力,细胞总凋亡率显著上升。IKBKB敲除后NLRC5、NF-κB表达水平下调影响瘤体的生长发育。NLRC5、NF-κB、IKBKB在胃癌组织中表达水平高于癌旁组织,NLRC5、NF-κB与IKBKB的表达水平呈正相关。IKBKB、NLRC5、NF-κB三者联合诊断胃癌AUC为0.921(0.876~0.967)。结论:IKBKB在胃癌细胞与NLRC5、NF-κB存在相关作用关系,协同促进胃癌的发生和发展。

不同未知功能结构域蛋白家族(DUFs)基因在植物中的生物学功能

未知功能结构域蛋白家族(domains of unknown function protein families,DUFs)是一大群并未表征功能的蛋白家族,其蛋白结构中包含至少一个高度保守的DUF结构域。在众多的DUFs蛋白家族中存在一些植物特有的DUFs蛋白家族,其参与调控植物生长发育、植物对病虫害的防御反应和植物对非生物胁迫的应答反应等生物学过程。本文对近几年关于植物DUFs基因参与上述生物学功能方面的研究进行了综述,旨在为未知功能基因的挖掘及其调控机制的阐明提供基础资料。

植物糖转运蛋白基因家族生物学功能的研究进展

糖转运蛋白(SWEET)基因家族作为一种新型糖转运蛋白被人们熟知,是一类植物己糖和蔗糖转运蛋白的转录本,通过调控碳水化合物的分配过程,以维持植物体内己糖和蔗糖的平衡,被认为是提高植物抗逆性的关键基因家族。该基因家族在不同物种中发挥的功能和调控作用不同,文章综述了该基因家族参与植物生长发育、植物与病原体的相互作用、应激反应以及离子转运等生物学过程,为后续SWEET基因家族在植物分子调控机制和细胞信号调控网络中的研究奠定理论基础。

DAZ基因家族生物学功能的研究进展

雄性不育是医学界关注的重要问题之一,其病因多种多样,其中精子质量和无精子症基因(DAZ)是2个重要因素。后者即DAZ基因家族,包括DAZ、DAZL和BOULE基因,是精子生成的重要调控因子。DAZ基因家族成员只在生殖细胞中表达,并且它们的蛋白产物均含有一个高度保守的RNA结合序列。DAZ基因家族的无义突变影响雄性或雌性的生殖,DAZ和DAZL基因在生殖细胞的整个生命过程中都有表达,是原始生殖细胞发育以及生殖细胞分化、成熟所必需的;BOULE基因仅在减数分裂期表达,具有特定的生物学功能。DAZ蛋白在体内和体外都可与RNA结合,并有可能参与了mRNA转录后的表达调控,文章仅就近年来DAZ基因家族生物学功能的研究状况作一综述。

PLAG基因家族研究进展

多形性腺瘤基因(pleomorphic adenoma gene, PLAG)家族包括PLAG1、PLAGL1和PLAGL2共3个成员,为锌指蛋白的新亚科。多项研究表明,PLAG家族蛋白作为核蛋白转录调节因子,主要对机体多种重要基因表达发挥调控作用。本研究旨在介绍PLAG家族蛋白的结构和生物学功能,并详细介绍PLAG家族在肿瘤治疗和动物育种中的作用和研究进展,以为今后的研究方向提供参考。

WIND转录因子在植物响应伤口胁迫和器官生长发育中的研究进展

伤口诱导的去分化因子(WOUND INDUCED DEDIFFERENTIATION,WIND)是AP2/ERF家族成员之一。植物AP2/ERF(APETALA2/ETHYLENE RESPONSE FACTOR)是一个庞大的转录因子基因家族,存在于所有的植物中。目前大部分关于WIND转录因子的研究都局限在模式植物拟南芥中,在其他植物中鲜有研究。总结了近年来WIND基因在植物伤口信号响应、愈伤组织形成、植物生长和代谢及表观遗传调控中的作用,为后续进一步探究该基因的功能及其应用提供理论基础。

KIF4A在卵巢癌中的预后、生物学功能及富集分析

目的:探讨驱动蛋白超家族成员4A(kinesin family member 4A,KIF4A)与卵巢癌患者预后的关系,对卵巢癌细胞生物学功能的影响,以及功能富集分析。方法:利用TCGA(the cancer genome atlas, TCGA)数据库中372例卵巢癌患者数据进行KIF4A基因与相关共表达基因的富集分析及Kaplan-Meier法预后分析。采用实时荧光定量PCR法(reverse transcription quantitative real-time PCR,RT-qPCR)及Western blot检测多种卵巢癌细胞系中KIF4A的表达量。将三组KIF4A-shRNA分别转染至KIF4A相对表达量最高的细胞系。采用RT-qPCR及Western blot检测转染效果,选取沉默效率最高的建立稳定沉默细胞。采用MTT实验、克隆形成实验检测细胞增殖情况,划痕实验和Transwell实验检测细胞的迁移能力,流式细胞仪检测细胞凋亡和周期分布。结果:KIF4A基因在卵巢癌临床样本中显著高表达(P<0.05),且KIF4A高表达组总生存期显著低于低表达组(P<0.01)。不同卵巢癌细胞株中的表达水平均高于正常人卵巢上皮细胞株IOSE80(P<0.05),其中在SKOV3中表达最高。沉默KIF4A的表达能有效抑制卵巢癌细胞的增殖和迁移能力(P<0.05),并促进卵巢癌细胞凋亡(P<0.05),并主要影响G0/G1期。基因富集分析显示KIF4A与MYH11、ACTG2、HSPB6等基因成负相关,与BUB1、CCNA2、MELK等基因呈正相关。同时,KIF4A在卵巢癌中与有丝细胞核分裂等功能功能相关,并且可影响细胞周期等相关通路。结论:沉默KIF4A基因可抑制卵巢癌细胞的增殖,迁移能力并促进其细胞凋亡,影响其细胞周期,该基因有望成为卵巢癌治疗的新靶点。