Anharmonic vibrations of nucleobases: Structural basis of one-and two-dimensional infrared spectra for canonical and mismatched base pairs

Canonical Watson-Crick base pairs and four representative mismatched base pairs have been studied by quantum chemical computations. Detailed anharmonic vibrational analysis was carried out to reveal some vibrational signatures characteristic of structural aspects of the base monomers and dimers, which were well manifested in simulated 1D IR and 2D IR spectra. The degree of delocalization of the selected normal modes, represented by the potential energy distribution, was found to vary sig-nificantly from isolated bases to H-bonded dimers, and was accompanied by changes in anharmonicities of these modes. Examples are given for the generally accepted carbonyl stretching mode of base pairs appearing in the 6-m wavelength region of IR spectra.

错配核酸的研究进展

本文通过介绍多种错配核酸的结构及其热力学性质 ,详细地描述了非 Watson- Crick配对核酸的最新进展。这方面的研究有利于阐明生物体内错配核酸的识别修复机理及核酸二级结构的预测 。

错配修复基因hMLH3在家族性食管癌中的意义

目的探讨错配修复基因hMLH3在家族性食管癌发生与发展中的作用。方法应用聚合酶链反应(PCR)、变性高效液相色谱分析(DHPLC)和直接测序法对10个有遗传背景的食管癌家族(66名成员),检测hMLH3基因所有外显子(共12个)的突变。对发现的基因改变,在家系内进行分离分析,并与在96例散发性食管癌患者和96例正常对照中发生的频率相比较。结果在4个家系中共发现了4个错义突变和3个碱基多态性,而4个错义突变在各自家系中的发生频率均高于散发性食管癌患者和正常对照中的频率。在家系9(A2173C)和10(C2825T)中,hMLH3的突变可能具有致病性,但外显率下降;而在家系1(T3826C)和7(T3826C)的结果不支持它是单一的高风险基因。结论hM-LH3基因在某些家族性食管癌中可能为高风险基因,但外显率下降,而在某些家系中可能仅为一低风险的基因,它诱导肿瘤的产生可能通过与其他基因相互叠加、共同起作用。

引物3’端不同碱基错配情况下实时荧光定量PCR非特异性扩增的发生规律

以错配反应与正常反应之间的ΔCt值为指示,研究不同碱基错配类型、位置与个数条件下引物3′端与模板之间非特异性扩增的发生规律,并构建ΔCt值的二次多项式回归模型。结果表明,碱基错配种类、位置、个数对实时荧光定量聚合酶链式反应(quantitative real-time polymerase chain reaction,RT-q PCR)的非特异性扩增都有显著影响,并呈现出较强的规律性。碱基类型上,研究的各个位置上异型错配较易发生非特异性扩增,而同型错配则较难发生,并且两种错配类型之间有显著性差异(P<0.05);错配位置上,相同条件下引物3’端第1位碱基错配对ΔCt值影响最大,错配位置远离3’端时对ΔCt值的影响逐渐减小,非特异性扩增也更容易发生;错配个数上,随着错配碱基个数的增加对ΔCt值得影响程度不断增大,非特异性扩增较难发生。构建ΔCt值预测模型R2达到0.837 1,根据此模型可以预测出不同位置、不同错配类型条件下ΔCt值,从而可以判断RT-q PCR非特异性扩增的发生的难易程度。

错配修复基因产物hMSH2在涎腺良恶性组织的表达

:【目的】观察错配修复基因产物hMSH2在涎腺良恶性组织中的表达。【方法】应用免疫组化技术检测正常和炎症涎腺、多形性腺瘤、粘液表皮样癌、腺样囊性癌和腺癌组织的hMSH2表达。【结果】hMSH2在正常和炎症涎腺组织导管上皮细胞的胞核、胞浆阳性表达 ,在腺样囊性癌和腺癌肿瘤细胞的胞核呈强阳性表达 ,但在多型性腺瘤、粘液表皮样癌组织不表达。

脑胶质瘤中hMLH1、hMSH2基因启动子区的甲基化状态研究

目的探讨脑胶质瘤中hMLH1、hMSH2基因启动子区的甲基化状态,及其在肿瘤发生中的作用。方法采用甲基化特异性PCR(MSP)方法,检测42例脑胶质瘤hMLH1、hMSH2基因启动子区的甲基化状态。结果hMLH1启动子区甲基化2例(4.8%),hMSH2启动子区甲基化13例(31.0%),启动子区甲基化与性别、年龄、病理类型和病理分级无明显的相关性。结论hMSH2基因启动子的CpG岛在脑胶质瘤中有高甲基化现象,可能与胶质瘤的发生有关,而hMLH1基因启动子区甲基化少见。

胃癌和癌旁组织中hMSH2和p27蛋白的表达及其意义

背景:错配修复(MMR)基因是保证DNA复制高保真度的重要基因,与消化道肿瘤的发生密切相关。抑癌基因p27可阻止细胞周期G1/S期转换,p27表达下调在肿瘤的进展、转移过程中起有一定作用。目的:探讨MMR基因hMSH2和p27在胃癌和癌旁组织中的表达及其意义。方法:以免疫组化方法检测93例胃癌患者癌组织和癌旁组织中hMSH2和p27蛋白的表达。结果:胃癌组织中hMSH2蛋白的阳性表达率为65.6%,显著高于癌旁组织的38.7%(P<0.01);p27蛋白的阳性表达率为46.2%,显著低于癌旁组织的80.6%(P<0.01)。胃癌组织中hMSH2蛋白的表达与肿瘤临床病理特征无相关性;p27蛋白的表达与肿瘤分化程度、浸润深度、淋巴结转移和TNM分期相关。hMSH2和p27蛋白在胃癌组织中的表达呈负相关。结论:MMR基因hMSH2表达异常和抑癌基因p27表达下调可能与胃癌的发生有关。

靶向PV株核蛋白基因的小分子干扰RNA对不同狂犬病病毒毒株复制的交叉抑制作用

目的研究小分子干扰RNA(siRNA)对狂犬病病毒(RV)不同毒株复制的交叉抑制效果。方法采用体外转录和RNA酶III消化长片段双链RNA的方法制备8条以RV的PV株核蛋白(N)基因为靶基因的21ntsiRNA,用以转染已经感染了不同滴度PV、CTN或CVS株RV的BSR细胞,采用直接免疫荧光法观察转染的siRNA对已感染BSR细胞的不同毒株RV复制的抑制效果,并分析这种抑制效果与靶基因序列的相关性。结果不同21ntsiRNA均对PV株的复制产生了较强的抑制作用;对CTN株和CVS株的交叉抑制作用观察结果表明,21ntsiRNA与靶基因在碱基错配高达5个的情况下仍对病毒复制保持抑制效应。然而,siRNA与靶基因碱基错配的位置与抑制作用的丧失高度相关。3’端第2个碱基的错配将使抑制作用表失,随后的碱基错配对抑制作用的影响依次降低;中部碱基错配影响较小;而5’端碱基错配对抑制作用几乎没有影响。结论siRNA对靶基因的抑制作用的丧失与其同靶基因序列碱基错配的位置相关,3’端碱基错配可降低其抑制作用的特异性,产生偏靶效应的范围和概率可能增大,这为设计独特的siRNA序列提供了新的思路。

核酸碱基配对与错配的拉曼光谱——A-U与A-C的比较研究

采用激光拉曼光谱技术对碱基配对与错配形成的核酸复合物(即PolyA.PolyU和PolyA.PolyC)进行了研究,并比较了复合前后的光谱改变以及此二种复合物形态结构的差异.研究表明,在所研究的溶液环境下二者在分子构象和形成前后光谱改变的特征上都存在着一定的相似性;但在参与复合的两条单链结构改变和碱基氢键配位结构上存在明显差异.这对于需要准确预测配对碱基与非配对碱基的数目和种类的基因芯片测序技术来说无疑具有重要意义.

RecA蛋白介导同源重组的步进式链交换

同源重组过程由重组酶介导,对维持细胞的遗传稳定性有极大的作用.链交换是同源重组的关键过程,研究链交换发生的基本步长对理解整个反应机制有着重要的作用.RecA作为原核生物重组酶的重要成员,近年来持续受到广泛关注,但RecA介导的同源重组链交换的步长目前还有争议.现在主流的观点认为链交换步长为3 bp,而我们的前期工作测得步长的最可几值为9 bp.为了进一步验证我们的结论,进而为更深层次的机理研究提供基础,本文采用酶切保护实验和单分子磁镊,配合使用不同的错配碱基序列从侧面验证了链交换步长不为3 bp,而更倾向于9 bp,并分析了一个步长内的错配碱基数目和分布对链交换进程的影响.该结论为进一步探索重组酶工作的分子机理提供了基础和新的思路.

B淋巴瘤6号染色体微卫星不稳定性及杂合性缺失

目的:探讨6号染色体微卫星不稳定性(microsatelliteinstability,MSI)及杂合性缺失(lossofheterozygosity,LOH),碱基错配修复系统GTBP和hMLH1基因蛋白在B细胞淋巴瘤(Bcellnonhodgkin’slymphoma,BNHL)发生学上的意义。方法:选取6号染色体上7对多态微卫星标记,结合PCR及银染技术,采用凝胶成像图象分析系统,分别检测58例BNHL染色体微卫星MSI及LOH。对其中23例BNHL细胞进行EnVinsion法检测MMR的功能基因GTBP、hMLH1的表达情况。结果:弥漫性大B细胞淋巴瘤(diffuselargeBcelllymphoma,DLBCL)与滤泡性淋巴瘤(follicularlymphoma,FL)中GTBP和hMLH1蛋白表达差异无统计学意义,P值分别为0.98和1.30。原发生于淋巴结内与淋巴结外的GTBP、hMLH1蛋白表达差异无统计学意义,P值分别为0.54和0.67。GTBP蛋白在高、低度恶性表达之间差异无统计学意义,P=1.00;而hMLH1蛋白表达在低度恶性较高度恶性高,P=0.99。在位点D6S275MSI的发生率为7.5%(4/53),其中包括DLBCL2例,FL和BCLL/SLL各1例,LOH总的发生率达66.0%(35/53),其中包括DLBCL19例(19/21,90.5%),FL8例(8/13,61.5%),BCLL/SLL8例(8/19,42.1%),DLBCL的LOH率同BCLL/SLL和FL相比,差异有统计学意义,P=10.60。结论:hMLH1和GTBP错配修复基因蛋白表达与BNHL组织学类型、肿瘤的发生部位可能无关系。位点D6S275可能存在一个抑癌基因,该基因的缺失以及与错配修复基因hMLH1突变的关系对B细胞淋巴瘤的发生作用有待进一步研究。

错配的双链RNA及其稳定性研究

研究了核糖胞嘧啶和脲嘧啶共聚物的酶促合成条件。共聚物ＰｏｌｙＣｘＵ与ＰｏｌｙＩ在类似生理盐水条件下形成错配的双链ＲＮＡ，然后对ＰｏｌｙＩ：Ｃ和错配的双链ＲＮＡ对核酸酶的敏感性及紫外熔化曲线进行了比较研究。

DNA错配修复基因甲基化在肝细胞癌发生发展中的作用

目的 探讨DNA错配修复基因 (MMR)hMLH1,hMSH2和hMSH3甲基化在肝细胞癌(HCC)发生发展中的作用。方法 采用甲基化特异性聚合酶链反应 (MSP)法对 38例新鲜HCC组织 ,相应非肿瘤肝组织 ,2例正常的捐肝组织及 6种肝癌细胞系的hMLH1,hMSH2和hMSH3基因启动子CpG岛甲基化进行检测 ;培养 6种肝癌细胞系 ,MSP法检测加入 5 aza 2′ deoxycytidine前后hMSH2基因在HCC中的甲基化状态改变 ;逆转录 聚合酶链反应 (RT PCR)方法检测加入 5 aza 2′ deoxycytidine前后hMSH2在肝癌细胞株中的mRNA表达改变。 结果 HCC标本中 13 2 % (5 / 38)发生了hMLH1启动子甲基化 ,6 8 4 % (2 6 / 38)发生了hMSH2启动子甲基化 ;相应的非肿瘤肝组织中hMLH1,hMSH2启动子甲基化阳性率分别为 2 6 % (1/ 38) ,5 5 3% (2 1/ 38) ;2例正常肝组织中未发现甲基化 ;6株肝癌细胞系中有 5株发生了hMSH2启动子甲基化 ,而未发现有MLH1启动子甲基化。所有标本中均未发现有hMSH3启动子甲基化。 5 aza 2′ deoxycytidine处理细胞株后 ,可部分或完全逆转hMSH2启动子甲基化 ,各细胞株的mRNA均有不同程度的表达增加。结论 hMSH3基因启动子CpG岛甲基化与HCC的发生发展关系不大。hMSH2基因甲基化与mRNA表达密切相关 ,是基因表达调节的一种重要方式。

RER+结直肠癌组织转化生长因子βⅡ型受体的突变

目的 检测转化生长因子 βⅡ型受体 (TGF βRⅡ ) (A) 10 、TGF βRⅡ (GT) 3、TGF βRⅡ 452 /454、TGF βRⅡ 53 3、hMSH3 (A) 8、hMSH6(C) 8、Bax (G) 8、胰岛素样生长因子Ⅱ型受体 (IGFⅡR) (G) 8、IGFⅡR (CT) 3 等微卫星突变热点及TGF βRⅡ点突变在RER +结直肠癌中的突变率、突变发生在肿瘤进程的哪一阶段。方法 采用聚合酶链反应 单链长度多态性分析 (PCR SSLP)、微切割 PCR SSLP、PCR 单链构象多态性分析、克隆测序、免疫组织化学对 76例结直肠癌标本进行分析。结果 RER +(replicationerrorpositive)肿瘤TGF βRⅡ (A) 10 突变率约为 3 / 9,突变可发生于重度不典型增生腺瘤。其余位点未见突变。RER +结直肠癌多见于男性 ,发病年龄较早 (P <0 0 5) ;肿瘤多位于结肠 (P <0 0 5)。结论 RER +结直肠癌多见于较年轻男性 ,好发于结肠 ,仅约三分之一病例存在TGF βRⅡ(A) 10 突变 ;TGF βRⅡ (A) 10 突变发生于重度不典型增生腺瘤 ,可能对RER +腺瘤进展为癌起重要作用。RER +结直肠癌在临床病例特征上与西方发达国家的病例存在差异 。

脊髓性肌萎缩症基因诊断

目的探讨中国人儿童型脊髓性肌萎缩症(SMA)的基因序列、基因缺失情况及错配聚合酶链反应限制性片段长度多态性分析(PCRRFLP)技术在儿童型SMA基因诊断中的价值。方法应用错配PCRRFLP分析对34例拟诊为儿童型SMA(Ⅰ型18例,Ⅱ型11例,Ⅲ型5例)的患者、20名SMA患者的健康家系成员及20名健康人进行运动神经元存活基因(SMN)7号外显子缺失检测,并选择1例SMA患者的SMNc和1例健康人的SMNt基因7号外显子进行基因测序。结果34例拟诊SMA患者31例(91.2%)有SMNt7号外显子缺失,其中Ⅰ型18例,Ⅱ型10例,Ⅲ型3例,所有健康人均无SMN7号外显子缺失。SMNc和SMNt基因7号外显子测序长度均为187bp,两者的序列只有1个碱基的差异(T→C),与国外报道一致。结论中国人儿童型SMA基因序列与国外报道一致,Ⅰ～Ⅱ型基因缺失频率高,Ⅲ型缺失频率较低,错配PCRRFLP可作为诊断Ⅰ、Ⅱ型SMA的有效手段。

脑胶质瘤中hMLH1、hMSH2基因启动子区的甲基化状态研究

目的检测脑胶质瘤中hMLH1、hMSH2基因启动子区的甲基化状态，探讨其在肿瘤发生中的作用。方法采用甲基化特异性聚合酶链反应（MSP）方法，检测51例脑胶质瘤标本及人脑胶质瘤U251细胞株的hMLH1、hMSH2基因启动子CpG岛甲基化状态。结果在7例正常脑组织中，用MSP法检测的hMLH1、hMSI-12基因启动子区均未发现甲基化，51例脑胶质瘤组织中，hMLH1、hMSH2甲基化率分别为13．7％（7／51）、35．3％（18／51），且为甲基化和非甲基化共存，人脑胶质瘤U251细胞中未发生hMLH1启动子甲基化，而发生了hMSH2启动子甲基化，hMLH1、hMSH2基因启动子区甲基化与性别、年龄、病理类型无明显相关。但hMLH1在低级别（Ⅰ～Ⅱ级）患者标本中甲基化率为0．0％（0／25），高级别（Ⅲ～Ⅳ级）患者标本中甲基化率为26．9％（7／26），差异有统计学意义（r=5．69，P〈0．05）。结论hMLH1、hMSH2基因启动子区甲基化状态与性别、年龄、病理类型无明显相关。hMSH2基因启动子区的CpG岛在脑胶质瘤中有中等频率的甲基化，是脑胶质瘤发生过程中的早期事件，可能与脑胶质瘤的发生相关；脑胶质瘤中hMLH1基因启动子区甲基化率较低，但hMLH1启动子区甲基化状态与病理分级有关；人脑胶质瘤U251细胞株中hMSH2基因启动子CpG岛高甲基化。

局部寡核苷酸诱导小鼠毛囊角蛋白17基因改变的基因治疗研究

目 的 研 究 体内 角质 形 成细 胞基 因 修改 的可 能 性。方 法 通 过 RNA -DNA 寡核 苷 酸(RD O )或单 链 D NA 寡核 苷酸 (ssOD N )局部 皮 肤注 射的 方 法,诱导 毛囊 角 蛋白 17(K17)(R 94P)显 性突 变 。注 射的K 17A-RDO 或 K 17A -ssOD N 含 有一 个 单碱 基错 配 (CGC 到 CCC),从 而 引起 该氨 基 酸的 替换 。注射 的 混合物由 上 述寡 核苷 酸 和阳 离子 脂 质体 组成 。分 别于 小 鼠出 生后 第 2 天 和第 5 天进 行皮 内 注射 。第 8 天 取皮肤活 检 。结 果 组织 学检 查 发 现 注射 K 17A -RDO 的 7 只 小鼠 中 有 5 只和 注 射 K17A-ssODN 的 5 只小 鼠全部 有 毛发 生长 明 显异 常。 其 主要 表现 为 毛囊 内毛 干 在 皮脂 腺 水 平 扭曲 盘 绕 或 断裂 ,个别 毛 囊 毛 球部 碎裂 ,黑 素 颗 粒 滴落 到 周 围 真皮 中 , 有 些切 片 中 还 可见 表 皮 囊 肿。 注 射 部 位生 长 期Ⅳ ～Ⅵ期 毛 囊 数 减 少50% 。 阴 性 对 照 组 均 未 显 示 明 显 毛 发 生 长 异 常 。 从 组 织 切 片 上 分 离 异 常 毛 囊 并 提 取 DN A ,PCR 扩 增 后D NA 测 序 和非 限制 性 内切 酶酶 切 证实 ,K17 基因 由 正常 的 CGC 变成 了 CCC。结 论 局 部 注射 K17A-R DO或 K 17A -ssOD N 可 以导

Increased sensitivity of colorectal cancer cell lines with microsatellite instability to 5-fluorouracil in vitro

OBJECTIVE: To study the relationship between sensitivity to 5-FU and the status of a panel of microsatellite loci in three human colon cancer cell lines. METHODS: Cell viability in several concentrations of 5-FU was assessed by the MTT test. Expression of hMSH2 and hMLH1 in LoVo, SW480 and SW1116 cells were analyzed by immunocytochemical staining.Ten mononucleotide and dinucleotide microsatellite loci were analyzed by the PCR-SSLP-silver staining method. RESULTS: By MTT assay, it showed that LoVo cells were more sensitive than SW480 and SW1116 cells (0.8 micromol/L,2.2 micromol/L and 1.9 micromol/L, respectively, P

核酸碱基的非谐性振动:正规及错配碱基对的一维和二维红外光谱及其结构基础

用量子化学计算研究了正规Watson-Crick碱基对和四例典型的错配碱基对.对碱基单体和二聚体进行了详细的非谐性频率分析,以揭示其结构方面的一些振动特征.研究发现这些振动特征能在模拟的一维和二维红外光谱中很好地表现出来.利用势能分布研究了所选简正模式的离域化程度,发现从孤立的碱基单体到参与氢键的二聚体,模式的离域化程度变化很大;同时,这些模式的非谐性常数也发生了相应的改变.以人们通常认为的位于红外光谱中6-μm波长区域的羰基伸缩模式为例进行了探讨.

错配修复系统缺陷对肿瘤放化疗的影响

在肿瘤干细胞和增殖性肿瘤细胞中，广泛存在错配修复（MMR）系统的功能缺失。对于接受化疗的肿瘤，若MMR缺失，可导致细胞绕过细胞周期的GγS期循环阻滞，产生对化疗药物的抗性。在临床上，即使是0^6甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶阴性的胶质瘤细胞也会因MMR的缺失，对替莫唑胺产生抗性。对于接受放射治疗的肿瘤，MMR缺失的作用表现为相互矛盾的两个方面：首先，MMR缺失可导致肿瘤细胞对辐射抗性的提高，细胞不出现凋亡和自吞噬；另一方面，预先给予放射增敏剂5-碘-2＇-脱氧尿苷（IUdR）等药物后，MMR的缺失会导致DNA中掺杂大量未被修复的IUdR等基团，从而提高肿瘤细胞的辐射敏感性。