PPI1在裸鼠体内抑制人宫颈癌细胞HeLa生长的研究

探讨PPI1基因在裸鼠体内对人宫颈癌细胞生长的抑制作用。首先将稳定表达PPI1野生型和突变活化型基因的人宫颈癌细胞HeLa进行裸鼠体内致瘤,观察PPI1对肿瘤生长的影响;其次构建野生型HeLa细胞宫颈癌裸鼠模型,通过在体电脉冲技术,将PPI1野生型和突变活化型基因导入瘤体内进行基因治疗,观察裸鼠的存活情况;FACS分析移植瘤的细胞周期分布;免疫组化法检测移植瘤中的PPI1、cyclin B1、p53和p21的表达水平。在致瘤实验中,稳定表达PPI1突变活化型基因的HeLa细胞组的瘤结节生长缓慢,瘤结节明显小于对照组;在基因治疗实验中,PPI1突变活化型基因治疗组的裸鼠生存期明显延长,瘤组织中的肿瘤细胞呈现G2/M期停滞,cyclin B1和p21的表达水平明显增强,而突变型p53的表达明显减弱。PPI1活化型突变体对裸鼠HeLa移植瘤生长有明显的抑制作用。     

鸡FGF8基因RNA干扰载体的构建及其对PGCs形成的影响

原始生殖细胞(primordial germ cells,PGCs)作为精细胞的祖细胞,广泛用于研究精子的发生。成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor,FGF)家族对PGCs的形成至关重要。为了探究成纤维生长因子8(FGF8)的具体功能,本研究通过构建家鸡(Gallus domesticus)FGF8的短发夹RNA(short hairpin RNA,sh RNA)慢病毒干扰载体,获得稳定低表达FGF8的鸡胚胎干细胞株,并进一步研究FGF8在鸡胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)向PGCs分化中的功能。根据家鸡FGF8的转录本设计3个RNA干扰靶点,连接到p GMVL-SC5干扰载体,瞬时转染鸡胚成纤维细胞DF1。以q RT-PCR技术检测各靶点对FGF8的干扰效率,将干扰效率最佳的sh RNA载体进行慢病毒包装。在以慢病毒敲低FGF8的ESCs中进行视黄酸(retinoic acid,RA)诱导,观察各组细胞形态变化,收集不同时间的各组细胞,利用q RT-PCR、间接免疫荧光以及流式细胞术等方法,分析检测生殖相关标记基因的表达变化和PGCs形成效率。结果表明,FGF8慢病毒干扰载体构建成功,分别命名为sh FGF8-1、sh FGF8-2、sh FGF8-3,其中sh FGF8-2干扰效率最佳。将sh FGF8-2进行慢病毒包装,获得滴度为5×10~(8 )TU/m L、干扰效率为(70±4.31)%的慢病毒载体。对于FGF8表达抑制的ESCs,体外RA诱导4 d后,PGC样细胞显著增加,ESC标记基因Nanog表达极显著下调(P0.01),PGC标记基因Cvh、C-kit表达极显著上调(P0.01)。此外,免疫荧光及流式细胞术分析结果也进一步证实,诱导4 d后与对照组比较,FGF8低表达使CVH~+PGCs比例显著增加(P0.01)。本研究成功构建了稳定转染鸡胚胎干细胞的FGF8特异性慢病毒载体,并证实FGF8在体外参与调控PGCs的形成。     

山羊FGF1O基因的克隆及其表达分析

成纤维细胞生长因子10(fibroblast growth factor 10,FGF10)是一种极其重要的生长因子,能促进小鼠(Mus musculus)和人(Homo sapiens)前体脂肪细胞的分化.为了获得山羊(Capra hircus)FGF10基因序列,研究其组织表达特性,确定其在肌内前体脂肪细胞分化过程中的表达模式,并分析FGF10mRNA表达水平与肌内脂肪沉积的关系,本研究以简州大耳羊(C.hircus)为实验动物,采用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)技术克隆FGF10基因,采用Ⅱ型胶原酶消化获得山羊原代肌内前体脂肪细胞,利用实时荧光定量PCR(qPCR)技术检测FGF10在成年山羊不同组织中的表达差异及其在肌内前体脂肪细胞分化过程中的表达水平,并将基因表达水平与肌内脂肪(intramuscular fat,IMF)含量进行关联分析.结果显示,克隆得到山羊FGF10基因(GenBank登录号:KT899958)序列1 252 bp,其中开放阅读框642 bp,编码213个氨基酸,与绵羊(Ovis aries)和牛(Bos taurus)的该基因同源性达100％,具有跨膜结构域和信号肽结构.FGF10 在山羊肺脏中表达水平最高,显著高于其他组织(P＜0.05),在脾脏和脂肪中也存在较高水平的表达.FGF10 mRNA在成年羊背最长肌中表达量显著高于羔羊与育成羊(P＜0.05),相关性分析结果显示,FGF10 mRNA表达量与山羊背最长肌IMF含量呈显著正相关(P＜0.05).FGF10 mRNA在肌内前体脂肪细胞中表达水平最低,在诱导分化后2d达到最高.本研究结果为进一步阐明FGF10基因在山羊肌内脂肪沉积中的分子机制提供了理论依据.     

天祝白牦牛HSP60基因的克隆及其在下丘脑-垂体-睾丸中的表达定位研究

热休克蛋白60(HSP60)不仅在细胞保护方面发挥作用,也参与雄性动物生殖生理的调控。为研究HSP60基因序列特性及其在天祝白牦牛下丘脑-垂体-睾丸轴(HPT-axis)上的表达情况,探寻其在白牦牛睾丸发育、精子发生过程中的作用机制,本研究采用RT-PCR和RACE技术获得白牦牛HSP60基因全长cDNA序列,采用生物信息学方法分析HSP60蛋白的理化性质、结构及不同物种之间的同源性等,并利用qPCR、Western blotting、免疫组化法分析HSP60在白牦牛下丘脑-垂体-睾丸轴中的表达及定位。结果表明,白牦牛HSP60基因cDNA全长为2 300 bp,开放阅读框为1 722 bp,编码572个氨基酸;其理论分子量为60.977k Da、等电点为5.69,编码的蛋白为非跨膜可溶性蛋白。氨基酸序列比对结果显示,白牦牛HSP60氨基酸序列与牛、瘤牛、绵羊、藏羚羊、骆驼、白犀牛、兔和黑猩猩的氨基酸序列同源性高、进化水平相近。HSP60基因及蛋白在白牦牛的下丘脑、垂体及睾丸组织中均有表达,其中下丘脑及垂体组织表达量显著高于睾丸,下丘脑和垂体之间差异不显著。免疫组化结果显示,HSP60蛋白定位表达于白牦牛下丘脑组织的室旁核大细胞、室旁核小细胞和神经角演网、垂体组织的腺细胞、睾丸组织的精原细胞、精母细胞、支持细胞和间质细胞,而精子细胞中表达较弱。通过对健康成年白牦牛HSP60在下丘脑-垂体-睾丸轴的表达与定位检测,推断HSP60参与雄性白牦牛生殖轴调控,并参与睾丸发育与精子发生。本研究结果为进一步研究HSP60对雄性生殖调控奠定了基础。     

绒山羊成纤维细胞生长因子5基因(FGF5)毛囊特异性表达载体的构建及转染胎儿成纤维细胞

绒山羊的绒毛品质、产量与皮肤毛囊的生长发育密切相关。本研究旨在构建绒山羊(Capra hircus)成纤维细胞生长因子5基因(fibroblast growth factor 5,FGF5)的毛囊特异性表达载体,并证明其表达的有效性。分别以绒山羊基因组和c DNA为模板,利用PCR方法克隆角蛋白关联蛋白6-1(keratin associated protein 6-1,KAP6-1)基因的启动子和FGF5基因的编码区序列(coding sequence,CDS),并将这两个元件连接到去除CMV启动子的真核表达载体p EGFP-N1上,FGF5与增强绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,EGFP)基因表达框之间以猪捷申病毒(Porcine teschovirus,PTV)2A(P2A)相连,构建毛囊特异性表达载体p EGFP-N1-KF。表达载体转染绒山羊胎儿成纤维细胞后,对细胞表达产物进行q RT-PCR和Western blot检测。酶切鉴定结果表明,载体p EGFP-N1-KF构建成功;q RT-PCR结果表明,FGF5正常表达;Western blot结果显示,P2A能够有效剪切FGF5和EGFP融合蛋白。表明成功得到了绒山羊FGF5基因的毛囊特异性表达载体并在绒山羊胎儿成纤维细胞中能正常表达。本实验为进一步研究绒山羊FGF5基因在毛囊发育和周期调控中的作用提供了技术支持。     

牛卵母细胞对成纤维细胞重编程作用

转录因子nanog和oct-4是细胞具有多潜能性的关键调控因子,一般认为它们的表达是细胞具有多潜能性和自我更新能力的标志.本研究将牛成纤维细胞(BEF422)分别移入GV期和MⅡ期卵母细胞,体外培养24 h后,RT-PCR检测其nanog和oct-4基因的表达情况,并用免疫荧光染色法对这两个基因在移植卵中的分布进行定位.结果表明,牛成纤维细胞移植入GV期和MⅡ期卵母细胞培养后,nanog和oct-4基因均被诱导表达,并且明显定位于移植细胞的细胞核上,而成纤维细胞组和未注射成纤维细胞的空白卵母细胞组中均未检测到nanog和oct-4的表达.说明GV期和MⅡ期卵母细胞均能激活成纤维细胞中转录因子nanog和oct-4的表达,使其发生重编程.本研究选取GV期和MⅡ期这两个关键时期的卵母细胞为研究对象,为进一步解释卵母细胞中含有的与供体细胞重编程相关的物质及作用机理提供了一定的基础资料.     

Cre-LoxP系统调控肠道粘蛋白2启动子活性和特异性

靶基因的高丰度组织特异性表达是基因治疗和制备转基因动物的重要条件。运用Cre-LoxP系统是提高组织特异性启动子转录活性的有效途径之一。本研究利用Cre-LoxP系统,以肠道粘蛋白2启动子调控Cre重组酶表达,转染细胞后检测荧光素酶活性。结果显示,Cre-LoxP系统能使粘蛋白2启动子介导的靶基因在肠细胞SW480中的表达量提高约6倍。细胞特异性检验后发现,Cre-LoxP系统显著弱化了肠道粘蛋白2启动子的细胞特异性。研究结果提示,运用Cre-LoxP系统尽管可以大幅提高弱启动子的活性,但对启动子的特异性要求较高。     

三种方法对细胞周期诱导效率的比较

比较两种处理方法对细胞周期调控的影响,本研究用饥饿法,胸腺嘧啶处理法和饥饿法结合胸腺嘧啶法诱导胎儿成纤维细胞进入G1/G0期。诱导两周后,收集3种方法来源的细胞用流式细胞技术、细胞活力检测、real-time PCR和核型分析检查细胞诱导效率、细胞活力、成纤维细胞特异基因的表达水平和核型情况。结果表明,实验组细胞G1/G0期比率显著高于对照组（p〈0.05）;实验组中,饥饿联合药物诱导法比饥饿法和药物法稍高,但未达显著水准。实验组与对照组细胞核型正常,均为40条染色体,性染色体为XX。细胞活力和显示,对照组比试验组稍高,但差异不显著（p〉0.05）;FGF4、FGF2及Sox2的基因表达水平在各组间差异不显著（p〉0.05）。这些结果表明,实验组3种方法对细胞特性没有显著影响,饥饿结合药物诱导可适当提高细胞诱导效率,为相关研究提供参考。     

Using linear-bilinear models for studying gene expression × treatment interaction in microarray experiments

In microarray experiments, the global and the specific gene expression in the two-way table of gene x treatments (or tissues) can be studied using linear-bilinear models that incorporate the main effects of genes (G), treatment (T), and gene x treatment interaction (G x T). The plot of the first two axes obtained from the singular value decomposition of the bilinear (multiplicative) term of these models (biplot) facilitates the interpretation of the gene expression patterns. In this study, two microarray datasets were used to illustrate how two linear-bilinear models, the additive main effect and multiplicative interaction (AMMI) and the treatment regression model (TREG) and their biplots can be used to determine the overall gene expression pattern across treatments (or tissues) and for specific treatments. Dataset 1 had 5,339 genes and the objective was to identify genes with modified expression during maize (Zea mays) seed development in response to different parental ploidy levels. In Dataset 2, the aim was to study gene expression in 15 tissue samples with different levels of development of breast cancer when compared with the expression of the genes in noninfected tissues. The results from the analyses of Dataset 1 showed that the biplots of the AMMI and TREG models allow identification of subsets of genes and treatments with noncrossover G x T interaction or with important levels of crossover G x T. Results from Dataset 2 showed that the TREG model and its biplot facilitates the identification of genes with high expression in all tumor cells. Also, the TREG biplots allowed identification of subsets of genes with a low level of gene x tissue crossover interaction.     

miR-29a在酉州乌羊不同体组织中表达特征及其在B16细胞中的动态表达分析

为探究miR-29a在酉州乌羊不同体组织表达特征及在B16细胞中的表达特性,本研究采用RT-qPCR方法检测miR-29a在酉州乌羊不同体组织以及B16细胞不同发育时期的表达水平。结果表明,miR-29a在酉州乌羊各体组织均有表达,其中在大脑中的相对表达量最高,肺和皮肤中的相对表达量最低;同时在渝东白羊皮肤中的相对表达量是酉州乌羊皮肤的3.44倍,且差异极显著(P<0.01);在细胞增殖过程中,miR-29a相对表达量极显著增加(P<0.01);在分化初期miR-29a相对表达量较高,之后趋于稳定且差异不显著(P>0.05)。在加入分化培养基后,细胞的形态发生变化,黑色素分泌增多。综上所述,miR-29a在酉州乌羊各组织中广泛表达,miR-29a的相对表达量随着B16细胞的增殖而递增,但随着B16细胞的分化而降低,推测miR-29a与B16细胞的增殖与分化密切相关。本研究结果为明确miR-29a在酉州乌山羊各组织中的表达特性及其是否参与了黑色素细胞行为学的调控提供了一定的理论证据。     

FGF1a（fibroblast growth factor 1a）基因对镜鲤（Mirror carp）鳞被发育的影响

成纤维生长因子FGF1a（fibroblast growth factor 1a）是一类重要的生长因子,在细胞的发育过程中起着重要的作用。用实验室镜鲤EST数据库设计包含该基因CDS全长的特异引物,得到了FGF1a基因的全长CDS。经过克隆测序发现,镜鲤FGF1a基因全长的CDS包含444个碱基,其编码一个含有146个氨基酸的蛋白质,包含一个受体结合位点。与其它物种序列比对结果表明,镜鲤FGF1a蛋白与斑马鱼相似度最高,而与其亲缘关系较远的人类、老鼠、非洲爪蟾蜍及鸡相似度较低。根据所获得的基因序列设计探针,利用原位杂交技术发现FGF1a基因在鱼刚长鳞片的皮肤上表达较高,说明该基因可能参与鳞被发育;而同时在尾鳍、背鳍和腹鳍中也有特异的高表达信号,说明FGF1a可能也参与鳍条的发育过程。     

水牛转录因子Klf4基因编码区序列克隆及在真核细胞中表达研究

Krtippel样因子4依脾）在调控细胞增殖、分化和胚胎发育中有重要作用,也是生产诱导多能干细胞（iPSC）重要的转录因子之一。本研究对水牛K牌进行克隆和表达研究,为生产水牛iPSC和研究其在体细胞重编程中的机理奠定基础。采用RT—PCR克隆并分析水牛K牌编码区序YIJ（CDS）;mRNA水平和蛋白水平检测K牌在水牛胎儿成纤维细胞（BFF）和胃上皮细胞（BSEC）中的表达情况;构建表达水牛K孵的逆转录病毒载体（pMX—Klf4）、病毒感染BFF、免疫荧光技术分析外源K脾在BFF中的表达情况。结果表明：水牛CDS全长1434bp,氨基酸序列与牛、猪、人和鼠相应氨基酸序列的相似性分别为99％、97％、92％$N92％,蛋白结构保守;内源Klf4在BFF和BSEC中都有表达,pMX介导的外源K脾能在BFF中表达。     

三角帆蚌dPGAM基因的克隆与表达分析

为探究贝类磷酸甘油酸变位酶(PGAM)基因的功能,以紫色和黄色家系三角帆蚌为试验材料,采用RACE-PCR法克隆得到三角帆蚌1个辅因子依赖型磷酸甘油酸变位酶基因(dPGAM)的cDNA序列,命名为HcdPGAM,并对其进行生物信息学和表达特性分析。结果表明,HcdPGAM基因包含1个750 bp的开放阅读框,编码1个含250个氨基酸的假定蛋白,并含有1个保守的组氨酸磷酸酶结构域;HcdPGAM与其他动物PGAM的氨基酸序列均具有较高的相似性(58.8%82.0%)。实时荧光定量PCR分析显示,HcdPGAM在所检测的紫色蚌和黄色蚌的鳃、外套膜、闭壳肌、消化腺、性腺组织和血淋巴细胞6种组织中均有表达,其中在闭壳肌中的表达量相对较高,且紫色系蚌闭壳肌中的表达水平显著高于黄色系,表明该基因与三角帆蚌的能量代谢与生长发育有关,是贝类分子辅助育种的一种潜在的标记;嗜水气单胞菌诱导可极显著上调HcdPGAM基因的表达水平(24 h和48 h),表明HcdPGAM基因在贝类抗细菌感染的免疫反应相关能量代谢过程中也发挥着重要作用。本研究结果为明确贝类PGAM的功能和筛选三角帆蚌不同颜色家系间的特异性分子标记提供了一定的理论依据。     

五指山猪不同组织中肌细胞生成素基因Myf4及生肌调节因子Myf6的表达

本文通过运用Real-time PCR技术,检测肌细胞生成素基因Myf4和生肌调节因子Myf6在出生后的第30天、第210天、第360天（出生到体成熟）的五指山猪肌肉组织中的表达变化,以及Myf4、Myf6在体成熟五指山猪肌肉、心、肝、脾、肺、肾、胃、小肠组织中mRNA相对表达情况。结果表明：Myf4及Myf6基因在五指山猪出生后在肌肉组织中的mRNA表达水平随着五指山猪的生长年龄生长而显著增长（p〈0.05）;Myf4及Myf6基因在成年五指山猪以上8种组织中均有表达,其中在肌肉组织中相对表达量最高。本研究结果将为五指山猪肌肉生长发育及矮小性状形成机理提供参考。     

HSP27基因在牦牛卵母细胞和体外早期胚胎中的表达

为了探讨牦牛HSP27(heat shock proteins27, HSP27)基因在牦牛卵母细胞和早期孤雌激活胚胎中的表达情况及定位,本试验通过实时荧光定量PCR检测牦牛HSP27基因在未成熟卵母细胞和成熟卵母细胞以及孤雌激活不同时期胚胎中的相对表达量,用免疫荧光染色法检测HSP27蛋白在未成熟卵母细胞和成熟卵母细胞以及孤雌激活不同时期胚胎中的表达与定位情况。结果显示,HSP27基因在牦牛未成熟卵母细胞和成熟卵母细胞以及体外培养孤雌激活不同时期胚胎中均可表达,其中在未成熟卵母细胞中的表达量显著高于成熟卵母细胞;在孤雌激活胚胎中,2~4细胞期表达量最高,囊胚期胚胎表达量最低,随着胚胎的发育,HSP27的表达量呈现逐渐降低的趋势;在2~4细胞期和囊胚期胚胎中的表达与其他组表达存在显著差异性,在5~8细胞期和桑椹胚中的表达无显著差异。免疫荧光染色结果表明,HSP27蛋白在牦牛卵丘细胞和卵母细胞中均有表达,在牦牛孤雌激活2~4细胞期、5~8细胞期和桑椹期胚胎中主要表达于细胞核内和细胞质中,在囊胚期主要表达于细胞核中;而HSP27蛋白的表达水平与基因表达水平基本一致。本研究为后续研究HSP27基因在牦牛生殖生理过程中的作用机制提供了参考。     

一个在超饲养朗德鹅肝脏中差异表达基因的分离和鉴定

为阐明鹅（Anser anser）肥肝形成的机制，使用mRNA差异显示技术研究超饲养和正常饲养条件下朗德鹅肝脏基因表达差异。基因转化生长因子β2(TGFB2)被证实在肥肝中上调（P < 0.01），该基因1 248 bp的cds序列(GenBank 登陆号EF541127)与鸡TGFB2有94%的同源性。序列分析表明，该序列含有一个1 239 bp的开放读码框架（ORF），编码412个氨基酸的蛋白质，该蛋白质序列存在2个保守的功能域：引导序列（TGFb前肽）和功能结构域（TGFβ），并与其它同源蛋白有较高的同源性。应用生物信息学方法对该蛋白质的功能和结构进行了分析。组织表达分析表明，鹅TGFB2在肝、肌胃、脾和卵巢中表达丰富，在子宫、肺和肌肉中中等表达，在肾和腹脂中表达量较低。结果显示，超饲养诱导了鹅肝脏TGFB2基因mRNA表达水平的上调。     

Molecular cloning and biochemical characterization of an endo-β-mannanase gene from soybean for soybean meal improvement

Soybean meal is the most commonly used protein source in animal feeds. Among the undesirable attributes of soybean meal is the high level of β-mannan, which was determined to be detrimental to the growth performance of animals. β-Mannan is a type of hemicellulose in the plant cell wall and can be hydrolyzed by endo-β-mannanase. The goal of this study is to isolate and characterize an endo-β-mannanase gene from soybean that can be used for genetic improvement of soybean meal. From the sequenced soybean genome, 21 putative endo-β-mannanase genes were identified. On the basis of their relatedness to known functional plant endo-β-mannanases, four soybean endo-β-mannanase genes (GmMAN1 to GmMAN4) were chosen for experimental analysis. GmMAN1 and GmMAN4 showed expression in the soybean tissue examined, and their cDNAs without the sequences for signal peptide were cloned and expressed in Escherichia coli to produce recombinant enzymes. Only GmMAN1 showed endo-β-mannanase hydrolase activity. Further gene expression analysis showed that GmMAN1 is specifically expressed in cotyledons of seedlings, suggesting a role of GmMAN1 in degrading mannan-rich food reserves during soybean seedling establishment. Purified recombinant GmMAN1 exhibited an apparent K(m) value of 34.9 mg/mL. The catalytic efficiency (k(cat)/K(m)) of GmMAN1 was determined to be 0.7 mL/(mg·s). GmMAN1 was also shown to be active in hydrolyzing the β-mannan-rich cell wall of soybean seeds.     

绵羊GlyCAM-1基因克隆、核苷酸变异及其组织表达分析

糖基化依赖细胞粘附分子(GlyCAM-1)是粘液素(mucin)糖蛋白家族的成员,是乳腺细胞合成的一种乳脂球膜蛋白(MFGMPs)的重要组成部分。GlyCAM-1在乳腺发育和泌乳中发挥着重要作用,为探究该基因的序列特征、核苷酸序列变异和表达特征,以高泌乳量的小尾寒羊(泌乳高峰期和空怀期)和低泌乳量的甘肃高山细毛羊(泌乳高峰期)的乳腺组织为研究对象,利用克隆测序、RT-qPCR、生物信息学等方法克隆绵羊GlyCAM-1基因的编码区,分析GlyCAM-1的理化性质和蛋白质结构,并检测GlyCAM-1基因的组织表达特性。结果表明,绵羊的GlyCAM-1基因CDS区全长465 bp,编码154个氨基酸。测序结果表明,在该基因CDS区检测到7个SNPs,其中2个为同义突变,5个为错义突变。GlyCAM-1二级结构主要以α-螺旋和无规则卷曲为主,延伸链则散布于整个蛋白质结构中。String分析结果表明,GlyCAM-1蛋白与CD34、MadCAM-1都作为L-选择素(L-selectin)的配体发挥作用;RT-qPCR结果表明,GlyCAM-1基因表达具有组织特异性、品种特异性和时空特异性,乳腺、心脏、肝脏、肺脏、脾脏、肾脏、卵巢和背最长肌8个组织中,GlyCAM-1基因只在乳腺和肺脏组织中表达,在其余6个组织中均不表达,其中乳腺中的表达量最高;在泌乳高峰期的乳腺组织中,GlyCAM-1在高泌乳量的小尾寒羊中的表达量显著高于甘肃高山细毛羊(P<0.05);在小尾寒羊的乳腺组织中,GlyCAM-1在泌乳高峰期的表达量极显著高于空怀期(P<0.01)。本研究结果丰富了绵羊基因组数据,为深入研究GlyCAM-1基因的泌乳生物学功能及其机理提供了基础数据。