靶向猪内质网应激通路的microRNAs预测与验证

【目的】预测并验证靶向猪内质网应激通路中关键基因的microRNAs(miRNAs),为进一步研究miRNAs对猪内质网应激信号通路调控提供理论基础。【方法】首先利用伪狂犬病毒(PRV)感染猪肾上皮(PK15)细胞,高通量测序检测差异表达的miRNAs。然后通过TargetScan预测靶向内质网应激通路关键基因ATF6、IRE1、PERK、GRP78、XBP1的miRNAs。构建含有候选miRNAs作用位点的双荧光素酶报告基因重组载体,并分别与miRNA-mimics共转染幼仓鼠肾(BHK-21)细胞,通过测定荧光素酶活性来验证内质网应激通路关键基因与候选miRNAs的靶标关系。然后在PK15细胞中分别过表达候选miRNAs,利用qRT-PCR和Western blot检测候选miRNAs对内质网应激通路关键基因mRNA和蛋白表达的影响。【结果】miRNA测序结果显示,PRV感染后共引起35条miRNAs差异表达。TargetScan预测显示,靶向ATF6、IRE1、PERK、GRP78、XBP1的交集miRNAs为miR-142-5p、miR-145-5p、miR-150和miR-199a-5p,并将这些交集miRNAs作为候选miRNAs。随后成功构建psiCHECK-2-ATF6-m142-3′UTR、psiCHECK-2-ATF6-m145-3′UTR、psiCHECK-2-ATF6-m150-3′UTR、psiCHECK-2-ATF6-m199-3′UTR、psiCHECK-2-IRE1-m150-3′UTR、psiCHECK-2-IRE1-m142/145/199-3′UTR、psiCHECK-2-PERK-m145/150-3′UTR、psiCHECK-2-XBP1-m142/145/150/199-3′UTR、psiCHECK-2-GRP78-m145/199-3′UTR双荧光素酶报告基因载体。双荧光素酶检测结果显示,miR-142-5p显著抑制psiCHECK-2-ATF6-m142-3′UTR荧光素酶活性。psiCHECK-2-IRE1-m142/145/199-3′UTR分别与miR-142-5p mimics、miR-145-5p mimics、miR-199a-5p mimics共转染,以及psiCHECK-2-XBP1-m142/145/150/199-3′UTR分别与miR-142-5p mimics、miR-199a-5p mimics共转染,过表达组的荧光素酶活性均极显著低于阴性对照组。同时miR-145-5p能够显著抑制psiCHECK-2-PERK-m145/150-3′UTR荧光素酶活性。这些结果表明miR-142-5p、miR-145-5p和miR-199a-5p均有可能分别靶向ATF6、IRE1、XBP1,而其中miR-142-5p可能同时靶向这三个关键基因调控内质网信号通路。通过qRT-PCR和Western blot分析发现,过表达miR-142-5p后显著抑制ATF6的mRNA和蛋白表达,表明miR-142-5p靶向ATF6参与调控内质网应激信号通路。【结论】验证了靶向内质网应激通路关键基因ATF6的miRNA-miR-142-5p,为进一步研究miR-142-5p通过调控ATF6的表达而影响内质网应激信号通路奠定了基础。     

猪成熟脂肪细胞产生的胰岛素抵抗与应激

 猪脂肪细胞内环境的稳定在脂类代谢过程中起着重要作用。在肥胖等疾病发生过程中,成熟脂肪细胞面临由于能量过剩、炎性反应等造成的内质网应激,导致由于脂肪细胞负荷过重而致内环境稳定的破坏,从而产生胰岛素抵抗。本文就近年来关于猪脂肪细胞应激导致胰岛素抵抗的最新研究进展进行综述,为了解成熟脂肪细胞应激与胰岛素抵抗产生的机制提供参考。     

内质网应激在骨骼肌中的功能研究进展

内质网是真核生物中一类参与调控蛋白质合成、折叠、加工及其质量监控的重要细胞器。当内质网的折叠能力不能满足细胞内新合成的未折叠蛋白需求时,细胞会处于内质网应激状态,激活细胞的未折叠蛋白响应(UPR)。该动态过程对实现细胞的稳态、维持机体的正常生理功能至关重要。近年来的研究表明,内质网应激过程有可能是控制畜禽肉产量的新途径,通过对内质网应激在动物骨骼肌发育中的作用研究,今后有望通过育种、营养等措施,实现提高肌肉产量的目的。对内质网应激在脊椎动物骨骼肌生长发育中的作用及其相关机制做出综述,为提高肌肉产量和全面解析内质网应激信号的生理功能提供理论依据。     

内质网应激与病毒感染(综述)

内质网在细胞内负责蛋白质和脂类合成、加工及成熟。当病毒感染细胞时,也同样会利用内质网完成病毒本身蛋白质合成。同时,大量病毒蛋白堆积,会诱发内质网的应激反应,随后内质网调控各种信号通路维持细胞稳态与生命体的整体利益,进而引起细胞自噬及凋亡、代谢综合征。有些病毒会通过改变对自身复制不利应激通路的蛋白表达,同时,维持对自身有益的方面来加强病毒本身的复制。本文对内质网应激和未折叠蛋白反应信号通路及对一些病毒感染与内质网应激的相互作用和一些病毒感染导致的代谢综合征进行简要综述,总结了关于内质网应激与病毒感染的最新研究成果,旨在为内质网应激有关的抗病毒感染研究提供思路。     

猪的应激与防控

研究猪不良的应激作用机制以及所引发的各种疾病,通过临床疾病综合症的分析,总结出紧急应激处理、加强营养与管理和培育抗应激品种等一套有效的防控措施以指导生产。     

内质网应激与胰岛素抵抗的研究进展

未折叠或错误折叠蛋白质在内质网腔蓄积及细胞内稳态的破坏将导致内质网应激。适宜的应激有利于细胞内环境的恢复,然而严重而持久的内质网应激反应将导致内质网功能受损,诱导细胞凋亡。内质网应激介导的β细胞凋亡促进胰岛素抵抗的发生,减轻内质网应激可改善胰岛素抵抗和糖尿病的相关表现。     

内质网应激在肺泡上皮间质转分化发生中的作用

目的 探讨衣霉素诱导的内质网应激在肺泡上皮细胞-间质转分化(EMT)中的影响及作用机制.方法 以质量浓度为1.25、2.5、5.0 mg/L的衣霉素(TM)分别处理人肺腺癌上皮细胞A549 24 h,MTT法检测细胞活力;RT-PCR和免疫印迹法检测GRP78、CHOP、E-钙粘蛋白(E-cadherin)、Smad2/3、转录因子Snail的表达;以5μg/L TGF-β1分别处理A549细胞24 h或48h后,免疫印迹法检测GRP78和p-elF2α的表达.结果 1.25 mg/L的TM处理A549细胞24 h后,GRP78 mRNA和蛋白表达升高,CHOPmRNA表达上调;E-cadherin蛋白表达下降,Smad2/3活化,Snail表达上调.而TGF-β1处理A549 24 h,GRP78和p-elF2α表达均上调.结论 衣霉素诱导的内质网应激可介导A549细胞发生EMT,同时EMT发生过程中伴随着内质网应激的发生.     

疱疹病毒引起内质网应激/未折叠蛋白反应研究进展

内质网是真核细胞内蛋白质折叠及翻译后修饰的主要场所,还参与调控Ca2+和脂类物质储存合成,具有重要生理功能。疱疹病毒是一类具有囊膜的DNA病毒,其表面糖基化囊膜蛋白的合成加工依赖于内质网,在病毒复制过程中,大量合成的糖基化囊膜蛋白在内质网内过度堆积则会引起内质网应激（endoplasmic reticulum stress,ERS）,进而发生未折叠蛋白反应（unfolded protein response,UPR）。某些疱疹病毒可能已经进化出调控UPR的机制,为复制过程创造最佳环境,它们在宿主细胞内复制时,会引起相关内质网UPR信号级联反应,如细胞损伤、炎症反应、细胞凋亡等。综述了内质网应激/未折叠蛋白（ERS/UPR）对病毒的反应机制,从Ⅰ型单纯疱疹病毒、伪狂犬病病毒、马立克病病毒、鸭肠炎病毒和其他疱疹病毒等感染引起ERS分子机制及相关信号通路进行阐述,以期为疱疹病毒相关疫苗和药物作用靶点的研发提供理论依据。     

FMO3调节NEFA介导的犊牛原代肝细胞内质网应激

内质网应激(Endoplasmic reticulum stress,ERS)与许多代谢性疾病有关,比如胰岛素抵抗、脂肪肝等营养代谢性疾病。脂肪肝是围产期奶牛常见多发的营养代谢性疾病,严重危害着奶牛养殖业的发展。含黄素单加氧酶3(Flavin containing monooxygenase,FMO3)是近年来发现的与内质网应激有密切联系的调节分子。因此,我们推测FMO3有可能参与调节奶牛的内质网应激过程,从而影响脂质代谢。试验通过体外培养犊牛原代肝细胞感染FMO3过表达和低表达腺病毒载体,检测FMO3过表达和低表达对NEFA介导的犊牛原代肝细胞内质网应激的影响,以明确FMO3对奶牛肝细胞内质网应激的调节作用。结果发现,FMO3过表达腺病毒载体明显增加了NEFA介导的奶牛肝细胞内质网应激相关因子的mRNA表达水平,低表达腺病毒明显降低了NEFA介导的内质网应激相关因子的mRNA表达水平,这为阐明奶牛内质网应激的发病机制提供了一定的理论依据。     

ERsHSP的过量表达减缓番茄体内低温诱导的UPR应答

本文对过表达内质网小分子热激蛋白（ERsHSP）的转基因番茄植株进行了抗寒性和UPR应答分析。结果表明,同对照相比,过表达ERsHSP的转基因番茄具有较强的抗寒性,其冷害症状轻,叶绿素含量的损失少,体内积累的MDA含量少,电解质外渗程度低并具有较高的净光合速率;低温能够诱导番茄体内BiP和Calnexin mRNA表达量的增加,但相同胁迫条件下,转基因番茄中BiP和Calnexin mRNA的表达量显著低于对照;处理72h时,对照中BiP和Calnexin mRNA的表达量达到最高,随后开始下降,而转基因番茄中BiP和Calnexin mRNA的表达量呈稳定上升趋势。说明过表达ERsHSP能够减缓并维持低温胁迫下转基因番茄中的UPR应答,减轻低温诱导的ER胁迫。     

坦布苏病毒感染诱导雏鸭体内未折叠蛋白反应

[目的]检测坦布苏病毒在雏鸭体内诱导未折叠蛋白反应的信号通路(PERK、IRE1和ATF6),为揭示坦布苏病毒致病机制提供理论基础.[方法]取1日龄SPF雏鸭,腹腔接种坦布苏病毒(JS804株),于接种后12、24、36和48 h从对照组和攻毒组各取5只剖杀,分别取肝脏、心脏和脑组织,利用组织总RNA提取试剂盒提取各个...     

水杨酸介导的信号转导途径与植物抗逆性

水杨酸是一种重要的响应逆境反应的信号分子。综述了植物体内水杨酸对生物和非生物胁迫的应答反应,并从水杨酸结合蛋白、胞内第二信使系统和蛋白质磷酸化等方面初步探讨了水杨酸诱导植物抗逆性的信息传递途径。最后概述了目前该领域中需要进一步研究的若干问题。关键词:水杨酸;信号转导;植物抗逆性     

分子伴侣4-苯基丁酸通过抑制内质网应激减轻寄生疫霉菌对植物的侵染

旨在利用内质网应激分子伴侣4-苯基丁酸（4-phenylbutyric acid, 4-PBA）探究内质网应激对疫霉菌侵染寄主植物的影响机制。以拟南芥与寄生疫霉菌的亲和互作为研究体系,分析野生型Col-0植株响应寄生疫霉菌侵染的鲜质量及生长表型变化以及4-PBA对其影响;利用实时荧光定量qRT-PCR技术分析4-PBA对内质网应激标记基因 BiP3的诱导表达以及寄生疫霉菌侵染植物的影响;通过4-PBA处理拟南芥幼苗和活体植株,分析其对植物生长表型的影响。结果表明,分子伴侣4-PBA作为内质网应激修复剂,在不影响植物正常生长的同时,不仅能够减轻寄生疫霉菌侵染引发的植物生长受阻和 BiP3基因的诱导表达等内质网应激标志性事件,还对寄生疫霉菌在植物体内的扩展和定殖具有抑制作用,从而减轻植物的感病性。研究结果有助于揭示内质网应激对植物与微生物互作的影响机制,也为开发新型药物靶点用于作物疫霉属卵菌病害的绿色综合防控提供了新思路。     

ChREBP基因siRNA表达质粒构建及对原代 培养猪脂肪细胞生脂的影响

【目的】构建ChREBP基因siRNA表达质粒,干扰ChREBP在原代培养猪脂肪细胞的表达,研究其在葡萄糖诱导脂肪细胞生脂中的作用。【方法】合成4对靶向ChREBP基因的siRNA寡核苷酸,分别连接于pcDNA™6.2-GW/EmGFP载体构建siRNA表达质粒,测序验证后,采用脂质体介导法转染从3日龄仔猪皮下脂肪组织分离培养的脂肪细胞,荧光定量RT-PCR检测ChREBP基因沉默效率;以葡萄糖浓度为0—20 mmol·L-1的培养液培养转染细胞48 h,测定生脂及生脂基因表达变化。【结果】筛选出了1个转染效果好、ChREBP基因沉默效率达85%的siRNA表达质粒,转染原代培养猪脂肪细胞后,细胞生脂水平及生脂基因ACC1和FAS mRNA表达比阴性对照表达质粒转染细胞和未转染细胞显著降低（P＜0.05）,且生脂水平不受葡萄糖水平的影响（P＞0.05）。【结论】构建的siRNA表达质粒能有效干扰猪脂肪细胞ChREBP表达,葡萄糖通过转录因子ChREBP调控猪脂肪细胞生脂及生脂基因表达。     

Comparative Study on the Expression of Genes Involved in Carotenoid and ABA Biosynthetic Pathway in Response to Salt Stress in Tomato

Carotenoid biosynthetic pathway produces not only pigments that protect photosynthetic system against photo-oxidative.damage,but also precursors of abscisic acid,the major hormone regulates stress resp...     

谷子转录因子SiNAC18通过ABA信号途径正向调控干旱条件下的种子萌发

【目的】谷子(Setaria italica L.)具有显著耐旱性。研究旨在通过反向遗传学方法分析并鉴定在干旱条件下影响植物萌发过程的重要调控因子,为研究作物干旱条件下种子萌发的调控机制创造条件。【方法】使用Clustal X 2.0和MEGA 5.05软件对谷子SiNAC18蛋白序列及其同源序列进行多序列比对,并构建系统进化树;利用real-time PCR方法检测SiNAC18在不同胁迫条件下的表达模式;通过瞬时转化的方法分析SiNAC18蛋白亚细胞定位;在拟南芥中过表达SiNAC18,分析SiNAC18的生物学功能;分析SiNAC18在转基因拟南芥中可能控制的下游基因。【结果】SiNAC18全长1 074 bp,编码由357个氨基酸组成的亲水性蛋白,分子量约为38.8 k D;系统进化树分析表明SiNAC18属于NAC转录因子家族第Ⅰ组的NAP亚组,与拟南芥基因At NAC29同源性最高;氨基酸序列比对结果显示,SiNAC18与其他物种包括水稻、拟南芥、大豆和玉米中同源性最高的NAC类转录因子蛋白的N端都具有A、B、C、D和E这5个保守结构域,蛋白C端具有高度多态性,证明SiNAC18的N端序列与其结合下游基因启动子元件相关;real-time PCR结果显示,SiNAC18在干旱(PEG)、ABA、高盐(Na Cl)及过氧化氢(H2O2)处理条件下的表达量明显上升;亚细胞定位结果表明SiNAC18蛋白定位于细胞核中;基因功能分析结果显示,在ABA和PEG胁迫处理下,SiNAC18转基因拟南芥与野生型种子的萌发率存在明显差异:在正常生长条件下,野生型拟南芥WT和SiNAC18转基因拟南芥的萌发率基本一致,在PEG浓度为10%和15%的MS培养基上,SiNAC18转基因拟南芥的萌发率显著高于WT。在2和5μmol·L-1 ABA处理条件下,转基因拟南芥的萌发率显著低于WT;下游基因表达分析结果显示,ABA信号途径相关基因At RD29A,脯氨酸合成相关基因At P5CR和At PRODH以及过氧化物酶基因At PRX34在SiNAC18转基因株系中的表达量高于WT中的表达量,表明SiNAC18通过调控这些下游基因影响转基因植物在干旱条件下的萌发率。【结论】谷子NAC类转录因子基因SiNAC18可能通过ABA信号途径、氧化胁迫调控等途径正向调控植物在干旱条件下的萌发过程。     

盐响应信号途径SOS与植物K+吸收关系

【目的】在盐胁迫条件下研究SOS突变体K+吸收的变化,旨在解析植物高盐胁迫响应与K+吸收的关系。【方法】以SOS信号途径的3个主要基因sos1、sos2、sos3突变体和野生型拟南芥（WT）为试验材料,在含有不同Na+/K+浓度比例的培养基上处理试验材料,观察各突变体与WT的表型差异,进行根系扫描、测定植物的RGR（相对生长率）,植株体内Na+、K+的含量,计算植株体内Na+/K+浓度比值,同时,利用qRT-PCR分析K+转运体基因AKT1、AKT2、SKOR在突变体和WT间的表达差异。【结果】不同浓度K+进行处理时,突变体和WT之间没有明显差异;在30 mmol•L-1 NaCl处理下,植株形态、RGR和体内Na+/K+浓度比值,体内K+浓度的测定结果显示,当K+浓度从0.2 mmol•L-1 增加到60 mmol•L-1 时,K+浓度增加缓解了高盐胁迫对突变体生长的抑制作用。所有植株体内的Na+/K+值降低,体内K+浓度提高。在相同处理条件下,突变体的Na+/K+值高于WT,WT体内K+浓度高于突变体;当K+浓度升高到80 mmol•L-1 时,突变体的生长又重新受到抑制。所有植株体内的Na+/K+值升高,体内K+浓度降低。3个K+转运体AKT1、AKT2、SKOR的real-time PCR分析结果显示,在30 mmol•L-1 NaCl处理时,在低钾条件下（0.2 mmol•L-1 K+）AKT1和SKOR表达比较低,而高钾条件下（20.05 mmol•L-1 K+或者60 mmol•L-1 K+）AKT1、AKT2、SKOR的表达量没有明显差异,这3个基因的表达方式在突变体之间没有明显的差异。【结论】在中度盐胁迫条件下,外界K+浓度增加可以缓解盐胁迫对植物生长造成的抑制作用,但是当外界一价阳离子的总浓度高于110 mmol•L-1时,拟南芥的生长重新受到抑制。SOS信号途径对植物K+吸收没有直接的调节作用。