3'UTR在基因表达调控中的作用

真核生物的基因表达调控在生物体生长发育过程中发挥着重要作用,涉及转录、翻译及mRNA和蛋白质的周转等多种生物学过程。研究表明,mRNA的3'端非翻译区（3'UTR）与转录后基因表达关系密切,3'UTR在mRNA稳定性、亚细胞定位及翻译等生物学过程中发挥着重要的调控作用。3'UTR序列的变异,可引起基因的异常表达,导致疾病发生。作者主要对3'UTR在基因表达调控、人类疫病和畜禽生产中的作用等研究进行了综述,以期为3'UTR调控机制在人类疫病诊断与治疗,以及畜禽生产中的应用提供理论依据。     

3′UTR在基因表达调控中的作用

真核生物的基因表达调控在生物体生长发育过程中发挥着重要作用,涉及转录、翻译及mRNA和蛋白质的周转等多种生物学过程。研究表明,mRNA的3′端非翻译区(3′UTR)与转录后基因表达关系密切,3′UTR在mRNA稳定性、亚细胞定位及翻译等生物学过程中发挥着重要的调控作用。3′UTR序列的变异,可引起基因的异常表达,导致疾病发生。作者主要对3′UTR在基因表达调控、人类疫病和畜禽生产中的作用等研究进行了综述,以期为3′UTR调控机制在人类疫病诊断与治疗,以及畜禽生产中的应用提供理论依据。     

脂肪酸对基因表达的影响及调控

脂肪酸是一类重要的营养物质,是动物体内的能量来源,同时也是生物膜的组成成分,在细胞生化过程中也同样起着重要作用。研究发现,脂肪酸可通过对基因表达的影响,对代谢、生长发育以及细胞分化发挥重要的调控作用。真核生物基因表达的调控大致可分为转录前、转录、转录后、翻译和翻译后等5个阶段的调控。脂肪酸通过细胞膜受体信号途径和转录因子活化途径调节基因表达,而多不饱和脂肪酸主要从基因转录和mRNA的稳定性两个方面调节基因表达。文章综述了脂肪酸,尤其是多不饱和脂肪酸对基因表达的影响及调控机制。     

营养物质对基因表达的调控

基因表达是指编码某种蛋白质的基因从转录、mRNA的加工与成熟、RNA的翻译、蛋白质的加工到活性（功能）蛋白质形成的过程。基因表达受到严格的调控,包括转录调控、RNA加工调控、RNA转运调控和翻译调控、mRNA稳定性调控及翻译后的调控。每一个调控点都与养分直接或间接有关。营养和基因表达的一般关系表现为两个方面：一是养分的摄入量影响基因表达;二是基因表达的结果影响养分的代谢途径和代谢效率,并决定营养需要量。     

沙门菌非编码小RNA调控功能研究进展

细菌非编码小RNA（sRNA）是原核生物中新发现的基因表达调控因子,可在转录后水平调节基因的表达。沙门菌是sRNA研究的模式菌,研究者利用生物信息学预测技术、全基因组分析技术和高通量RNA测序技术,至少发现70余种沙门菌sRNA。它们通过感应温度,pH值,渗透压或氧分压等环境信号,利用碱基互补方式与靶标mRNA结合,调控靶标mRNA的翻译、降解或稳定性。通常一种sRNA有多个靶基因或靶位点,可调节多种基因的表达,在沙门菌营养物质代谢、外膜蛋白合成、群体感应和毒力表达等诸多生命过程中发挥重要的调控作用。     

家蚕脂肪体组织基因表达谱的研究Ⅰ.家蚕5龄中期幼虫脂肪体组织基因表达分析

以大规模EST测序为基础 ,用生物信息学方法分析了家蚕 5龄 3d脂肪体组织基因表达的特征 ,共获取脂肪体组织EST 12 72 1个。经Phrap程序拼接得到 2 316个非冗余序列 ,其中包括 82 4个contigs,14 92个singletons。在鉴定出的已知基因中 ,基因表达频率有明显差异 :物质代谢相关基因表达量最高 ,占总量的 5 8 2 % ;其次为转录翻译调节相关基因和酶类基因 ,分别占 15 5 %和 14 5 %。在高量表达基因中 ,有贮藏蛋白、蛋白酶抑制剂、类IDGF蛋白、抗菌蛋白、谷胱甘肽 S转移酶等。结果表明 ,脂肪体组织基因表达的种类很多 ,特征明显 ,与脂肪体在蚕体内的贮藏功能、蛋白质合成功能、代谢调节功能以及变态发育有密切关系。     

家蚕脂肪体组织基因表达谱的研究I．家蚕5龄中期幼虫脂肪体组织基因表达分析

以大规模EST测序为基础，用生物信息学方法分析了家蚕5龄3d脂肪体组织基因表达的特征，共获取脂肪体组织EST 12 721个。经Plarap程序拼接得到2316个非冗余序列，其中包括824个contigs，l492个singletons。在鉴定出的已知基因中，基因表达频率有明显差异：物质代谢相关基因表达量最高，占总量的58．2％；其次为转录翻译调节相关基因和酶类基因，分别占15．5％和14．5％。在高量表达基因中，有贮藏蛋白、蛋白酶抑制剂、类IDGF蛋白、抗菌蛋白、谷胱甘肽-S转移酶等。结果表明，脂肪体组织基因表达的种类很多，特征明显，与脂肪体在蚕体内的贮藏功能、蛋白质合成功能、代谢调节功能以及变态发育有密切关系。     

动物脂肪代谢激素调控分子机理的研究进展

激素对脂肪代谢调节机理的共同特点是一方面通过自身的受体介导，另一方面又通过干扰其它激素的信号传导通路的某个环节来发挥作用。其作用既可从ＤＮＡ水平 上调节相关基因的表达和ｍＲＮＡ水平上调节转录物的稳定性，也可从蛋白质水平上通过磷酸化来调节酶及相关蛋白质的活性。不同水平的调节作贯穿于整个脂肪代谢及其它物质代谢的相互作用之中，也就构成了脂肪代谢研究的独特性和复杂性，及其与其它代谢研究的不可分割性。     

多不饱和脂肪酸对动物体脂沉积及其基因表达的影响

多不饱和脂肪酸(PUFA)是一类重要的营养物质,是体内重要的能量来源,同时也是细胞膜的重要组成成分,在细胞生化过程中同样起着重要作用。研究发现,日粮添加PUFA能抑制动物生脂酶基因的表达,并增加脂肪分解相关酶基因的表达,从而调节体脂代谢。PUFA主要在基因转录和mRNA的稳定性两个水平上调节基因表达,其调节机制目前认为主要有两种:一种为PUFA-PPAR依赖性机制,另一种为PPAR非依赖性或PUFA特异性机制。     

外源基因在甲醇酵母Pichia pastoris中的表达策略

甲醇酵母 Ｐｉｃｈｉａ ｐａｓｔｏｒｉｓ表达系统是近几年发展起来的一个真核表达系统,在其乙醇氧化酶 ＡＯＸ１基因启动子的控制下,某些外源基因（如 ＴＮＦ、ＥＧＦ等）的表达量可达克每升以上。虽然该系统是一种优良的表达系统,但有许多因素影响外源基因在其中的表达,包括外源基因的拷贝数及整合到酵母染色体的位置和方式、ｍＲＮＡ的５’和３’非翻译区（ＵＴＲ）、转录起始密码子的上下文、外源基因Ａ＋Ｔ的组成与转录和翻译的阻断、密码子的偏爱性、信号肽的特性、产物的稳定性、宿主菌的生理特性、培养基成分和培养条件等。在应用该表达系统过程中,这些因素都需加以考虑。本文将就这些因素作一概述和讨论,以有利于提高外原基因在该系统中的表达水平。     

miRNA序列及其靶基因结合位点的单核苷酸多态性对畜禽生产性状调控的研究进展

miRNA是一类小的非编码RNA，通过与靶基因mRNA 3’UTR区互补配对引起靶基因降解或翻译抑制，从而发挥调节作用。靶基因3’UTR区域内miRNA结合位点的SNP可能会破坏或产生新的结合位点，使基因表达水平发生变化。本文综述了与miRNA相关SNP对畜禽生产性状影响的研究进展，为进一步研究将miRNA相关多态性位点作为畜禽品种选育的潜在分子标记、培育具有优良生产性状的畜禽品种提供理论基础。     

氨基酸对基因表达的影响

氨基酸除了作为蛋白质合成底物外 ,氨基酸在体内还发挥着其它重要的营养生理功能 ,例如作为糖异生的底物、作为神经递质和信号转导的前体及蛋白质周转的调节剂等。然而 ,大量研究证实氨基酸还作为营养信号分子调控着许多调节细胞功能和氨基酸代谢的基因的表达。氨基酸主要是通过影响DNA的转录和mRNA的稳定性和翻译而调控基因的表达。但是 ,氨基酸调控基因表达的分子机制仍然不十分清楚     

miRNA在哺乳动物配子发生中的作用研究进展

哺乳动物配子发生的基因表达调控包括编码基因的阶段特异性表达调控及非编码基因的转录和转录后水平调控。微小RNA(microRNA, miRNA)作为一类小的非编码RNA, 通过识别靶基因非翻译区的结合位点, 导致mRNA降解或者蛋白质翻译抑制, 从而在转录后水平发挥调控作用。近年来, miRNA在哺乳动物生殖活动中的作用逐渐被揭示, 越来越多的研究表明, miRNA在哺乳动物精子发生、精子成熟、卵母细胞成熟、卵泡发育及早期胚胎发育等过程中都发挥着重要的调节作用, 其可通过调节支持细胞的增殖和凋亡或精原细胞、精母细胞及精细胞的细胞周期进程, 在精子发生的不同阶段发挥间接或直接调控作用, 也可通过调节卵母细胞、卵丘细胞以及颗粒细胞的增殖、凋亡、激素合成和细胞间作用, 对卵母细胞的发育和成熟过程进行调控。作者主要介绍了在哺乳动物配子发生过程中, miRNA的细胞和阶段特异性表达及其对靶基因的调节作用, 以期为深入研究哺乳动物配子发生的调控机制提供参考。     

微量元素锌与基因表达

锌可作为配基参与构成锌指蛋白和锌结合转录因子 ,并以此调控基因表达。日粮锌对金属硫蛋白基因表达有显著影响。用差异 m RNA显示技术能够鉴定哪些基因是锌反应基因。营养物质对基因表达有重要作用。其影响途径有 :1与细胞成分通常是转录因子直接作用 ,改变转录速度和特定 m RNA的浓度。如骨钙化醇、某些类固醇和脂肪酸可作为配基结合到特定转录因子上 ,改变基因转录 ,锌以类似的机制改变基因转录。锌位于转录因子的一个位点上 ,该位点对转录因子的活性是必须的。2通过一些间接作用 ,即次级调节因子对基因表达进行调节 ,涉及多种信号传…     

microRNA调控胆固醇代谢研究进展

microRNA(miRNA)是一种非编码蛋白的短序列RNA,通过与靶基因靶标区的序列互补配对,抑制mRNA翻译或直接降解mRNA,对靶基因表达起负调控作用。胆固醇是合成机体生理活性物质的重要原料,也是构成细胞膜的主要成分。近年来,关于miRNA调控胆固醇代谢相关研究被重视和报导。本文就miRNA对动物胆固醇代谢调控相关研究进行综述。     

细菌非编码小RNA的研究与展望

细菌非编码小RNA(sRNA)是近年来在原核生物体内发现的长度在40~500 bp的RNA。sRNA在基因组中被转录,但自身不能编码蛋白质,一般需要Hfq协助,在转录后水平与mRNA结合,影响mRNA的稳定性和翻译,从而调控生命活动,是细菌代谢、群体感应、适应环境、应激反应及毒力基因表达的重要调节因子。目前,各类细菌中发现的sRNA超过150种,研究方法主要有传统的实验室检测分析法和基于生物信息学的预测法。     

基因表达调控的研究发展

生物生活在不固定的环境条件下,需要随时根据环境的改变而调整自身基因的表达,以使自己可以迅速适应环境的改变,从而可以正常的生存和繁殖后代。基因表达的概念是有遗传信息的基因需要经过转录和翻译来完善自己从而使自己可以发挥生物学功能。基因为了让它的表达过程和效率在空间和时间上保持有序的状态以及在面对环境的改变时可以迅速作出反应来调整自己而需要受到细胞内外因子的严格调控。具有一定的功能的蛋白质是基因表达的生成品。基因表达的过程相当复杂,具体的步骤如下:(1)将基因改变成前体m RNA(2)将前体m RNA加工为成熟的(3)降解m RNA(4)翻译m RNA(5)加工多肽链(6)蛋白质的降解。生物体的基因表达调控的过程是高精度而又严密的。     

Nrf2/Keap1-ARE通路的生物学功能及其信号调控

氧化应激是机体内一种有害的氧化还原失衡状态，是导致组织损伤和疾病发生的重要因素之一。当前畜牧业生产中出现的畜禽繁殖障碍、抗病力下降、生产性能与畜产品品质降低等都与氧化应激有关。核因子E2相关因子2（nuclear factor erythroid 2 related factor，Nrf2）/Kelch样ECH相关蛋白1（Kelch-like ECH-associated protein 1，Keap1）-抗氧化应答元件（antioxidant response element，ARE）信号通路是机体对抗氧化应激的最重要防御机制之一，通过调控下游多个细胞保护基因的转录，维持胞内氧化还原平衡及代谢和蛋白质稳态，发挥抗炎、抗癌和抗衰老等生物学功能。Nrf2是一种对氧化应激高度敏感的转录因子，在正常生理状态下，与其负调控蛋白Keap1结合，通过泛素-蛋白酶体系统被泛素化和降解。氧化应激导致Nrf2与Keap1解离，Nrf2转位到细胞核内，与小Maf（sMaf）蛋白形成异二聚体并识别ARE序列，启动下游目标基因的转录。由于Nrf2处于复杂调控网络的中心，其活性受到多个水平的严格调控，包括转录及转录后调控、蛋白质稳定性调控、亚细胞定位调控和翻译后修饰调控等。作者介绍了Nrf2/Keap1-ARE信号通路的分子结构基础、生物学功能、Nrf2活性调控等的研究进展，以期深入了解该通路的调控机制，为提高畜禽健康和提供疾病治疗策略提供理论依据。     

呼吸系统上皮细胞与巨噬细胞miRNA在哺乳动物肺炎发病机制中的作用

<正>miRNA是一种内生的、长度约18~25个核苷酸的小RNA,为小分子非编码单链RNA,广泛参与基因转录后水平的调控。miRNA并不直接编码蛋白,能够在转录水平与靶mRNA的特定序列发生结合,通过降解靶mRNA或抑制翻译从而发挥调控作用。研究表明,miRNA参与调节各种生命活动,包括细胞的分化、增殖、凋亡、激素的分泌、新陈代谢、肿瘤的发生发展等[1-2]。研究发现,miRNA在肺炎     

MicroRNA研究方法进展

miRNAs是一类内源性、约22个核苷酸长度的非编码RNA,具有稳定的特异性序列以调节基因表达。2001年,miRNAs作为线虫生长发育过程中的调节器而被发现,在病毒、植物和动物体中,miRNAs已被公认为主要的调控基因家族之一,通过mRNA靶向作用降解或抑制其翻译。