miRNA及其研究进展

近年在有机体内发现了一组不同于s iRNA但却与其存在一定联系性的微小RNA分子。这些小RNA被称为微小RNA(m icro-RNA s,即m iRNA s),是一类长约为21~23个核苷酸序列的内源性编码单链RNA。它们在动植物体的特定组织和发育的特异阶段表达,是基因表达的转录后调节因子。它们代表了一类新的发现,一类隐藏的基因调节因子,有关m iRNA的发现、它们作用的目标RNA、作用机制和研究方法引起研究者的广泛兴趣。作者综述了近来关于m iRNA的特点、作用机制和研究现状等方面的研究进展。     

微量元素与基因表达

动物体的表型值 (生长发育等 )受到基因与外部环境的综合作用。随着分子生物技术的不断发展 ,营养学家认识到 :饲料营养素作为动物的外部环境因子与其基因表达存在着广泛的互作作用 ,使得通过改变日粮组分来控制个体的基因表达 ,获得人们理想的动物产品变得日益可行。本文介绍一些矿物质微量元素对动物基因表达的影响。1　锌锌是动物细胞内最丰富的微量元素 ,对生长发育有重要作用。其作用包括催化、结构和调节3个方面 ,都与基因表达有关。研究发现所有 6类含锌酶如RNA核苷酸转移酶 (RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ )、碱性磷酸酶和碳酸酐酶等 ,均…     

Puf蛋白的功能及作用机制

基因调控包括转录调控、转录后调控和翻译调控。基因的转录后调节在快速应对环境变化中起着重要的作用,它通常由各种RNA结合蛋白介导。在大多数真核生物中,Puf(果蝇Pumilio蛋白和秀丽隐杆线虫Fem-3结合因子合称)蛋白是一种高度保守的RNA结合蛋白,并且其在基因的转录后调控过程中起着重要的作用。目前许多Puf蛋白的研究主要集中在果蝇和线虫上,但是对人和原虫Puf蛋白的研究比较少。论文主要对人和原虫Puf蛋白的生物学功能和作用机制进行总结,以期为原虫新药或疫苗的开发提供新思路。     

氨基酸调节基因表达的研究进展

氨基酸的主要功能是参与蛋白质合成，但也不能忽视氨基酸的其他重要功能，如氨基酸在基因表达上发挥重要作用，氨基酸限制可以激活一些转录调节机制，从而调节从DNA到RNA到蛋白质的各个环节。本文以氨基酸限制调节CHOP基因（表达产物是C/EBP的同源性蛋白）、ASNS基因（编码产物为天门冬酰胺合成酶）以及ATF4(cAMP反应元件结合蛋白家族的成员)基因表达为例阐述氨基酸对基因表达的调节机制，为其在猪和禽等动物上的研究和应用奠定基础。     

乳汁中转基因蛋白表达的调节因子

激素调节所需的特异调节区域已经被证实,具有多绑定位点并可结合几个转录因子的复合应答元件已经得到确定。乳腺特异的基因表达的调节需要多个因子问相互作用的合作,由催乳素调节的信号转导通路引发了转录因子与调节元件的绑定和相互作用及乳蛋白基因的表达。β-酪蛋白和乳清酸蛋白mRNA的基因内5’序列和3’非翻译区分别对于基因的有效表达起到至关重要的作用。近年来,科学工作者们设计了许多种载体,可在乳腺中表达外源基因。这项技术可用于操纵转基因家畜的乳汁成分,利用乳腺作为生物反应器应用于生物制药学中。     

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。     

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。     

乳汁中转基因蛋A表达的调节因子

激素调节所需的特异调节区域已经被证实,具有多绑定位点并可结合几个转录因子的复合应答元件已经得到确定。乳腺特异的基因表达的调节需要多个因子问相互作用的合作,由催乳素调节的信号转导通路引发了转录因子与调节元件的绑定和相互作用及乳蛋白基因的表达。β-酪蛋白和乳清酸蛋白mRNA的基因内5’序列和3’非翻译区分别对于基因的有效表达起到至关重要的作用。近年来,科学工作者们设计了许多种载体,可在乳腺中表达外源基因。这项技术可用于操纵转基因家畜的乳汁成分,利用乳腺作为生物反应器应用于生物制药学中。     

过氧化物酶体增殖物激活受体γ参与鸡脂质代谢调控的机理

营养与遗传互作对代谢通路的影响已成为家禽科学的研究热点。脂肪主要用于动物体能量贮存,并参与细胞膜构建、基因表达调控、以及作为众多调节因子的前体物。从功能分析,食物中脂肪可通过直接改变基因表达进而影响肝脏脂肪酸和脂质生发酶的合成。核激素受体为一类配体激活的转录因子,可直接或间接调节一系列参与脂质代谢或炎症反应过程。过氧化物酶体增殖物激活受体(PPARs)作为核激素受体超家族转录因子之一,PPARγ是脂肪组织的主要调节基因,参与一系列与脂肪生成相关基因的表达调控。因此,根据鸡脂肪代谢研究构建PPARγ基因表达调控的网络图谱,对于了解鸡脂肪代谢调控具有重要意义。     

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。     

长链非编码RNA及其在畜禽生长调控中的研究进展

长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一类长度大于200个核苷酸、没有编码蛋白能力的RNA,通常被认为是一类异构体RNA。近年来,越来越多的研究表明,lncRNA在许多重要的生物作用及人类疾病发展中起关键作用。lncRNA作为调节因子参与基因表达调控的各个层次,在表观遗传、转录调控及转录后调控等方面有着广泛功能。研究结果已表明,lncRNA表达水平的紊乱与人类各种癌症及其他疾病有很大的关系。作为基因调控网络的调控因子,lncRNA被越来越多的研究者所关注。相较于人类医学,lncRNA在畜禽上的研究尚处于起步阶段。作者对lncRNA的特点、分类、作用机制、研究方法及其在畜禽生长调控方面的研究进展进行了综述,并对其在畜禽养殖中的应用进行了展望,以期为lncRNA在畜禽生长调控方面开展深入研究提供理论基础。     

家蚕丝蛋白基因的表达调控

至少有三种基因特定地在家蚕后丝腺(PSG)中表达,而在中丝腺(MSG)中至少有五种基因特异表达。在这些基因的表达过程中,有很多顺式和反式作用因子参与了对基因转录和翻译的调节,使基因表达体现出精确的时间和空间性。     

ChRBP在葡萄糖和多不饱和脂肪酸调控肝脏基因表达中的作用

近年研究发现，碳水化合物调节元件结合蛋白（ChRBP）在多不饱和脂肪酸和葡萄糖调节糖酵解和生脂基因的表达中作为一种关键的转录调控因子发挥着重要的作用。本文将综述葡萄糖和多不饱和脂肪酸调控肝脏中编码代谢相关酶基因表达的具体机制同时，阐述ChRBP在该机制中扮演的角色。     

非编码小RNA对大肠杆菌致病性的调控研究进展

细菌在不同生境中增殖并适应不断变化环境的能力依赖于基因的快速表达和严格调节。在自然环境中,细菌经常遭遇温度、营养、酸碱度、铁离子浓度等条件的改变,为其生存和增殖带来巨大挑战和压力。为适应环境,细菌自身进化出一系列机制感应环境变化,并通过调整基因表达和蛋白活性来适应这些变化[1]。细菌sRNA是一类在基因组中可被转录但不被翻译成蛋白质的RNA分子。与蛋白质调控系统不同,当细菌遭遇不同环境胁迫时,sRNA可与DNA结合,抑制基因转录;或识别并结合靶标mRNA后将其降解,抑制mRNA翻译;或直接与相应蛋白结合,影响蛋白质活性,快速应答环境变化。     

serine/threonine蛋白激酶功能研究进展

蛋白激酶(protein kinase)具有将ATP的γ-磷酸基转移到蛋白质底物特定的氨基酸残基上的潜在催化能力,从而使蛋白质磷酸化。根据底物上氨基酸的特异性,蛋白激酶可以细分为丝/苏氨酸激酶和酪氨酸激酶。在DNA复制和有丝分裂过程中蛋白激酶起调节作用。同时,蛋白激酶在转录过程也起到重要作用,如在转录因子核转位过程的作用、调节转录因子与DNA结合能力、调节转录因子的激活活性。蛋白激酶的磷酸化作用与肿瘤发生关系密切,其可以促使基因表达的改变等一系列细胞的应答发生,最终导致癌症的发生和发展。     

CRISPR/Cas9系统在基因表达调控中的应用

CRISPR/Cas9系统是2012年发展起来由RNA导向的基因组编辑技术。相比ZFN和TALENs技术,CRISPR/Cas9系统具有类似的打靶效率,且更易于操作。通过将核酸酶Cas9蛋白D10A和H840A位点突变,可以获得失去切割活性的dCas9蛋白。借助导向RNA将dCas9与DNA特定位点结合的作用,可以实现抑制或激活基因转录,从而达到对特定基因表达进行调控的目的。本文主要从作用原理、影响因素等方面综述了CRISPR/Cas9系统在基因调控中的应用,以期为相关研究提供参考。     

锌与基因表达的研究进展

锌是机体所必需的一种微量元素,在细胞分化和生长中起着重要作用。细胞内的部分锌存在于细胞核内,在维持遗传稳定性和调控基因表达中起着重要作用。近年来,有关锌对基因表达的影响主要集中于转录水平,即锌通过影响转录因子(含有锌指域)的活性进而调控细胞增殖、分化及细胞死亡。本文就锌调控基因表达的相关方面作一综述。     

转录因子USF1调控鸡小肠上皮细胞中糖类转运蛋白表达

为了研究转录因子USF1在鸡小肠上皮细胞中调控糖转运蛋白基因表达的机制,本试验在生物信息学分析的基础上通过构建真核表达载体pcDNA3.1-USF1,在鸡小肠上皮细胞中过表达转录因子USF1,用绝对荧光定量PCR的方法检测分析了USF1对SGLT1、GLUT2和GLUT5基因表达的影响。结果表明,受到USF1基因过表达的影响,糖类转运蛋白GLUT2和SGLT1 mRNA在鸡小肠上皮细胞中的表达量极显著增高(P0.01);而GLUT5mRNA表达量没有显著变化(P0.05)。结合本研究结果,经过对这3个糖类转运蛋白基因5′上游调控区USF1结合位点的深入分析,认为在鸡小肠上皮细胞中转录因子USF1对糖转运蛋白基因GLUT2和SGLT1的表达具有正向调控的作用。     

锌指蛋白A20介导锌缓解鸡肠上皮细胞炎症反应的机制

本研究通过对鸡肠上皮细胞感染锌指蛋白A20基因siRNA病毒和A20基因腺病毒,探究锌与A20基因对缓解脂多糖(LPS)诱导的鸡肠上皮细胞炎症反应的作用。结果表明:LPS可显著上调鸡肠上皮细胞促炎因子白细胞介素(IL)-1β和IL-8的基因表达水平(P<0.05),作用的最佳剂量和时间分别是10 ng/mL和6 h。体外添加25μmol/L锌可显著缓解LPS诱导的鸡肠上皮细胞IL-8、IL-1β和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)基因表达水平和蛋白产量的提高以及Toll样受体4(TLR4)的转录激活。肠上皮细胞感染A20基因siRNA病毒后,A20的蛋白产量显著下调(P<0.05),IL-1β、IL-8和TNF-α的基因表达水平和蛋白产量显著升高(P<0.05),同时加剧LPS诱导的IL-8、IL-1β基因表达水平和IL-1β、TNF-α蛋白产量的提高(P <0. 05)。相对于对照组,加锌可促进胞浆中A20和核因子-κB(NF-κB) p65的蛋白表达,并下调磷酸化NF-κB p65的蛋白表达;在进行A20基因沉默后,导致胞浆中A20、NF-κB p65蛋白表达下调和磷酸化NF-κB p65、磷酸化核因子κB抑制蛋白α(IκBα)蛋白表达上调以及胞核中磷酸化NF-κB p65的蛋白表达升高,而加锌并不能改善。与感染空白腺病毒组相比,肠上皮细胞感染A20腺病毒可极显著提高A20的基因表达水平(P<0.01),并极显著降低IL-1β、IL-8的基因表达水平(P<0.01),且可极显著降低添加LPS导致的IL-1β、IL-8和TLR4基因表达水平的上升(P <0. 01)。锌添加可显著降低IL-1β的基因表达水平,显著提高NF-κB p65的基因表达水平(P<0.05)。综上所述,锌可通过A20-NF-κB p65信号通路缓解LPS诱导的鸡肠上皮细胞炎症反应。