巴马小型猪内源性反转录病毒感染对HEK293细胞周期调控相关基因mRNA表达的影响

以巴马小型猪内源性反转录病毒(porcine endogenous retrovirus,PERV)感染HEK293细胞模型(PERV-BMHEK293)为研究对象,分析PERV整合对HEK293细胞活性的影响,同时建立7种与人细胞增殖和周期调控密切相关基因的实时荧光定量PCR(q-PCR)检测方法,并对细胞感染模型中7个基因的mRNA表达情况进行分析。细胞活力分析结果显示,随着培养代次及培养时间增加,相对于母源HEK293细胞PERV感染模型的细胞活力下降;qPCR检测方法建立结果显示,所构建的cyclinD1、CDK1、CDK4、k-ras、c-myc、p53、p16基因检测方法检测各基因在1.0×10~1~1.0×10~9 copies/μL反应范围内有很好的线性关系,扩增产物熔解曲线只出现特异性单峰,各组内变异系数在0.31%~2.01%之间,组间变异系数在0.46%~2.19%之间,重复性好,可稳定地用于相关基因mRNA的定量检测。用建立的q-PCR检测方法对PERV感染模型进行细胞周期调控相关基因mRNA表达分析,结果显示,与母源细胞相比,模型细胞cyclinD1、CDK1、CDK4、k-ras、p53和p16基因的mRNA表达无明显变化,原癌基因c-myc基因表达下调,提示PERV感染可能抑制c-myc基因表达。该研究结果可为评价巴马小型猪来源PERV在人-猪异种移植中生物安全性提供参考。     

广西巴马小型猪内源性反转录病毒整合后传代次数对HEK293细胞中HERV-W表达和变异的影响

检测不同代次广西巴马小型猪内源性反转录病毒(PERV)感染HEK293细胞模型(HEK293-PERV-BM)中,HERV-W各基因mRNA和syncytin-1蛋白表达水平,以及HERV-W各基因变异情况,评价PERV的整合对HERV-W的影响。结果显示,与HEK293细胞相比,PERV整合后,不同代次HEK293-PERV-BM中HERV-W gag、pol、env和syncytin-1的mRNA相对表达量出现不同程度的改变,且改变趋势相似,即P10或P20后开始升高,至P30最高;选取相对表达量差别较大代次,检测其syncytin-1蛋白,各代次间syncytin-1蛋白表达量的改变较mRNA的差别小。此外,PERV整合后,在P1～P55中HERV-W结构基因仅发生个别位置的点突变,未见发生固定位置的点突变或基因片段的缺失、插入及重组。本试验为系统评价PERV-BM在异种器官移植中的安全性提供参考。     

中国小型猪内源性反转录病毒研究进展与对策

作者介绍了国内外猪内源性反转录病毒（PERV）研究进展,简述了中国不同品种小型猪PERV存在情况、PERV前病毒全基因克隆与序列分析、细胞水平鉴定方法、感染HEK293细胞研究平台的创建、猪A3F对PERV的抑制作用研究,以及从分子遗传学上揭示不同品系PERV特异性等创新性研究成果,分析了五指山小型猪近交系具有PERV基因拷贝少且没有PERV-C等特异性,以及展望培育中国PERV阴性猪新品系方法等研究,以期为人类异种器官移植和生物医用材料产品安全性研发,解决小型猪PERV疾病传播危险性提供科学对策和新的方向。     

中国巴马小型猪内源性反转录病毒的检测

目的 :对我国特有巴马小型猪内源性反转录病毒 ( porcine endogenous retrovirus,PERV)的存在与 m RNA的表达情况进行检测 ,了解巴马小型猪内源性反转录病毒的携带情况。方法 :根据以往建立的 PCR、RT-PCR检测方法 ,对来自于巴马小型猪外周血淋巴细胞的 DNA和RNA样品进行 PERV核心蛋白基因 ( gag)、多聚酶基因 ( pol)及囊膜基因 ( env)的存在与表达进行检测 ;同时 ,根据目前通用的 env基因分型方法检测 PERV env-A、env-B、env-C的存在与表达。结果 :在 1 2个被检的 DNA样品中均检出了PERV特异性 DNA的存在 ;同样 ,在 1 2个被检的 RNA样品中均有 PERV特异性 RNA的表达 ,且所表达的 PERV均为 A型和 B型 ;其中有9个 DNA样品检测出 PERV-C型的存在 ,所有样品中均未检出 C型 PERV的表达。结论 :检测结果表明 1 2个被检巴马小型猪基因组中存在着内源性反转录病毒序列 ,且能以 m RNA的形式表达 ,这一结果为我国特有小型猪的开发、利用及其病毒安全性评价奠定了基础。     

冬虫夏草菌丝粗多糖对SP2/0细胞凋亡和p53表达的影响

观察冬虫夏草菌丝粗多糖对SP2／0细胞凋亡诱导和p53基因表达的影响。在体外用粗多糖处理SP2／0细胞,MTT法检测其对肿瘤细胞增殖抑制作用,Hochest33342荧光染色观察细胞凋亡的形态学变化,DNA琼脂糖凝胶电泳检测细胞凋亡,流式细胞仪检测细胞的周期,实时荧光定量PCR检测p53基因的表达情况。结果发现,与对照组相比,冬虫夏草粗多糖可抑制SP2／0细胞增殖,诱导出现典型凋亡形态变化,电泳出现特有梯形条带,引起细胞周期阻滞,使p53基因的表达明显改变。这提示冬虫夏草粗多糖对SP2／0细胞生长的抑制,可能与诱导凋亡和声53基因表达的改变有关。     

牛miR-320a的靶基因预测及生物信息学分析

旨在对bta-miR-320a的靶基因进行生物信息学预测和分析,探索其影响牛脂肪沉积的作用机制。本试验利用Promoter Scan、TargetScan、DAVID、Cytoscape等生物信息学软件和miRBase、Ensembl、NCBI、miRWalk等数据库对bta-miR-320a进行转录因子结合位点预测、保守性分析、靶基因预测、基因本体论富集分析和信号通路富集分析。结果表明,miR-320(a)在各物种间非常保守,bta-miR-320a启动子区域有SP1等多个转录因子结合位点,获得的84个靶基因主要参与负调控细胞分化、细胞周期、负调控生长等多个生物学过程,涉及p53、细胞周期和MAPK等信号转导通路。由此推测,bta-miR-320a受到SP1等多种转录因子调控,它可能通过对MAPK、细胞周期和p53信号通路中靶基因TP53、MAPK1等的抑制作用调控牛脂肪细胞分化,进而影响了牛的脂肪沉积。     

不同代次广西巴马小型猪内源性反转录病毒3′UTR克隆及结构和调控元件分析

利用CDNA末端快速扩增技术（RACE）成功扩增了广西巴马小型猪近交系连续4代次及封闭群的猪内源性反转录病毒（PERV）3UTR,共获得8条序列（GenBank登录号分别为：GQ475493、GQ475494、GQ475495、GQ475496、GQ475497、GQ475498、GQ475499、GQ475500）,分为638、749bp 2种不同的类型,都属于PERV-A亚型。以PERV-3UTR构建遗传进化树,PERV-A,B,C分群清晰,3UTR可作为PERV亚型区分的另一基因序列。对调控元件定位分析,推测具有749bp类型3UTR的PERV病毒转录水平更高。在所获得序列的209～227bp位置,发现了＂CTTGAAACTT＂10个碱基的1.9个重复。模拟RNA二级结构,广西巴马小型猪PERV-3UTR 2种类型无论从空间构型、自由能,还是茎环数量都存在明显的不同。这些结果为全面评价广西巴马小型猪来源的PERV病原安全性提供了参考。     

p53基因及其在家禽肿瘤性疾病应用研究进展

抑癌基因p53作为一种转录因子,通过调控其靶基因在应激反应中启动的不同生物学过程,包括细胞凋亡、细胞周期阻滞或衰老等,发挥其在肿瘤抑制中的作用。近年人类医学对p53基因进行研究的较多,但是动物医学文献中有关p53基因的研究报道相对较少。论文就国内外对p53基因及其编码产物的结构、作用机制、应用、检测等方面的研究进展以及在禽病中的表达和应用进行综述,为家禽肿瘤性疾病的诊治提供参考。     

CRISPR/Cas9系统敲除山羊CDK2基因载体构建及转染效率检测

细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶-2(CDK2)是细胞通过和进入S期所必须的细胞周期调节激酶,与许多癌细胞的生长有关。然而,目前在山羊上关于CDK2基因敲除及相关功能的研究尚未见报道。研究采用CRISPR/cas9系统,首先设计CDK2基因的sgRNA片段,在合成CDK2 sgRNA核苷酸序列后,构建能够同时表达sgRNA和Cas9 D10A的质粒PYSY-CDK2 sgRNA,连接并转化至大肠杆菌DH5α感受态细胞,对转化子进行验证,最后转染HEK293T细胞,检测细胞荧光和细胞增殖。酶切和测序结果证明,CDK2基因敲除载体构建正确;荧光显微镜检测显示,细胞转染效率在75%以上;细胞增殖检测表明,山羊CDK2敲除质粒不会对人源细胞增殖产生影响。说明采用CRISPR/Cas9构建的载体,可为后续获得山羊CDK2基因缺失型细胞系,研究支原体肺炎感染引发的细胞凋亡分子机制提供理论依据。     

桑黄水提物诱导黑色素瘤细胞系B16-F10 G0/G1期阻滞的研究

通过噻唑蓝(MTT)比色法、流式细胞分析、转录组测序和蛋白印迹等手段,探究桑黄水提物(SH)对黑色素瘤细胞系B16-F10的抑制作用及分子作用机制。MTT实验结果显示,SH能够抑制B16-F10细胞系增殖,且呈剂量依赖性。流式细胞分析发现,SH能够诱导细胞G₀/G₁期阻滞,但对细胞凋亡无明显影响。RNA-seq、qRT-PCR和Western blot分析发现,SH主要通过上调p53信号通路中p21的表达,进而抑制细胞周期通路中CyclinD3、CDK2和CDK6的表达来影响细胞周期阻滞。研究结果证明SH对黑色素瘤细胞增殖具有显著的抑制作用,p21-CyclinD3-CDKs信号通路介导的G₀/G₁期阻滞是其作用机制之一。     

RNA干扰INHα基因对绵羊颗粒细胞周期及凋亡相关基因表达的影响

旨在研究RNA干扰INHα基因对绵羊颗粒细胞周期及凋亡相关基因表达的影响,明确抑制素对绵羊颗粒细胞的局部调节作用,为今后提高动物的繁殖力奠定基础。选用1.0~1.5岁的小尾寒羊,从卵泡(3~7mm)中分离培养颗粒细胞,将siINHα和siNC(阴性对照)转染颗粒细胞,以未转染的细胞为空白对照(Control),利用脂质体介导法进行转染,荧光定量RT-PCR检测INHα基因的沉默效率、细胞周期和凋亡相关基因的变化,流式细胞仪检测细胞周期的分布变化。结果表明,siRNA转染绵羊颗粒细胞48h后,INHα基因的沉默效率达85%以上。与阴性对照相比,细胞周期相关基因Cyclin D1和CyclinB1mRNA的表达水平分别降低了0.2倍和0.7倍(P0.05),而p21的mRNA表达水平升高了0.9倍(P0.05);细胞凋亡通路中的促凋亡因子Bax、p53和Caspase3的mRNA表达量分别升高了1.8倍、3.6倍和0.4倍(P0.05),而抗凋亡因子Bcl-2mRNA表达量不受影响,阴性对照与空白对照差异不显著(P0.05)。与阴性对照相比,细胞周期的分布显著改变,干扰组G1细胞比例显著升高(P0.05),S期细胞比例显著降低(P0.05),而阴性对照与空白对照间无显著差异(P0.05)。综上表明,INHα作为绵羊颗粒细胞中关键的调控因子,通过调控绵羊颗粒细胞的生长和凋亡参与调控绵羊卵泡排卵的过程。     

中国巴马小型猪封闭群内源性反转录病毒存在状况分析

检测分析猪内源性反转录病毒(porcine endogenous retrovirus;PERV);PERV)在中国巴马小型猪封闭群中的携带情况.根据本实验室已建立的PCR、RT-PCR检测方法,对来自于巴马小型猪外周血淋巴细胞的DNA和RNA样品进行PERV核心蛋白基因(gag)、多聚酶基因(p0l)及囊膜基因(env)的存在与表达进行检测;同时根据目前通用的env基因分型方法检测PERVenv-A、env-B、env-C的存在与表达情况.所有被检样品不仅存在PERV gag、pol、env特异性DNA,而且都能够转录为RNA;所有样品同时存在PERV A、B亚型的前病毒,且有70%个体还同时存在PERV-C亚型前病毒,但仅有90%样品检测到PERV-A亚型的表达,50%检测到PERV-B亚型的表达,而所有的样品均未检测到PERV-C型的表达.巴马小型猪封闭群外周血淋巴细胞基因组中存在PERV-A、B、C 3种亚型,但仅有A、B两种亚型能够表达.PERV-A、B、C 3种亚型的同时存在,预示着巴马小型猪封闭群中存在不同亚型病毒重组的可能性.     

AIM2炎症复合体活化体系的体外构建及初步应用

AIM2炎症复合体参与自身免疫性疾病和机体抵御病原体的过程,研究其激活机制具有重要的意义。为构建AIM2炎症复合体的体外活化体系,本研究通过PCR方法从人单核细胞(THP-1细胞)中扩增AIM2、ASC、pro-Caspase-1、 pro-IL-1β基因片段后,构建重组质粒p3×Flag-AIM2、 p3×Flag-ASC、 p3×Flag-pro-Caspase-1和p3×Flag-pro-IL-1β,分别转染HEK293T细胞后采用western blot鉴定各蛋白的表达。结果显示,分别约在41.9 ku、34.1 ku、 48.5 ku、 24.6 ku处出现特异性条带,表明融合Flag标签的AIM2、 ASC、 Caspase-1和IL-1β蛋白在HEK293T细胞中获得了表达。除此之外,还可以在HEK293T细胞中检测到39 ku的内源性AIM2蛋白特异性条带,表明HEK293T细胞自身也表达内源性AIM2蛋白。将不同浓度比例的上述重组质粒转染或共转染HEK293T细胞,24 h后各组再转染poly(dA:dT),采用间接ELISA检测各组细胞中IL-1β的分泌水平。结果显...     

兔microRNA-18b生物信息学分析及其与CDK19的靶向验证

为探究miR-18b对兔卵巢颗粒细胞增殖凋亡的作用及潜在调控靶点,利用生物信息学技术预测兔miRNA-18b(ocu-miR-18b)的靶基因及其可能参与的生物学过程。预测结果发现靶基因的功能注释分析显著富集在细胞增殖和凋亡的调控等过程,而其中CDK19可能是miR-18b的潜在靶基因。为验证假设,将扩增的野生型及突变型的CDK19 3'UTR序列分别克隆至荧光素酶报告载体中,与miR-18b的mimics(试验组)或mimics NC(对照组)共同转染至HEK293T细胞。通过双荧光素酶报告系统检测细胞的荧光素酶活性,鉴定miR-18b与CDK19 3'UTR的靶向关系。并且通过qRT-PCR检测miR-18b对靶基因的调控作用。结果表明:成功构建了CDK19基因3'UTR荧光素酶报告质粒,证明了miR-18b可以作用于CDK19基因3'UTR,抑制其荧光素酶活性。此外,qRT-PCR分析表明,miR-18b与CDK19表达模式相反。从而证明了miR-18b与CDK19的直接靶向关系,为更深入研究miR-18b与卵巢颗粒细胞的关系奠定基础。     

系列功能区缺失的猪内源反转录病毒5''''非编码区的构建及序列分析

为构建缺失不同功能区的猪内源性反转录病毒（PERV）5＇非编码区（5’UTR）克隆，分析5’UTR的转录调控规律，以质粒WZSP-293—5’UTR为模板，应用重组PCR方法分别扩增5’UTR与缺失引物结合区及前导序列（PBS—Leader），即51UTR（5＇长末端重复区）、U3区、R区、U3区中重复序列的51UTR等5种PCR片段，并分别将其克隆至T载体上，挑取阳性克隆，酶切鉴定插入方向，选择正确方向插入的克隆，删序并进行序列分析。结果表明，构建了系列功能区缺失的5种51UTR克隆，分别命名为UTR—PMD、LTR—PMD、UTR—U3-PMD、UTR-R—PMD、UTR—U—PMD以备后用。结论：在PERV5＇UTR的不同功能区中含有一系列可能的转录因子结合位点；中国五指山猪内源性反转录病毒（WZSP—PERV）在293细胞中传代时，不仅U3重复区数目增加，重复亚型也发生了一定的改变。     

梅花鹿IGF-1干扰载体的构建及其对鹿茸间充质细胞生长调控作用

IGF-1对鹿茸生长有重要调控作用,为进一步研究该基因对鹿茸间充质细胞生长的调控作用,本研究利用RNAi-Ready p SIREN-Retro QZs Green plasmid构建了IGF-1干扰重组载体,转染鹿茸间充质细胞,应用Western-blot、流式细胞术、MTT等方法,研究了IGF-1对细胞增殖、凋亡和细胞周期的调控作用,结果表明:干扰IGF-1表达会抑制鹿茸间充质细胞增殖,诱导细胞凋亡,阻滞细胞周期。     

后期促进因子与细胞周期

近年来,发现了细胞周期中许多关键的调控因子,cdc 基因、周期蛋白依赖性激酶(CDKs)及细胞周期蛋白(cyclin)等。其中有丝分裂后期促进因子(APC)构成泛素 蛋白水解酶复合体通路,参与周期蛋白和周期蛋白依赖激酶降解,促进细胞周期的运转。同时,APC的活性也受到 G1 期和 M期的细胞周期依赖蛋白激酶(CDK)的调节, cdc20 为APC的正调控因子,APC与细胞周期各因子间协调作用,促进细胞周期的运转。     

系列功能区缺失的猪内源反转录病毒5′非编码区的构建及序列分析

为构建缺失不同功能区的猪内源性反转录病毒(PERV)5′非编码区(5′UTR)克隆,分析5′UTR的转录调控规律,以质粒WZSP-293-5′UTR为模板,应用重组PCR方法分别扩增5′UTR与缺失引物结合区及前导序列(PBS-Leader),即5′UTR(5′长末端重复区)、U3区、R区、U3区中重复序列的5′UTR等5种PCR片段,并分别将其克隆至T载体上,挑取阳性克隆,酶切鉴定插入方向,选择正确方向插入的克隆,测序并进行序列分析。结果表明,构建了系列功能区缺失的5种5′UTR克隆,分别命名为UTR-PMD、LTR-PMD、UTR-U3-PMD、UTR-R-PMD、UTR-U-PMD以备后用。结论:在PERV 5′UTR的不同功能区中含有一系列可能的转录因子结合位点;中国五指山猪内源性反转录病毒(WZSP-PERV)在293细胞中传代时,不仅U3重复区数目增加,重复亚型也发生了一定的改变。     

人乳铁蛋白对宫颈癌Hela细胞凋亡的影响

为了研究人乳铁蛋白对宫颈癌Hela细胞的生长抑制作用及其对细胞凋亡、p53蛋白表达和Caspase-3活性的影响,试验采用MTT方法检测细胞的生长抑制率、DNA片段化试验检测细胞凋亡、流式细胞术测定细胞周期、Western-blot检测p53蛋白表达、Caspase-3活性检测试剂盒检测Caspase-3的活性.结果表明:人乳铁蛋白对宫颈癌Hela细胞的抑制呈现时间和剂量依赖性,有73%的Hela细胞停滞在G0～G1期;Western-blot检测结果显示人乳铁蛋白可以上调p53蛋白的表达; 人乳铁蛋白作用48 h后Caspase-3的活性是0小时时的5.5倍,二者差异极显著(P<0.01).结果说明人乳铁蛋白能显著抑制宫颈癌Hela细胞生长,其抗肿瘤机制与诱导细胞凋亡、调控细胞周期、上调p53表达、活化Caspase-3有关.     

绵羊c-Myc与EGFP融合蛋白的真核表达及其对细胞增殖的调控作用

为了探讨c-Myc基因对细胞增殖及相关基因表达的调控作用,本试验构建了c-Myc-(G_4S)_3-EGFP融合基因的真核表达载体pc-Myc-EGFP,并利用生物信息学分析了其结构和理化特征。转染后分别通过细胞计数和qRT-PCR检测了其对绵羊胚胎成纤维细胞(sheep embryonic fibroblasts, SEF)增殖及相关基因表达的影响,并利用启动子分析软件解析了相应的表达调控机制。酶切鉴定和测序结果表明,载体构建成功。生物信息学分析表明,绵羊c-Myc蛋白主要定位于细胞核,含有螺旋环螺旋(helix-loop-helix, HLH)结构域,其分子量为48 474.78 u。融合蛋白c-Myc-(G_4S)_3-EGFP有较强的亲水性,且含有31个磷酸化位点。因(G_4S)_3有较高的灵活度(9.848 5),两侧的c-Myc和EGFP都保持各自的空间构象且互不干扰。进一步的细胞试验结果表明,重组质粒pc-Myc-EGFP在SEF中能够表达。过表达c-Myc促进了SEF的增殖,使cyclin D2、Cdk4、Cdk6、cyclin E1、cyclin A2、cdc25A mRNA的表达水平分别升高至5.20、3.10、6.54、6.52、23.37和8.22倍(P0.01),E2F1 mRNA的表达升高至1.83倍(P0.05)。启动子分析结果表明,各基因的5′调控区存在c-Myc和E2F1的结合元件。综上所述,绵羊c-Myc通过上调细胞周期相关基因的表达促进SEF细胞增殖,c-Myc的作用机制可能是通过直接作用于靶基因5′调控区的E-box元件,也可能是通过其他转录因子(如E2F1)的间接调控作用而实现。