乳蛋白基因的表达调控及其应用

近年来，乳蛋白基因在乳腺组织的高效、特异性表达的调节机制是人们研究的热点。随着研究的不断深入，其调控序列的结构已日渐清楚，而利用其调控序列构建乳腺特异性表达载体也成为人们关注的焦点。现就乳蛋白基因的表达调控及应用其构建乳腺生物反应器表达载体的研究概况作一综述。     

昆虫杆状病毒多角体蛋白基因超高水平表达的分子机制研究进展

昆虫杆状病毒的生活史中令人惊奇的现象之一是其极晚期基因多角体蛋白(polyhedrin, polh)基因的超高水平表达,表达产生的多角体蛋白将病毒粒子包埋到内部形成包涵体。本文根据已有的研究结果,从3个方面概括了polh基因超高水平表达的机制,即polh启动子的结构特征和转录调控、polh mRNA的结构和翻译调控以及影响polh基因表达的蛋白调控因子,期望有助于更好地理解polh超高水平表达调控的分子机制,为提高杆状病毒表达载体系统表达外源蛋白效率提供理论指导。     

致病性大肠杆菌毒力基因调控的研究进展（一）

本文就致病性大肠杆菌毒力因子协调表达的调控机理和一些对环境条件有反应的毒力相关基因以及球状调控子（持家调节子、毒力调节子、特异调控子）对毒力决策簇表达的调控进行了评述，以期为研究抗感染治疗提供一定的理论基础。     

雷琼牛与陆丰牛背最长肌lncRNA表达特点及其相关ceRNA网络分析

旨在筛选雷琼牛与陆丰牛背最长肌差异表达lncRNAs、miRNAs以及mRNAs,通过构建lncRNA-miRNA-mRNA的竞争调控网络、搜寻lncRNA顺式靶向调控基因并进行功能预测，挖掘可供提升华南地区地方品种黄牛肉用价值的关键候选基因。本研究随机选取4月龄雌性雷琼牛与陆丰牛各4头，取背最长肌组织用于RNA测序，测序结果使用RT-qPCR验证。筛选两品种黄牛背最长肌差异表达lncRNAs、miRNAs和mRNAs,用于构建差异表达转录本的竞争调控网络以及搜寻lncRNA顺式靶向调控基因。候选基因使用GO和KEGG富集分析进行功能预测。结果表明，以雷琼牛为对照组，两个品种中存在119个差异表达的lncRNAs,其中73个上调表达，46个下调表达；差异表达的miRNAs共有13个，其中7个上调表达，6个下调表达；差异表达的mRNAs共有599个，其中155个上调表达，444个下调表达。竞争性调控网络中mRNAs的GO富集结果显示，与肌生成相关的条目主要为磷酸化以及膜结构等，KEGG富集结果中与肌生成相关的通路主要为Rap1、MAPK、PI3K-Akt等信号通路。顺式靶向调控基因的GO...     

MarA和SoxS共同调节大肠杆菌K12外排泵AcrAB-TolC的表达

利用Red同源重组技术构建大肠杆菌K12调控基因缺失菌株,探讨耐药发展过程中marRAB和soxRS对大肠杆菌K12外排泵AcrAB-TolC表达的调控作用。在环丙沙星浓度递增的条件下诱导K12及调控基因缺失菌株,分别获得系列突变菌株,测定各菌株对其他药物的MIC,并检测靶位基因突变情况。利用RT-PCR方法检测诱导突变株中外排泵基因、调控基因、膜孔蛋白基因的表达水平。结果表明,K12正向调控基因(marA和soxS)缺失株在环丙沙星选择压力下仅获得环丙沙星敏感性降低的菌株,而负向调控基因(marR和soxR)在环丙沙星选择压力下可获得环丙沙星中介和耐药的菌株,且诱导突变株仅出现与耐药有关的gyrA单突变(Ser83Leu和Asp87His)。正向调控基因marA和soxS缺失后,外排泵基因表达水平变化不明显,而负向调控基因marR和soxR缺失后,marA和soxS的表达水平显著升高,引起外排泵基因表达水平显著升高,最高达到约13倍。当阻遏蛋白SoxR被敲除后,soxS的表达水平没有变化,而marA的表达水平显著升高,外排泵基因acrB表达水平也升高,说明在调控AcrAB-TolC外排泵基因表达方面,marRA与soxRS存在功能上的冗余,即当其中一个调控因子功能缺陷时,另一个调控因子可以发挥互补调控功能。因此,MarA和SoxS对三聚体系统AcrAB-TolC的正向调控作用是通过解除负向调控蛋白MarR和SoxR对其的阻遏作用实现的,MarRA和SoxRS共同调节外排泵AcrAB-TolC的表达水平。     

抗菌肽的构效关系及其基因表达调控的研究进展

论述了抗菌肽分子结构与功能之间的关系,抗菌肽的抗菌机制及其基因的表达调控途径,阐明了不同来源的抗菌肽均有相似的抗病机理,但来源不同的抗菌肽有其独特的表达方式及调控途径。认为研究抗菌肽的调控机制,对深入认识机体抵抗病原体的侵袭方式及机理,进而人为调控抗菌肽的表达具有重要意义。     

GIP/GIPR经Akt-TCF4-GIPR正反馈增强GIP效应

旨在从GIP/GIPR下游的Akt和PKA信号通路中筛选出调控GIPR表达的调控因子，并解析GIPR的表达调控机制。本研究以小鼠胰岛瘤细胞系Min6为试验材料，在Akt、PKA信号通路阻断的条件下，通过Western blot筛选出与GIPR表达相关的转录因子T细胞因子4（TCF4）；利用双荧光素酶报告系统确定TCF4对GIPR表达调控的影响，再通过敲除或过表达TCF4进一步验证两者之间的调控关系；采用CCK8法检测TCF4介导的促增殖作用，ELISA检测胰岛素分泌能力。结果显示，GIP可激活Akt磷酸化，并促进GIPR表达；在GIP激活及Akt、PKA信号通路阻断时，GIPR蛋白表达趋势与TCF4始终一致；TCF4可与GIPR核心启动子区结合，进而调控其表达；TCF4过表达时，GIPR的mRNA和蛋白表达上调，并促进β细胞增殖及胰岛素分泌；干扰TCF4显著降低GIP作用下GIPR的mRNA和蛋白表达，抑制β细胞增殖。综上，GIP结合GIPR后，经Akt信号通路上调TCF4进而增强GIPR表达，形成正反馈加强GIP信号，提高β细胞增殖和胰岛素分泌的功能，维持血糖稳态。因此，在胰岛素抵抗阻断Akt及上游信号通路时，经转录因子TCF4增强GIPR表达可作为改善胰岛β细胞功能障碍的靶点。     

家蚕丝素基因的研究进展

家蚕丝素蛋白基因不仅高度专一地在后部丝腺中表达，而且在家蚕胚胎发育及幼虫发育过程中，丝素蛋白基因的表达在时间和空间上受到精细的调控，因此研究丝素蛋白基因的调控方式，能使我们了解生物体如何利用遗传信息，对基因进行时间和空间上的表达调控。调控丝素蛋白基因表达专一性的启动子／增强子结构相对较为简单，也更利于研究。本文就近年来在家蚕丝索蛋白基因研究中取得的成果进行综述。     

MsWRKY33转录调控MsACS2影响紫花苜蓿耐盐性的研究

乙烯作为重要的植物激素之一,在植物逆境胁迫应答中发挥重要作用。ACS基因是乙烯合成过程中的关键限速酶(ACC合成酶)基因,本研究通过探究紫花苜蓿MsWRKY33转录因子对ACS基因的调控关系,为MsWRKY33参与紫花苜蓿耐盐胁迫响应的具体调控机制奠定理论基础。利用同源克隆、载体构建、酵母单杂交、酵母双杂交、qRT-PCR等技术,验证MsWRKY33对AtACS2和MsACS2的转录调控,并对盐胁迫下转基因株系中MsACS2表达模式进行分析。结果显示：MsWRKY33转录因子可以与W-box元件特异性结合,且对AtACS2和MsACS2具有转录调控作用;MsWRKY33转基因株系中MsWRKY33基因的表达量显著高于对照,转基因株系中MsACS2的表达是在MsWRKY33基因大量表达后呈上升趋势,进一步说明紫花苜蓿MsACS2基因的表达可能受MsWRKY33转录因子的正向调控。因此,紫花苜蓿受到盐胁迫时可诱导MsWRKY33的表达,MsWRKY33转录因子通过正向调控MsACS2表达,可能影响乙烯合成,从而影响紫花苜蓿的盐胁迫响应。     

动物转基因的整合、表达及其调控方法

本文综述了转基因在动物体内整合表达机制的研究进展,以及基因构件、调控序列、转基因拷贝数和载体序列等对转基因整合表达的调控,并对转基因技术的现状与前景做了小结和展望。     

沙门氏菌鞭毛主调控基因flhDC过表达致死大肠杆菌的初探

为探究沙门氏菌鞭毛主调控基因flhDC过表达对大肠杆菌宿主菌的影响,本研究将鼠伤寒沙门氏菌flhDC基因克隆于具有超强调控能力的pN15E6质粒中,通过观察重组大肠杆菌在对照和含IPTG诱导剂培养基中的生长情况,初步判定flhDC基因过表达对大肠杆菌的影响。结果显示过表达flhDC双基因致死大肠杆菌宿主菌,而过表达flhD或flhC单个基因不致死宿主菌,同一细胞中同时过表达flhD和flhC两个基因致死宿主菌;为探究沙门氏菌flhDC基因在大肠杆菌中的调控功能,本实验将flhDC基因克隆于具有严谨调控能力的p BAD33质粒中,通过测定含不同浓度阿拉伯糖半固体培养基上重组大肠杆菌菌落的直径,评估沙门氏菌flhDC在大肠杆菌宿主菌中调控鞭毛活性的能力。结果显示在一定范围内随着阿拉伯糖诱导剂浓度的提高,重组菌动力增大。表明沙门氏菌flhDC基因在低浓度表达时可以促进大肠杆菌宿主菌鞭毛活性。本实验为进一步研究flhDC基因过表达致死宿主菌的机理奠定了基础。     

营养对动物基因表达的调控

营养影响动物基因表达。本文在介绍动物基因表达调控机制和营养调控途径的基础上,综述了营养成分如碳水化合物、脂肪和蛋白质等对部分基因表达的调控作用。     

叶子花重瓣品种DOD基因序列比对分析

叶子花品种的苞片色彩丰富艳丽,是研究颜色表达调控的优良材料。对调控甜菜色素合成酶的DOD基因进行比对分析,以探讨叶子花的DOD基因与其苞片颜色表达的关联。通过对5个具有不同苞片颜色的重瓣叶子花栽培品种DOD基因转录组测序,应用软件ClustalX 2.0进行DOD cDNA序列比对分析,结果显示其序列同源性达100%,其调控色素合成的功能基因序列并没有差异。叶子花重瓣栽培品种的不同苞片颜色的表达与DOD基因对色素合成的调控可能无直接关联。     

营养对动物基因表达的调控

营养影响动物基因表达。本文在介绍动物基因表达调控机制和营养调控途径的基础上,综述了营养成分如碳水化合物、脂肪和蛋白质等对部分基因表达的调控作用。     

猪JMJD3基因真核表达及其对炎性因子表达调控的研究

为鉴定猪的JMJD3对炎性因子的表达调控作用,本研究对猪JMJD3基因进行了真核表达以及对过表达猪JMJD3的猪髋动脉内皮细胞(porcine iliac artery endothelial cell,PIEC)中的炎性因子进行了检测。结果显示:成功构建了Flag-JMJD3真核表达载体;通过Western blot分析,抗Flag抗体可以识别真核表达的Flag-JMJD3融合蛋白;通过间接免疫荧光分析,猪JMJD3主要定位于细胞核;与转染Flag-vector的PIEC相比,过表达猪JMJD3可以显著促进炎性因子(如IL-18和IL-12p35)的表达,说明猪JMJD3可以介导炎性因子的表达调控。该结果为进一步研究猪JMJD3调控炎性因子表达的机制奠定了基础。     

miR-92a对奶山羊乳腺上皮细胞增殖及凋亡的调控分析

miRNAs是对哺乳动物乳腺组织发育及泌乳机能进行调控的重要因子。本研究依据已有的关中奶山羊乳腺组织miRNA表达谱,选择不同泌乳时期差异表达的miR-92a为研究对象,探究miR-92a对山羊乳腺上皮细胞(GMEC)增殖及凋亡的调控作用,并挖掘其潜在的调控基因。采用荧光定量PCR、MTT检测、EdU检测及流式细胞术,检测miR-92a在不同泌乳时期乳腺组织的表达情况,并在细胞水平检测miR-92a对乳腺上皮细胞增殖、凋亡及细胞周期的调控作用。利用RNA-seq技术,分析过表达miR-92a乳腺上皮细胞中的差异表达基因。qRT-PCR结果显示,miR-92a在奶山羊泌乳初期乳腺组织中表达量极显著高于泌乳中期(P0.01),表明miR-92a可能对奶山羊泌乳性状有重要的调控作用。GMEC过表达miR-92a后,试验结果显示:与NC对照组比较,miR-92a过表达组的EdU阳性细胞数极显著减少(P0.01),S期的细胞数显著下降、G1期的细胞数显著增加,同时miR-92a组的凋亡细胞数目显著增加(P0.05)。采用RNA-seq,构建了miR-92a过表达mRNA文库,发现下调基因54个,上调基因160个。GO terms及KEGG通路分析显示差异表达基因调控乳腺上皮细胞多种生物学功能。以上结果表明miR-92a促进GMEC凋亡、抑制其增殖,测序结果进一步证明miR-92a对奶山羊乳腺发育及泌乳性能具有潜在的调控作用。     

动物肌生成抑制素基因的研究进展

肌生成抑制素(MSTN)基因是一种生长分化因子,表达产物主要调控骨骼肌生长发育。笔者介绍了该基因的特点、表达调控机理及其研究进展,并提出今后动物MSTN基因重要研究方向及意义。     

附睾特异谷胱甘肽过氧化物酶基因调控的研究进展

附睾特异谷胱甘肽过氧化物酶(epididymal specific glutathione peroxidase,GPx5)可保护精子免受氧化应激,维持精子遗传信息的完整性,促进精子发育成熟,其重要生理功能在提高动物繁殖力上有着不可替代的作用,但其基因调控转录表达的机制尚不明确。现作者主要对基因表达特性、表达调控和转录调控等内容进行综述。     

GC_SBE元件突变对绵羊Myomaker基因5'调控区活性的影响

为了研究Smad蛋白结合元件GC_SBE对绵羊Myomaker基因5'调控区转录调控活性的影响,试验将GC_SBE元件突变为特定酶切位点EcoRⅠ,构建元件突变型真核表达载体MyomakerProGC_SBEM-EGFP,并转染至C2C12成肌细胞中,用荧光定量PCR法检测突变组GC_SBE元件突变对不同状态下EGFP mRNA表达的影响,同时以转染野生型绵羊MyomakerProW-EGFP真核表达载体的细胞作为对照。结果表明:成功构建了绵羊Myomaker ProGC_SBEM-EGFP载体;与对照组比较,在成肌细胞未分化状态下GC_SBE元件突变后导致EGFP mRNA表达下调,在成肌细胞分化状态下GC_SBE元件突变后则导致EGFP mRNA表达上调。说明GC_SBE元件突变对绵羊Myomaker基因5'调控区的转录调控活性存在影响,且这种影响与细胞的状态有关。     

miR-92a对奶山羊乳腺上皮细胞增殖及凋亡的调控分析

miRNAs是对哺乳动物乳腺组织发育及泌乳机能进行调控的重要因子。本研究依据已有的关中奶山羊乳腺组织miRNA表达谱,选择不同泌乳时期差异表达的miR-92a为研究对象,探究miR-92a对山羊乳腺上皮细胞（GMEC）增殖及凋亡的调控作用,并挖掘其潜在的调控基因。采用荧光定量PCR、MTT检测、EdU检测及流式细胞术,检测miR-92a在不同泌乳时期乳腺组织的表达情况,并在细胞水平检测miR-92a对乳腺上皮细胞增殖、凋亡及细胞周期的调控作用。利用RNA-seq技术,分析过表达miR-92a乳腺上皮细胞中的差异表达基因。qRT-PCR结果显示,miR-92a在奶山羊泌乳初期乳腺组织中表达量极显著高于泌乳中期（P<0.01）,表明miR-92a可能对奶山羊泌乳性状有重要的调控作用。GMEC过表达miR-92a后,试验结果显示：与NC对照组比较,miR-92a过表达组的EdU阳性细胞数极显著减少（P<0.01）,S期的细胞数显著下降、G1期的细胞数显著增加,同时miR-92a组的凋亡细胞数目显著增加（P<0.05）。采用RNA-seq,构建了miR-92a过表达mRNA文库,发现下调基因54个,上调基因160个。GO terms及KEGG通路分析显示差异表达基因调控乳腺上皮细胞多种生物学功能。以上结果表明miR-92a促进GMEC凋亡、抑制其增殖,测序结果进一步证明miR-92a对奶山羊乳腺发育及泌乳性能具有潜在的调控作用。