DNA甲基化与基因组印记

综合论述了DNA甲基化与基因组印记的最新研究进展,论述了它们的生物学意义,并阐述了两者的关系.     

Identification of polymorphisms and association analysis with meat quality traits in the porcine KIAA1717 and HUMMLC2B genes

Skeletal muscle genes are potential candidates for production and meat quality. Screening a subtracted cDNA library constructed with mRNA obtained from longissimus dorsi muscles of F1 hybrids Landrace × Yorkshire and their female parents Yorkshire, we isolated two partial sequences coding for the H3-K4-specific methyltransferase (KIAA1717) and skeletal muscle myosin regulatory light chain (HUMMLC2B) genes. Database search revealed KIAA1717 and HUMMLC2B encoded proteins with SET domain and EF-hand calcium binding motif, respectively. In the present work we identified their partial polymorphisms and two SNPs, one (C1354T) at the 3′ untranslated region (UTR) of KIAA1717 and one (A345G) at the SINE (PRE-1) element of HUMMLC2B, both created/disrupted a restriction site for endonuclease Msp I. The selected pigs were genotyped at the KIAA1717 C1354T and HUMMLC2B A345G sites by means of a PCR-RFLP protocol. Significant associations were observed for the KIAA1717 C1354T polymorphic site with meat marbling (longissimus doris (p < 0.05), biceps femoris (p < 0.01)) and intramuscular fat (p < 0.01). HUMMLC2B A345G were significantly associated with meat pH (longissimus doris (p < 0.05), biceps femoris (p < 0.01)), drip loss (p < 0.01), water holding capacity (p < 0.01) and meat color value (longissimus doris (p < 0.01), biceps femoris (p < 0.05)). Further studies are needed to confirm these preliminary results.     

动物组蛋白H3K4三甲基化转移酶MLL3的生物信息学分析

[目的]对动物组蛋白H3K4三甲基化转移酶MLL3进行生物信息学分析。[方法]利用生物信息学的方法,对小鼠MLL3的基因结构、氨基酸序列、系统进化树、染色体定位和共线性等问题进行分析。[结果]编码合成的小鼠MLL3蛋白质一级结构包括7个锌指结构域、1个HMG-box(高迁移率族蛋白)、1个FYRN(N-末端富含苯丙氨酸或酪氨酸区域)、1个FYRC(C-末端富含苯丙氨酸或酪氨酸区域)、1个SET域和1个postSET域;从序列对比和同源性上发现,该研究中的19种动物都基本上具有这些结构,说明这些结构在进化上是相对保守的,其中SET域具有高度的保守性,是维持组蛋白甲基化酶活性所必须的;从系统发生上看,19种动物在进化树上的位置与其分类地位相一致;在共线性分析中,虽然小鼠和人的MLL3基因位于不同的染色体上,但其上游和下游具有相同的基因,说明小鼠和人的MLL3基因具有共线性。[结论]不仅揭示了MLL3的核苷酸序列及其氨基酸序列的一级结构,为以后研究其高级结构和蛋白质的功能奠定了基础;同时也为后期进行小鼠MLL3基因的引物设计、启动子分析、基因的克隆、定位和表达的调控模式研究奠定了基础。     

Expression of DNMT in gastric cancer and effects of DNMT inhibitor 5-aza-2’-deoxycytidine on gastric cancer

AIM: To investigate the protein expression of DNA methyltransferases (DNMT1, DNMT2, DNMT3A, DNMT3B and DNMT3L) in gastric cancer and the effects of DNMT inhibitor (5-aza-2’-deoxycytidine) on gastric cancer. METHODS: The method of immunohistochemistry was used to detect DNMT expression in 60 pairs of gastric cancer and corresponding non-cancerous tissues. The expression of DNMT in gastric cancer cells (SGC-7901 and MKN-45) and gastric mucosa cells (GES-1) was detected by immunofluorescence and Western blotting. The proliferation, cell cycle and apoptosis in the cell lines of SGC-7901, MKN-45 and GES-1 were determined by MTT assay and flow cytometry with 5-aza-2’-deoxycytidine treatment. RESULTS: Both gastric cancer and corresponding non-cancerous tissues expressed 5 kinds of DNMT proteins, but the expression levels of DNMT1 and DNMT3A were significantly lower in gastric cancer than those in non-cancerous tissues (P<0.01). The expression levels of DNMT2 and DNMT3L were also lower in the cancer than those in non-cancerous tissues (P<0.05). No difference of DNMT3B expression level between cancer and non-cancerous tissues was observed (P>0.05). On the other hand, the cells lines of SGC-7901, MKN-45 and GES-1 also expressed DNMT proteins. Except DNMT3B, no difference of the other kinds of DNMT between gastric cancer cells and gastric mucosa cells was observed. DNMT inhibitor 5-aza-2’-deoxycytidine did not have any effect on the growth rate, cell cycle distribution or apoptotic rate in gastric cancer cells and gastric mucosa cells. CONCLUSION: Gastric cancer expresses low levels of DNMT proteins than normal gastric mucosa. 5-Aza-2’-deoxycytidine is not useful for treating gastric cancer.     

坛紫菜丝氨酸羟甲基转移酶基因的克隆及表达特征

丝氨酸羟甲基转移酶(SHMT)在植物应答逆境胁迫中发挥着重要作用。本研究以坛紫菜(Pyropia haitanensis)为研究材料,采用普通PCR技术克隆得到2条坛紫菜的SHMT全长基因序列,分别命名为PhSHMT-1(GenBank收录号:MF687405)和PhSHMT-2(GenBank收录号:MF687406)。其中,PhSHMT-1序列全长1710 bp,包含一个1491 bp的开放阅读框,所编码的多肽包含497个氨基酸,分子量为121.443 kDa,等电点为4.93;PhSHMT-2序列全长1957 bp,包含一个1395 bp的开放阅读框,所编码的多肽包含465个氨基酸,分子量为113.969 k Da,等电点为4.95。多序列比对和系统进化树分析结果确认PhSHMT-1和PhSHMT-2基因属于SHMT基因家族。qRT-PCR定量分析结果表明,高温胁迫条件下,2条PhSHMT基因的表达模式基本一致,均表现为先上调后下调再上调的趋势,这说明SHMT基因可能在坛紫菜应答高温胁迫过程中发挥作用。     

基因组印记重组与胚胎发育

介绍了基因组印记重组对动物胚胎发育的影响。     

茶树等植物中嘌呤生物碱代谢研究进展

咖啡碱等嘌呤生物碱分布于自然界多种植物中,由于过量摄入咖啡碱会对人体产生副作用,因此对嘌呤碱代谢进行调控,培育低咖啡碱植物品种具有重要的意义。本文综述了嘌呤生物碱在不同属种植物中的分布、生物合成与降解的主要路径及非主要路径、参与嘌呤碱代谢的酶及相应编码基因克隆的研究进展,并对培育低咖啡碱茶树品种中存在的问题与今后的努力方向进行了讨论和展望。     

棉花甲基化酶基因COMT和CCoAOMT的组织特异性表达分析

本研究利用半定量RT-PCR分析方法探索了陆地棉(Gossypium hirsutum L.)木质素合成途径中甲基化酶基因家族COMT和CCoAOMT在不同组织和不同发育时期纤维中的表达情况。结果表明COMT1,COMT2,COMT3和CCoAOMT1,CCoAOMT2在棉花的7个组织器官(根、茎、叶、子叶、花瓣、雄蕊、胚珠)中都有表达,其中COMT1和CCoAOMT1在各组织中的表达趋势类似,COMT2,COMT3和CCoAOMT2表达趋势各异。在5～25d的棉纤维发育过程中,COMT1和COMT3表达稳定,COMT2表达量逐渐增加。而CCoAOMT基因家族的2个基因的表达量变化相对明显,CCoAOMT1在25d出现表达高峰,CCoAOMT2则在10d和15d呈现高表达量。本研究表明甲基化酶基因家族COMT和CCoAOMT在棉花的根,茎等维管组织中具有相对一致的高表达量,而在其他组织和发育纤维中则呈现出明显的组织特异性和纤维发育时期特异性。     

动物组蛋白H3K4三甲基化转移酶MLL3的生物信息学分析(英文)

[目的]对动物组蛋白H3K4三甲基化转移酶MLL3进行生物信息学分析,从而探寻其相对保守的进化过程以揭示组蛋白H3K4三甲基化转移酶MLL3在在人类癌症的中的作用。[方法]利用生物信息学的方法,对小鼠MLL3的基因结构、氨基酸序列、系统进化树、染色体定位和共线性等问题进行分析。[结果]编码合成的小鼠MLL3蛋白质一级结构包括7个锌指结构域、1个HMG-box(高迁移率族蛋白)、1个FYRN(N-末端富含苯丙氨酸或酪氨酸区域)、1个FYRC(C-末端富含苯丙氨酸或酪氨酸区域)、1个SET域和1个postSET域;从序列对比和同源性上发现,该研究中的19种动物都基本上具有这些结构,说明这些结构在进化上是相对保守的,其中SET域具有高度的保守性,是维持组蛋白甲基化酶活性所必须的;从系统发生上看,19种动物在进化树上的位置与其分类地位相一致;在共线性分析中,虽然小鼠和人的MLL3基因位于不同的染色体上,但其上游和下游具有相同的基因,说明小鼠和人的MLL3基因具有共线性。[结论]不仅揭示了MLL3的核苷酸序列及其氨基酸序列的一级结构,为以后研究其高级结构和蛋白质的功能奠定了基础;同时也为后期进行小鼠MLL3基因的引物设计、启动子分析、基因的克隆、定位和表达的调控模式研究奠定了基础。