简介:摘要:遗传学研究生物的遗传、变异及其规律;人类对遗传的研究从性状开始的,遗传因子的发现到证明遗传密码的存在并破译遗传密码的过程是人们认识遗传的物质基础并揭示遗传规律的过程,在此过程当中遗传基因这个抽象的概念在思维上和实质上逐渐接近染色体、DNA;然后科学家们证明基因是有遗传效应的DNA的片段,从此基因不再是抽象的概念,以后人们又发现性状的表达离不开蛋白质(酶)合成,于是科学家们推测并证明基因通过指导蛋白质的合成而控制生物的性状,于是最终孟德尔的假设得到了科学解释。人民对遗传学的研究是实质上揭示基因表达的过程,这是生物学史上的重大发现。
简介:摘要目的探索可能影响肾脏衰老的相关基因,并验证时钟基因Arntl在衰老肾脏中的表达变化。方法通过全转录组测序鉴定C57BL/6雄性24月龄小鼠(衰老组)和3月龄小鼠(年轻组)的差异表达基因,并通过生物信息学方法分析其所富集的生物学通路及关键蛋白。应用实时荧光定量PCR和Western印迹验证Arntl的mRNA及蛋白表达量。结果(1)全转录组测序结果显示在C57BL/6衰老组小鼠及年轻组小鼠中共筛选出119个显著差异表达基因。差异表达基因主要富集于节律过程、昼夜节律、基因表达的昼夜调控等生物学过程(均P<0.001)。蛋白质互作网络分析结果显示,Nfil3、Hspa8、Arntl、Hlf、Rorc、Per3、Npas2等是差异表达基因中的关键蛋白。时钟基因Arntl、Nfil3、Npas2、Per3在衰老组及年轻组小鼠之间的mRNA表达差异(均P<0.05)与测序结果一致。(2)相较于C57BL/6年轻组小鼠和SAMR1快速老化小鼠,Arntl蛋白表达量在衰老组小鼠和SAMP8快速老化小鼠肾脏组织中均有下降趋势。结论时钟基因及其参与的昼夜节律生物学通路可能在肾脏衰老过程中发挥重要作用。Arntl在衰老肾脏中表达量有下降趋势。
简介:本文概述了epigenetics的发展过程及其成京.Epigenetics指的是基因表达改变的遗传物质变化,包括基因组和染色质(含组蛋白)的化学修饰,如DNA甲基化、乙酰化等等.其中甲基化所引起epigenetics异常具有重要生理与病理生理学意义.影响基因表达调控与epigenetics异常的研究对若干疾病(如癌症)的发生机制及探索治疗药物已获得可喜成果.
简介:摘要目的通过沉默人永生化角质形成细胞HaCaT细胞中nicastrin(NCSTN)基因的表达,研究其下游细胞增殖及分化相关信号通路的改变。方法将HaCaT细胞分为干扰组、阴性对照组和空白对照组:干扰组转染特异性NCSTN-siRNA,阴性对照组转染阴性对照siRNA,空白对照组转染等量转染试剂。实时PCR及Western印迹检测各组NCSTN mRNA和蛋白表达验证转染效率。运用Agilent人类全基因组表达谱芯片技术研究干扰组HaCaT细胞基因表达谱与阴性对照组之间的差异,以表达上调或者下调倍数≥ 2.0且P ≤ 0.05为标准,将差异基因用GO分析进行富集,筛选出表达差异显著且与角质形成细胞增生分化相关的基因,用实时PCR验证结果。结果干扰组HaCaT细胞NCSTN mRNA及蛋白相对表达量分别为0.287 ± 0.090、0.443 ± 0.085,明显低于阴性对照组(0.969 ± 0.127、1.047 ± 0.114)以及空白对照组(1.000 ± 0.151、1.000 ± 0.111),差异均有统计学意义(F值分别为30.787、31.139,P值均为0.001)。表达谱芯片显示,与阴性对照组相比,干扰组表达下调基因605条,上调基因444条。GO分析显示,干扰后差异表达基因富集到上皮发育、上皮细胞分化、角质形成细胞分化、角化4种生物学过程。对表达差异显著且与角质形成细胞增生分化相关的Sprouty相关蛋白2基因、表皮生长因子7基因、胰岛素样生长因子结合蛋白5基因、人Rho关联含卷曲螺旋蛋白激酶2基因和骨形成发生蛋白6基因通过实时PCR验证,验证结果与芯片结果显示的差异趋势一致。结论NCSTN基因功能缺失有可能通过调节其下游细胞增殖及分化相关信号通路的表达,影响角质形成细胞的正常增殖和分化。
简介:利用转sck基因高代稳定水稻亲本和组合为材料,研究了外源sck基因的遗传表达特性。结果表明:外源sck和hpt基因都能自交连锁稳定遗传到T11并表达,且连锁基因和表达活性可杂交转移到不育系和杂交组合中,外源sck基因在杂种F2代以单基因显性遗传3:1的模式进行分离,但也出现自交hpt基因丢失,杂交hpt基因甚至sck基因未获得成功转移的现象。田间抗虫性观测表明,转sck基因水稻对钻蛀性螟虫抗性不足,对卷叶螟具有一定抑制作用。外源sck基因在转化或杂交转育的亲本及组合中均获得表达,且具有一定的空间分布特性和基因累加效应,基本为叶片的表达活性高于叶鞘。
简介:摘要目的通过对创伤性脑损伤(TBI)后脑组织的基因表达谱数据进行权重基因共表达网络分析(WGCNA),筛选具有重要意义的基因集,并明确其涉及的功能及信号通路,为TBI的机制研究和治疗提供参考。方法在基因表达数据库(GEO)中下载大鼠TBI基因表达谱数据GSE2871,将全部47个大鼠脑组织样本的8 799个基因的表达情况进行WGCNA分析;计算选择β加权软阈值后,对全部基因构建无向加权基因网络,识别具有高度绝对相关性的基因集;从数据库中获取样本信息并计算样本特征与模块间的相关性,选取与损伤程度及取样部位相关的模块进行基因本体(GO)分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析,从而获悉上述关键模块中基因涉及的生物学过程和通路;计算关键模块内基因的模块相关度和性状相关度,进而遴选关键模块中的核心基因。结果将GSE2871表达谱数据库中的所有大鼠脑组织样本和基因纳入WGCNA,共得出22个模块,分别标记为模块A~V。其中模块E、G、T、U与取样部位显著相关,模块E和模块G同时与损伤程度显著相关;GO分析和KEGG通路分析提示,与损伤程度和取样部位均显著相关的模块E、G中的基因主要参与白细胞迁移、细胞趋化及各种免疫反应调控等相关生物学过程,涉及抗原处理与呈递、细胞因子-细胞因子受体相互作用及白细胞介素(IL)-17信号等信号通路。与取样部位显著相关的模块T、U主要参与低氧反应、细胞代谢、细胞膜离子通道调控和信号传导等生物学过程,涉及神经退行性疾病信号通路、核糖体、自噬、神经活性的配体-受体相互作用等信号通路;Tuba1b/1c、Ifitm3、Cebpd、Nfkbia、Serinc3、Pmpcb、Cyp4a8等为上述关键模块的核心基因。结论与大鼠TBI显著相关的基因主要参与免疫激活、炎症反应、能量代谢异常、钙离子通道失调、自噬异常及细胞凋亡等病理生理环节。
简介:目的:研究PRAM1基因在急性髓系白血病(acutemyeloidleukemia,AML)中的临床表型及其预后价值。方法:以486例急性髓系白血病患者的基因表达芯片为研究平台,结合临床资料总结PRAM1基因在多种AML亚型中的表达特征。利用正常人干细胞表达芯片,研究PRAM1基因在各阶段血细胞分化过程中的表达规律。通过急性髓系白血病细胞系验证临床样本表达芯片结果,并找到可以上调PRAM1基因的药物。结果:首先发现PRAM1基因在inv(16)AML中表达最高,在t(15;17)M3中表达最低,在其他类型中表达基本一致。依据美国NCCN指南,利用基因突变分类,PRAM1基因在伴发CEBPAdm突变的AML(cytogeneticallynormalAML,CN-AML)中高表达,而且PRAM1基因的高低表达可以对CN-AML进一步分层,且无事件生存率(event-freesurvival,EFS)有统计学意义;其次PRAM1基因在成熟细胞和粒单祖细胞中表达较高。地西他滨和西达本胺可以上调PRAM1基因,其中西达本胺的效果较好。结论:PRAM1基因在急性髓系白血病中有一定表达规律,在t(15;17)M3中表达最低,PRAM1基因高表达是CN-AML预后较好的标志。PRAM1基因在成熟粒细胞中表达较高,而且西达本胺可以上调该基因的表达,因而可作为治疗靶点。
简介:目的利用已经构建好的腺相关病毒-人组织激肽释放酶基因重组体(rAAV-HTK),感染体外培养的人脐静脉内皮细胞(HUVEC),观察HUVEC细胞中内皮型一氧化氮合酶(eNOS)、凋亡蛋白酶(caspase-3)、内皮素-1(ET-1)、血管内皮生长因子(VEGF)、内皮素B1受体(ETR-B1)以及缓激肽B1受体、缓激肽B2受体的mRNA表达量变化情况,探讨利用rAAV-HTK治疗高血压、缺血性心脏病的可行性.方法将已经构建好的rAAV-HTK重组质粒感染体外培养的HUVEC细胞,应用半定量RT-PCR方法检测感染rAAV-HTK前后HUVEC中eNOS、caspase-3、ET-1、VEGF、ETR-B1以及缓激肽B1受体、缓激肽B2受体的mRNA表达量变化情况.结果转染有rAAV-HTK的HUVEC细胞内其细胞内eNOS的mRNA合成量增加,caspase-3的mRNA表达量降低,VEGF、ET-1、ETR-B1、缓激肽B1受体、缓激肽B2受体的mRNA表达量没有变化.结论rAAV-HTK重组体感染HUVEC细胞能够使HUVEC细胞内eNOS的mRNA表达量增高,caspase-3的mRNA表达量减低,提示HTK能够改善内皮细胞功能,转HTK能够应用于高血压等血管内皮功能异常的心血管疾病的基因治疗.
简介:本研究对基因枪导入了pBAC128F/R质粒(含有玉米Adh1内含子1的CaMV35S启动子驱动的bar基因作为选择标记,以来自拟南芥菜逆境诱导表达类型——亲水蛋白rd29b基因的启动子驱动脱水应答转录因子DREB1B基因的逆境诱导表达类型质粒)的T4代转基因小麦进行了稳定表达研究。PCR、PCR—Southern和Southern杂交分析表明,外源转录因子DREB1B基因已稳定整合到转基因株系的基因组中。半定量RT—PCR结果表明,部分转基因株系的DREB1B基因的相对表达量有所增强。叶片除草剂抗性检测结果显示有8个转基因株系可抗到150mg/L。叶片脯氨酸含量测定结果表明,有4个株系(编号为1,18,30和76)的脯氨酸含量提高幅度较大,同一株系,干旱与未干旱处理相比,脯氨酸含量提高了3~5倍。干旱处理后的转基因植株与非转基因植株相比,脯氨酸含量高2~3倍。在干旱条件下,T4代田间小区产量统计数据分析结果表明,有4个转基因株系(编号为30,51,70和76)的产量与非转基因植株相比有显著增加。研究表明,利用逆境诱导型rd29b基因的启动子来增强外源DREB1B基因的表达,能显著改良小麦的抗旱性。
简介:木薯是世界第三大薯类作物,所产淀粉广泛用作食品和工业原料,是重要的粮食和经济作物。木薯蔗糖合酶是将光合同化物蔗糖向淀粉转化的第一个关键酶,前期本课题组通过酵母单杂交分析发现αNAC可能是木薯蔗糖合酶Ⅰ基因的调控因子,本研究在此基础上获得了αNAC基因转录序列并克隆其编码序列,发现编码蛋白具有典型的NAC和UBA保守结构域。αNAC基因在木薯地上部叶和地下部块根肉中转录活性较高,为β-actin基因的5%~25%,在施用外源激素条件下转录活性显著上调,其中茉莉酸达到峰值时间最短,水杨酸次之,乙烯、脱落酸、赤霉素和生长素较长。此外,在MeSuSy1Promoter::GUS的转化株中二次过表达αNAC基因,发现二次转化株中GUS酶活显著低于单价转化株,表明过表达αNAC基因可以显著抑制木薯蔗糖合酶Ⅰ基因的转录活性。
简介:摘要目的通过加权基因共表达网络分析(WGCNA)识别脓毒症发生发展过程中的关键基因。方法从基因表达数据库(GEO)中下载基因表达数据集GSE154918,其中包含对照40例、无症状感染12例、脓毒症39例、脓毒症随访14例,共105例芯片数据。采用R软件筛选出脓毒症差异表达基因(DEG),用分布式访问视图集成数据库(DAVID)、检索交互基因的搜索工具(STRING)和可视化软件Cytoscape进行基因功能和通路富集分析、蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络分析及关键基因分析,筛选出脓毒症发生发展过程中的关键基因。结果通过WGCNA并结合DEG表达分析得到46个候选基因,对这46个基因进行基因本体(GO)、京都市基因与基因组百科全书(KEGG)途径富集分析得到基因功能和参与的信号通路。进一步使用STRING数据库构建PPI网络,通过PPI网络可视化软件Cytoscape选出5个关键基因,包括肥大细胞表达膜蛋白1基因(MCEMP1)、S100钙结合蛋白A12基因(S100A12)、脂肪因子抵抗素基因(RETN)、c型凝集素结构域家族4成员基因(CLEC4D)、过氧化酶增殖因子活化受体基因(PPARG),对这5个基因分别进行表达差异分析,结果显示,在脓毒症患者中上述5个基因的表达水平较健康对照者显著性上调。结论本研究通过构建WGCNA方法筛选出有关脓毒症的5个关键基因,可能成为潜在的脓毒症诊疗相关候选靶点。