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恶性肿瘤的基因治疗
基因是生命之本,是生物得以保持其连续性和稳定性的物质基础.用专业的概念来说,它是可以编码蛋白质的DNA顺序.
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国内外基因计算机识别的研究方法及进展
众所周知,核酸测序技术已有实质性的发展,迄今为止,全世界完成整个基因组序列测定的物种已超过25种,人类基因组的全序列测定也已基本完成,但是知道了基因组全序列并不等于知道了该种生物全部生活的奥秘.全序列中一个个具有生物功能的片断才称为基因(gene),它是生物遗传信息的载体.非基因部分不编码蛋白质,与生物性状无直接关系,所以对于蛋白质组研究来说,基因区才是真正有价值的部分.但是基因区在序列中所占比例只有3%~5%,因此如何从基因组全序列中找出基因区就成为生物信息学家关注的问题,各种各样的基因组全序列的分析测定程序就应运而生.
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非编码 RNA 的功能以及和疾病的关系
分子生物学中心法则描述了从 DNA 到蛋白质的遗传信息流,DNA 是编码遗传信息的分子,蛋白质是行使具体生物学功能的分子,而 RNA 则被认为是联系 DNA 和蛋白质的桥梁。因此,长期以来分子生物医学是以蛋白质为中心的。而人类基因组计划让人们感到吃惊的一个发现是能够编码蛋白质的DNA 只占全部人类基因组 DNA 的2%左右,这和人们的传统认识大相径庭,因为按照中心法则,98%的DNA 不能编码蛋白质,意味着这些 DNA 是没有功能性的,因此又叫作“垃圾 DNA”,但人们相信人类基因组不可能有这么高比例的垃圾。2003年,人类基因组测序完成之后,于同年9月,美国国家人类基因组研究所又倡导启动了“DNA 元件百科全书”(ENCODE)计划[1],旨在确定人类基因组中的功能元件,到2012年 ENCODE 计划初步告一段落[2],其重大的科学发现是为“垃圾 DNA”正名,“垃圾DNA”并非真的是垃圾,它们相当一部分是可以转录成 RNA 的,却不能翻译成蛋白质,而是在 RNA 水平直接发挥功能(相当程度上是调控功能),因此叫做非编码 RNA。随着 ENCODE 等科学计划的实施,一大批新的非编码 RNA 被揭示,如 miRNA、长非编码 RNA(lncRNA)、环状 RNA、增强子 RNA 和 piR-NA 等。并且越来越多的证据表明,非编码 RNA 具有十分重要的功能,在生理和病生理过程扮演着重要角色,因此和人类的健康与疾病有着密切关系,是可应用于疾病预防、诊断和治疗的潜在的新型分子。
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Has-miR-204的生物学信息分析及研究进展
MicroRNA(miRNA)是一类由 21 ~ 25 个核苷酸组成的非编码蛋白质的单链小分子 RNA,它们广泛存在于真核生物中,在物种进化中相当保守,其表达具有组织特异性和阶段特异性.miRNA 基因通常位于基因间或内含子区域,在核内由 RNA 聚合酶 II 转录产生具有帽子结构多聚腺苷酸尾巴的初级 miRNA(primary miRNA,Pri-miRNA).
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microRNA在造血和造血系统肿瘤中的作用
microRNA(miRNA)是一种内源性、广泛存在于真核生物中的单链小分子RNA,其大小约为21~23个核苷酸,不能编码蛋白质,可以在转录后和翻译水平上影响基因的表达.miRNA在多种生命过程中发挥着作用,miRNA在特定的细胞或组织、时间、发育阶段才会表达,提示它对组织的发育有着潜在的重要作用.近年来发现miRNA在造血的多个方面起着重要的作用:如造血干细胞自我更新、增殖、分化和凋亡,以及免疫细胞的产生、分化和发挥功能[1-2].现将miRNA在造血和造血系统肿瘤中作用综述如下.
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RNA介导的转录水平调控研究进展
生命的基本过程是从DNA转录成mRNA,再翻译成蛋白质发挥功能,由于蛋白质是由mRNA所编码的,因此称这些mRNA为编码RNA;相反,那些不编码蛋白质的RNA被称为非编码RNA( non-coding RNA)。长期以来,这些非编码RNA以及它们所对应的DNA被认为是垃圾或暗物质,然而研究发现,非编码RNA的比例随着生物物种进化水平的升高而升高。随着2001年人类基因组测序的完成,发现在组成人类基因组的30亿个碱基对中,仅有1.5%的核酸序列用于蛋白质编码,其余98.5%的基因组为非蛋白质编码序列,随后启动的ENCODE研究计划中发现,75%的基因组序列能够被转录成RNA,其中74%的转录产物为非编码RNA[1]。
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磷酸化、乙酰化修饰对p53功能的影响
在人类基因组解码之后,将是对基因所编码蛋白质的研究.蛋白质在成熟的过程中乃至成熟之后需要经过一系列的修饰如甲基化、磷酸化、乙酰化、糖基化等使蛋白质的构象发生一定的变化,方可执行特定的功能.如组蛋白的乙酰化、一些转录因子的磷酸化或乙酰化等[1].因此,仅仅从基因的角度来研究并预测蛋白质的功能是远远不够的. p53是参与细胞周期调节、控制细胞增生、凋亡的一个中枢性调节分子,一直深受细胞生物学家和肿瘤生物学家的关注.以往的大量研究表明人类肿瘤半数以上存在p53基因突变,认为p53基因突变失活是导致这些细胞癌变的根本所在.但是实验发现,尚有众多人类肿瘤中没有p53基因突变,却有p53功能性灭活.研究还发现:转录因子p53同其他蛋白质一样,翻译后有极为丰富的加工与修饰,p53的这种修饰是调节p53活性与稳定性的重要机制[2].可见,翻译后修饰对p53功能至关重要,更可能与某些肿瘤的发生密切相关.因此,对p53翻译后修饰与功能的关系作一综述.
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脑蛋白质组学研究进展
人类和多个物种的基因组全序列测定即将完成,生命科学研究逐渐从结构基因组学转向功能基因组学;在了解基因功能的同时,对基因表达产物--蛋白质的研究愈发重要.蛋白质是整个生命活动的基础,目前至少有40% ~60%的基因编码蛋白质功能是未知的[1].
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微小 RNA 在肺腺癌发生与发展中的研究进展
全世界每年约有160万新诊断的肺癌患者,肺癌已成为男性常见恶性肿瘤,为女性肿瘤发病率的第2位[1],在肺癌中,多为非小细胞肺癌(NSCLC),其中肺腺癌尤为常见,并且大部分患者在确诊时已是晚期,失去了手术机会。在治疗方面,虽然手术、放化疗、靶向治疗等治疗手段飞速发展,但其生存率仍不令人满意。微小 RNA(microRNA,miRNA)是一种真核生物内源性小分子单链 RNA,包括约21~25个核苷酸,是一组不编码蛋白质的短序列 RNA,其5′-非翻译区的2-7个核苷酸的“种子序列”可以与靶 mRNA 的3′-非翻译区以碱基配对方式完全或不完全互补结合,诱导 mRNA 的切割降解,翻译抑制或者其他形式的调节机制抑制靶基因的表达[2-4]。1993年发现首个 miRNA:miRNA-lin-4,miRNA 的编码基因是目前大的一类调节基因。近年来研究显示, miRNA在细胞的生长、增殖、分化和凋亡过程中发挥着重要的调节作用,并与许多肿瘤的发生、发展有关[5-8]。本文对目前 miRNA 研究在肺腺癌领域的进展,综述如下。
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乙型肝炎病毒蛋白表型定义初探
目的:探讨乙型肝炎病毒(HBV)基因型的分型方式,并根据病毒蛋白结构提出新的病毒蛋白分型方式.方法:自GenBank中按基因型搜索符合要求的HBV基因组序列,并应用Vector NTI suite 8.0版软件进行基因组核苷酸及各基因编码蛋白质序列比较,并利用软件分析前前-S基因、前-X基因和前-C基因的存在状态.结果:在GenBank中根据HBV基因型分型搜索出119个病毒株全基因组,比较后发现选择病毒株基因组核苷酸序列总阳性率和总一致率分别为95.7%和147.7%;选择病毒株编码的全C蛋白、全S蛋白、全X蛋白和多聚酶的总阳性率分别为98.6%、87.3%、57.2%和95.2%,总一致率分别为37.4%、24.1%、27.7%和43.5%.在病毒群中,33.61%的病毒株编码前前-S多肽,14.3%的病毒株编码前-X多肽,26.1%的病毒株不编码前-C多肽,94.1%编码前-X多肽的病毒株同时编码前前-S多肽.基因组1-700 nt一致率30.6%,1 103-1 653 nt一致率20.8%,为高变区;基因组1 654-1 950 nt的一致率为74.2%,为高保守区.4种病毒蛋白各有其相应的高变区和高保守区根据病毒蛋白前导性序列的变异情况提出新的分型方法,命名为蛋白表型.蛋白表型分7型,Ⅳ型为主要流行表型,占39.5%,V型和VⅦ型各占19.3%.亚洲HBV蛋白分型分布分散,Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅶ型所占比例均大于20%;欧洲Ⅳ型占58.3%,Ⅶ型占25.0%,Ⅴ型占13.9%.结论:在综合分析HBV基因组的基础上,初步划分出HBV基因组和病毒蛋白内部存在的高变区和高保守区提出蛋白表型的新概念,并综合展示基因核苷酸突变所导致的病毒蛋白的结构差异.
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长链非编码RNA及其与结直肠肿瘤相关研究进展
长链非编码RNA( long non-coding RNA,lncRNA)是一类长度超过200 nt的RNA分子,因其缺乏有意义的开放阅读框( open reading frame ,ORF) ,不参与编码蛋白质,而是直接以RNA的形式在表观遗传学、转录及转录后等多种层面上调节蛋白编码基因的表达[1] ,其异常表达与包括恶性肿瘤在内的多种重大疾病的发生、发展密切相关[2].
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核酸疫苗的研究进展(综述)
核酸疫苗又称DNA疫苗或基因疫苗,是近几年从基因治疗研究领域发展起来的一种全新疫苗,其组分为编码蛋白质抗原的双链环状重组表达质粒,它的出现被誉为第三次疫苗革命,通过肌肉注射等途径接种动物后,外源基因能在宿主细胞内表达相应抗原,通过抗原提呈细胞的加工、提呈、诱导免疫应答.
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MEN1基因在甲状旁腺肿瘤发生中作用
多发性内分泌肿瘤1型(the multiple endocrine neoplasia type 1,MEN1)是一种具有染色体显性遗传倾向的肿瘤综合征.基于对MEN1患者肿瘤的杂合性丢失的研究和对患者家族进行基因连锁分析确定了MEN1基因位于染色体11q13[1],它是一种肿瘤抑制基因,编码蛋白质Menin.目前,MEN1基因的突变被认为是导致甲状旁腺肿瘤发生的几个主要因素之一.在动物实验中,使小鼠细胞Menin杂合性失活,结果这些小鼠多数发生了甲状旁腺肿瘤,在后期还发生了与多发性内分泌肿瘤1型类似的表现[2,3].尽管一些事实已表明Menin蛋白与基因的转录调控,细胞周期的调控和一些蛋白协同分子的作用有关,但是Menin的失活导致甲状旁腺肿瘤发生的具体机制以及Menin蛋白的生理功能还需要不断的探讨.
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p73mRNA在急性淋巴细胞白血病细胞中的表达及其临床意义
p73基因是p53基因家族的一个新成员[1],所编码蛋白质结构和功能上都与p53相似.已有研究表明,p73基因在原发性急性淋巴细胞白血病(acute lymphoblastic leukemia,ALL)存在较高的阴性表达[2 ].我们采用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)方法检测了p73mRNA在小儿ALL骨髓单个核细胞中的表达及其与影响预后的高危临床特征的相关性.
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微小核糖核酸与精神疾病及精神药物的研究进展
微小核糖核酸( microRNA,miRNA)是一种不编码蛋白质的小RNA分子,可以在转录后水平调节基因的表达,广泛参与了个体发育、细胞增殖凋亡等生命活动.近年的研究也显示miRNA的调控障碍以及编码序列的改变与包括精神分裂症和双相障碍在内的多种精神疾病的发生有关,而且精神药物的治疗作用可能与miRNA表达谱的改变有关.我们就目前miRNA在精神疾病及治疗药物中的研究进展进行综述.
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酵母RAD24基因区域功能分析
啤酒酵母是人类基因组计划的重要模式生物,其全基因组序列测定通过国际合作已于1996年完成.我们继先前(1993年)克隆出RAD24基因区域DNA大片段后,对照全基因组测序结果进行比较,发现在我们曾预测的RAD24基因编码区存在一个移码突变.为此,我们对该区域进行了再测序,结果证实在我们报道的RAD24基因编码区少了一个碱基.应用plasmid premier基因分析软件对下载的该区域10 kb DNA大片段进行6相开放阅读框(ORF)分析,发现原RAD24基因区域的左侧尚存在一个ORF,命名为RAD24L,于是将原RAD24基因处的ORF改名为RAD24R,预测的编码蛋白质含2 130个氨基酸.应用一步基中断法和质粒交换技术,发现RAD24L缺失突变不影响细胞存活,但生长速度减慢,对紫外线和X线敏感;RAD24R基因缺失则细胞死亡,这与我们以前报道的原RAD24基因缺失的结果是一致的,说明所谓的RAD24基因缺失引起细胞死亡,实际上是由于RAD24R基因缺失所致.我们用功能互补法克隆了RAD24L的人类同源基因hR24L(Genbank No. AF126424),它参与细胞周期检定点调控,RAD24R的人类同源基因的克隆工作目前正在进行中.
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微RNA和心血管疾病的研究进展
微RNA(microRNA,miRNA)是一类长度很短的非编码蛋白质的单链小分子RNA,广泛存在于多细胞生物和病毒体内,是一种起负调控作用的分子,主要通过核酸序列互补匹配结合到特定的靶mRNA上,抑制靶mRNA翻译过程或降解靶mRNA.目前越来越多的研究结果显示,miRNA的表达及功能失调可能导致心血管疾病的发生.现将对这方面的新研究进展综述如下.
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MicroRNA与糖尿病的研究进展
MicroRNAs(miRNAs)是一类全新的、非编码蛋白质的、多物种高度保守表达并可调节基因表达的小RNA.MiRNAs-般约含20~24个寡核苷酸,在转录后水平下调基因表达,其研究的飞速发展也得益于RNAi的发现.
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miR-34a对肿瘤发生发展调控作用的近研究进展
真核生物基因组中超过97%的转录产物是不编码蛋白质的RNA,miRNA作为其中的一类非编码的单链小分子RNA,长约20~25个核苷酸,通过与其靶基因mRNA完全或部分互补结合在转录后水平发挥广泛的调节作用,包括生长发育、病毒防御、造血、器官形成、细胞增殖和凋亡等.目前已经识别的人类miRNAs约900种,调控至少30%基因的表达,其中半数miRNA的基因位于肿瘤相关的染色体脆性位点[1].癌基因的激活和抑癌基因的失活是导致肿瘤发生发展的主要原因,p53的突变是肿瘤中常见的基因突变,而miR-34a的表达受p53的直接调控,同时miR-34a可以通过其靶基因调控肿瘤增殖、侵袭迁移等多种生物学活性[2].
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人高致病性禽流感病毒的分子生物学研究进展
禽流感是由甲型禽流感病毒引起的急性传染病,近年来这种向来只威胁家禽生命的病毒已经打破种属障碍直接导致人类死亡.尤其是高致病性禽流感病毒H5N1亚型的出现,严重威胁人类健康.关于H5N1的形态,基因结构及编码蛋白质的功能研究已取得了较大进展,病毒致病性的研究也发展迅速.加强对人禽流感分子生物学的研究,对防控大流行有重要的意义.