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中介因子复合体在基因转录调控中的作用
近二十年来, 人类在不断探索基因转录调控的机制方面取得了长足的进步,其中包括对中介因子复合体(mediator complex)的克隆、鉴定及作用机制的研究.中介因子是由20多种不同蛋白亚基组成的复合体,广泛存在于各种真核生物的细胞中,并且与RNA聚合酶一起构成RNA聚合酶II全酶.中介因子复合体可与转录因子和RNA 聚合酶II相互作用,因而在基因转录过程中发挥着桥梁的作用.中介因子复合体不但能够促进基因转录的激活,有时也能抑制基因转录.本文总结了中介因子复合体的组成、结构及功能方面的研究进展.
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人支气管上皮细胞GCLC基因调控区ARE及E-box顺式调控元件调控功能的研究
目的 通过对人γ-谷氨酰半胱氨酸酶催化亚单位(GCLC)基因调控区的ARE及E-box顺式调控元件诱导缺失突变,研究它们在人支气管上皮细胞内对GCLC基因转录调控功能的影响.方法 应用PCR方法克隆人GCLC基因调控区的大部分核苷酸序列,构建表达虫荧光素酶报告基因的野生型质粒PL45.采用PCR重叠延伸产生特异位点诱变的方法对ARE及E-box顺式调控元件进行缺失突变,构建相应的突变型质粒PLdel-ARE及PLdel- E-box.通过瞬时基因转染方法将上述质粒转染人支气管上皮细胞系16HBE,观察基因突变后的基因转录调控功能.结果 质粒PL45的虫荧光素酶相对活性值为9949.75±1441.33、质粒PLdel-ARE的虫荧光素酶相对活性值为21258.75±1563.64、质粒PLdel-E-box的虫荧光素酶相对活性值为17082.00±89.51.与野生型质粒PL45相比,PLdel-ARE、PLdel-E-box突变型质粒表达的虫荧光酶相对活性值显著上升.结论 ARE及E-box顺式调控元件具有负性调控作用.
关键词: 基因转录调控 转录调控元件ARE 转录调控元件E-box 诱变 -
建立基于自主复制型载体的端粒酶转录调节细胞系
端粒酶通过催化端粒合成,保持端粒长度,从而保证细胞的持续分裂能力.其活性与生殖细胞和干细胞的增殖,体细胞的衰老和异常增殖、癌变等病理生理过程密切相关[1].逆转录催化亚单位hTERT的转录调节是端粒酶活性调节中的限速步骤[2],然而,目前对hTERT基因表达的具体机制仍不明了.研究基因转录调控的体内方法多通过瞬时转染及检测报告基因表达情况来分析启动子活性.由于众多因素的存在,这种瞬时转染的敏感性较低、重复性差.
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促肾上腺皮质激素释放激素转录调控及中药调节的研究进展
下丘脑-垂体-肾上腺皮质( HPA)轴是机体在应激过程中被激活的重要神经内分泌系统。下丘脑的促肾上腺激素释放激素( CRH)在HPA轴的功能调节中具有重要地位。下丘脑室旁核小细胞部的CRH神经元能接受和整合多种兴奋性和抑制性传入信号,终决定是否启动CRH的合成和释放。由于CRH是调节HPA轴功能的关键位点之一,因此CRH基因转录调控的分子机制研究显得非常重要,已有大量的研究报道。 CRH转录调控的研究也能为设计、开发调节 CRH 表达的药物提供基础。CRH是中医药研究中的明星分子,之所以这样说,是因为迄今已有大量的研究显示各种治疗法则的中药(补肾药、疏肝药等)均能调节CRH的基因表达,为深入推进中医药对CRH基因表达调节的研究,本文对CRH的转录调控及中药对其调节的研究进展进行了综述。
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食管癌细胞SHEEC中NGAL基因5′端转录调控区的克隆及其顺式作用元件定位分析
目的:从食管癌细胞SHEEC中克隆NGAL基因5′端转录调控区并进行顺式作用元件定位分析.方法:采用PCR法克隆NGAL基因5′端转录调控区,并通过NCBI公共数据库BLAST序列分析鉴定突变.应用KEGG序列数据库对该调控区进行顺式作用元件定位分析.结果:从SHEEC中获得了NGAL基因5′端转录调控区-1 124~+65区段的克隆,该区段序列有3处点突变,在NGAL基因-1 124~+65区段共鉴定出78个有效顺式作用元件位点.结论:多种反式作用因子可能是永生化食管上皮细胞恶性转化中NGAL基因转录增强的重要调控因素.
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DNA甲基化修饰与代谢相关疾病的关系及运动干预展望
随着社会的发展和人民生活水平的不断提高,人们的饮食与生活习惯都发生了巨大的变化.伴随发生的是人群肥胖、高脂血症和2型糖尿病(T2DM)等代谢性疾病的发病率迅速上升且患病人群年轻化,严重威胁着人类的健康和生活质量[1].新研究显示,代谢性疾病的发生及发展不仅受遗传因素控制,还受环境因素导致的表观遗传修饰改变的影响.表观遗传学变化并非由基因编码序列改变引起,其修饰包括DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重构和微小RNA (microRNA)调控等,在组织细胞基因转录调控过程中起着重要作用.在代谢病的发生发展过程中,往往伴随着某些表观遗传修饰的改变,其中部分修饰改变是可逆性的.DNA甲基化修饰是表观遗传学重要的修饰之一,并且由环境因素和运动干预引起的DNA甲基化可能是代谢性疾病进程中的一种重要调节因素.
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人甲胎蛋白基因转录调控元件的改造
目的为构建高效利用甲胎蛋白(AFP)基因转录调控元件(TREs),驱动治疗基因在肝癌细胞中特异性表达的基因治疗载体,对天然人AFP TREs进行改建和鉴定.方法采用亚克隆技术,删除了天然人AFP TREs中含有沉默子活性的-0.87~-3.06kb区域,将具有增强子活性的-3.06~-5.1kb片段和调控AFP基因表达的启动子"核心"区域+29~-870 bp片段连接,获得经人工改造后的基因转录调控元件,命名为AFP(e/p)TREs.用报告基因氯霉素乙酰转移酶(CAT)表达法测定TREs的活性和特异性.结果AFP(e/p)TREs在人肝癌细胞FepG2中的活性是天然人AFP TREs的1.8倍,并只能使CAT基因在AFP阳性的HepG2细胞中表达而不在喉癌Hep2细胞中表达.结论改建后的AFP(e/p)TREs较天然的人AFP TREs长度缩短,具有更高的活性并仍具有肝癌细胞特异性,适合用于肝癌特异性表达基因治疗载体的构建.
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组蛋白去乙酰化酶抑制剂治疗肿瘤的机制和临床应用研究进展
基因有序的转录调控是机体细胞维持正常功能的前提,如果基因转录调控功能紊乱,细胞可能发生癌变.核心组蛋白的乙酰化和去乙酰化与基因调控密切相关,而负责组蛋白乙酰化和去乙酰化的是一对功能相互拮抗的蛋白酶--组蛋白乙酰化转移酶(HAT)和组蛋白去乙酰化酶(HDAC),它们各自形成的基因转录调控复合物,分别称为辅助激活因子(CoA)和辅助抑制因子(CoR).
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高迁移率族蛋白B1及其信号分子作用研究进展
HMGB1是HMGB亚家族成员之一.早期研究显示,HMGB1是一种DNA结合蛋白,通过与多种转录因子、复制蛋白、甾体受体及RAG1重组酶作用,参与DNA重组、修复、基因转录调控,细胞复制和分化成熟等多种生命活动[1].
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P2X7受体与基因转录的关系
核酸受体P2 X7在一些炎症、骨和神经细胞中表达,被组织损伤、炎症和感染部位释放的ATP激活后引起许多细胞反应如钙离子内流、MAPK活化、炎症介质释放和凋亡,是炎症和神经系统疾病的一个有希望的治疗靶点和潜在的生物标志物。许多研究把焦点集中于P2 X7受体在细胞死亡和介质处理中的作用(例如炎症小体裂解 IL-1前体),但是P2 X7受体与基因转录调控的关系很少有报道。这篇综述重点介绍P2 X7受体与基因转录的关系。
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肿瘤相关基因转录调控蛋白的识别与研究进展
癌相关基因主要包括两大类,即原癌基因与抑癌基因.在自然或实验条件下原癌基因的活化或者抑癌基因的失活具有诱导细胞恶性转化功能.癌相关基因的表达调控异常是细胞癌变中的重要事件.在癌相关基因转录调控中,转录调控蛋白作为反式作用因子(trans acting factors)与基因自身的顺势作用元件(cis acting elements)相互作用,实现对基因转录水平的调控.故深入研究癌相关基因的反式作用因子,有助于我们解析癌相关基因的表达调控机制,从而为以基因干预为目的的靶向治疗提供有价值的理论依据.
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组蛋白修饰的生物学功能简介
真核生物的染色质是由DNA及结合在DNA上的多种组蛋白等组合形成的生物大分子复合体,其基本单位是核小体,而组蛋白修饰是指在组成核小体的组蛋白末端所发生的甲基化、乙酰化、磷酸化和泛素化等修饰.组蛋白修饰能够诱导染色质结构发生变化,从而影响多种生物学功能,比如DNA损伤修复、转录调控以及RNA可变剪接等.组蛋白修饰类型众多,并且不同类型的组蛋白修饰之间还存在协同或拮抗作用,由此导致了组蛋白修饰的功能多样性和复杂性.近年来,得益于高通量测序技术的进步和生物信息学的发展,越来越多组蛋白修饰的功能及其作用机制被发掘.本文总结了组蛋白修饰的主要类型及其功能,以期为更加深入地开展组蛋白修饰相关研究提供参考.
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β-萘黄酮能抑制荧光素酶活性
目的:研究β-蔡黄酮对荧光素酶活性的影响.方法:利用人GCLC基因调控序列驱动的GCLC-PGL3-enhancer-Luciferase报道载体( PL45)转染人肺腺癌细胞A549,人肝癌细胞HepG2,人子宫颈癌细胞HeLa,人乳腺癌细胞MCF-7,人肝癌细胞Bel-7402,人支气管上皮细胞16HBE,β-萘黄酮刺激后,双荧光素酶报告基因检测系统分析其对GCLC基因表达的影响.wester blot检测β-NF刺激16HBE细胞后GCLC蛋白水平的变化.β-萘黄酮刺激转染了表达Luciferase的真核表达载体pRC/CMV2- luc+的A549和HepG2细胞后,双荧光素酶报告基因检测系统分析其对Luciferase基因表达的影响.PL45转染A549和HepG2细胞,裂解细胞后用β-NF刺激,双荧光素酶报告基因检测系统分析其对Luciferase基因的影响.结果:在各种细胞中,转染PL45报道载体后,β-NF处理组荧光素酶相对活性值与DMSO对照组相比均明显下降(P<0.01).wester blot结果显示β-NF处理组GCLC蛋白的表达较DMSO对照组明显升高.在A549和HepG2细胞中,转染pRC/CMV2- luc+载体后,β-NF处理组荧光素酶相对活性值与DMSO对照组相比均明显下降(P<0.01).PL45转染A549和HepG2细胞,裂解细胞后用β-NF刺激,β-NF处理组荧光素酶相对活性值与DMSO对照组相比均明显下降(P<0.01).结论:β-蔡黄酮直接抑制了荧光素酶的活性.
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高血压病基因治疗的研究动态
目前,临床降压药物存在长期服药、药物不良反应等问题,细胞分子生物学迅猛发展提供了新的契机,基因治疗及转录调控药物将为高血压病的治疗带来突破.本文以基因治疗为侧重点,综述高血压痛基因治疗的研究现状.
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高迁移率族蛋白1与急性肾损伤研究进展
高迁移率族蛋白1(high mobility group protein-1,HMGB1)是一类广泛分布于高等真核生物细胞核内重要的染色体结合蛋白,在细胞核内广泛参与DNA重组、修复、细胞分化、染色质结构稳定、基因转录调控等生命活动.除此之外,近年来许多研究证实,HMGB1作为一种重要的炎症介质和致炎细胞因子,具有启动和维持炎症反应的作用[1].HMGB1通过坏死细胞的被动释放[2]和炎症细胞(巨噬细胞、中性粒细胞等)的主动分泌[3]转移至细胞外,既能够刺激单核细胞[4]、中性粒细胞[5]等产生TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8、MCP-1和MMP等多种促炎细胞因子,又能在多种趋化因子的作用下,使更多的炎症细胞浸润到受损组织,进一步加重病理损伤,而多种细胞因子如INF-γ、LPS、IL-1β也能够刺激组织释放HMGB1[6],因此,HMGB1可维持和延长炎症反应,形成恶性循环,引发瀑式炎症反应.
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A771726对HaCaT细胞内核因子кB靶基因的转录调控
来氟米特(LFM,其活性代谢产物为A771726)是一种新型的抗炎及免疫调节药物[1].核因子-кB是具有多向性转录调节作用的核因子,其多样性的亚基构成和多种I-кB形式,在机体中形成了复杂的基因调控网络,该网络的异常与许多皮肤病的发病有关.本实验采用携带报告基因的质粒(由三个重复序列串联而成,每个重复序列包括一个HIV-1增强子和前后排列的两个кB序列,当转录因子与кB位点结合后,可使转录明显增强,并引起下游的报告基因Luciferase表达)转染HaCaT细胞,观察A771726对表皮细胞内核因子кB靶基因转录调控的影响.
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曲谷抑霉素A调控人干扰素调节因子3基因初步研究
目的:探讨组蛋白去乙酰化酶抑制剂(histone deacetylase inhibitor,HDACi)曲谷抑霉素A(trichostain A,TSA)对人干扰素调节因子3 (interferon regulatory factor 3,IRF3)基因表达的影响,初步分析TSA调控IRF3基因的乙酰化机制.方法:双荧光素酶活性分析法检测TSA和组蛋白乙酰化酶(histone acetylase,HAT)野生型p300对IRF3基因启动子活性的影响;实时荧光定量PCR检测TSA对IRF-3基因mRNA水平的影响;Western blot检测TSA对IRF3蛋白水平的影响.结果:不同浓度TSA干预后IRF3基因启动子活性均增加,TSA浓度为1μmol/L时,PS1、PS6相对荧光素酶活性分别增加75%、155%;过表达野生型p300后PS1相对荧光素酶活性增加267%;TSA(1、10 μmol/L)干预细胞6h后,IRF3基因mRNA水平增加23%、39%,干预24h后,mRNA水平增加17%、64%;TSA(0.1、1、5μmol/L)干预细胞24 h后,蛋白表达量分别增加15%、72%、191%.结论:TSA上调IRF3基因mRNA和蛋白表达,TSA和组蛋白乙酰化酶p300均可正向调控IRF3基因启动子活性,TSA可能通过IRF3通路发挥治疗免疫性疾病和抗肿瘤作用.
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激活蛋白-1与变应性疾病的研究进展
激活蛋白-1(AP-1)是指一类主要由Jun和Fos两大类蛋白质因子家族组成的转录因子,能与许多基因上AP-1位点即佛波酯反应元件结合,参与众多生长因子和细胞因子的基因转录调控,从而导致机体一系列生理和病理生理变化,近年来关于它与变应性疾病的关系日益得到重视.本文就AP-1的结构、活化及其与变应性疾病之间的关系作一综述.
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组蛋白去甲基化酶JMJD1A及其生物学功能研究进展
组蛋白去甲基化酶JMJD1A(Jumonji domain containing 1A)通过羟基化作用使组蛋白赖氨酸去甲基而参与转录调节,参与精子生成、能量代谢、干细胞调控,与肿瘤的发生和发展相关,是潜在的抗肿瘤药物的作用靶点.本文就JMJD1A的结构、催化反应机理、底物特异性、生物学功能和抑制剂作一综述.
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端粒、端粒酶及其基因转录调控与肿瘤
近年来,随着人们对肿瘤特别是恶性肿瘤研究的不断深入,端粒、端粒酶及其基因转录调控与肿瘤的关系逐渐成为大家探索的热点,"端粒-端粒酶"假说已被越来越多的实验证实.现就目前的研究进展作一综述.