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Hoxa-10基因与生殖
1984年,McGinnis等[1]和Scott等[2]发现在果蝇同源异型复合物(homeotic complexes, HOM-C)基因中存在一段长183 bp的保守序列,命名为同源异型框(homeobox),其编码产物是带有一螺旋-转折-螺旋DNA结合基序的同源结构域(homeodomain)。
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一种适用于短肽制备抗体的亲和纯化方法
在免疫组织化学检测过程中,抗体的纯度对于减少检测背景和假阳性起着关键作用.为了获得高纯度的抗体,亲和纯化的方法被广泛应用[1-3].为了研究某种特定基因编码产物的时空表达模式,可将基因的序列克隆到原核表达载体上,获得目的基因的原核表达蛋白,用于制备抗体进行免疫组化研究.
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脑梗死患者载脂蛋白E基因单核苷酸多态性分析
以动脉粥样硬化为病理基础的脑梗死是常见的脑血管疾病,其发病机制与多种因素有关,其中遗传因素的作用不可忽视.位于19号染色体长臂的载脂蛋白E(apoE)基因参与体内的脂质代谢,是动脉粥样硬化的易感基因之一,其编码产物apoE在神经细胞突触形成及修复过程中起关键作用.apoE基因多态性与阿尔茨海默病的关系已被证实,但与脑梗死的关系尚有争议.
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E4orf4蛋白诱导肿瘤细胞凋亡的研究与应用
腺病毒早期基因编码产物在病毒感染宿主细胞后,广泛参与对宿主细胞周期的调控,以利于病毒自身的复制及释放.
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万古霉素耐药基因研究进展及纳米技术在提高万古霉素抗菌活性中的应用
万古霉素(vancomycin)是用于治疗由革兰阳性菌引起的严重感染疾病的抗生素。万古霉素能够与肽聚糖合成前体 lipoII中的 D-Ala-D-Ala末端结合,从而抑制转肽反应来阻断高分子肽聚糖的合成,造成细菌因细胞壁缺陷破裂而死亡[1]。自1986年首次分离得到具有万古霉素抗性的肠球菌菌株后,万古霉素抗性在肠球菌属中广泛传播。目前关于万古霉素耐药基因的研究已经取得了一定的成果。1990年,发现 vanA 基因能诱导生成相应的抗性蛋白 vanA,其具有 D-Ala-D-Lac连接酶活性。而后又陆续发现了vanH和vanX 等基因,且细胞壁合成途径的改变需要有 vanH、vanA、vanX 等基因的参与[2]。截止目前,有多种万古霉素耐药基因已被发现并鉴定了部分耐药基因在基因簇中的位置和编码产物,汇总于表1。针对万古霉素的耐药越来越普遍的现象,如何增强万古霉素的抗菌活性就显得尤为重要。目前以纳米颗粒装载万古霉素的给药方式显示出了巨大的优势[3]。本文将就近几年有关万古霉素耐药基因的研究以及提高其抗菌活性的研究进行综述。
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乙型肝炎病毒X基因与肝细胞癌
当前发现乙型肝炎病毒(HBV)基因组中的X基因及其编码产物X蛋白(hepatitis B virus X protein,HBx)是HBV中惟一具有多种调控功能的病毒蛋白质.
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线粒体细胞色素C氧化酶与肿瘤
线粒体是哺乳动物细胞质中惟一含有遗传物质的细胞器,其基本功能是通过氧化磷酸化,以ATP的形式为细胞提供能量,被称为细胞的"动力工厂".线粒体有自己的基因组,执行着各自的作用;基因组能够单独进行复制、转录及合成蛋白质,同时还受核基因的参与和控制.线粒体编码基因排列紧凑、无间隔区且部分区域存在重叠,游离于线粒体基质中,缺乏组蛋白保护,其损伤修复系统也不完善.因此,任何改变都可能累及到基因序列和编码产物中的重要功能区域,引起相关的疾病.线粒体细胞色素C氧化酶(mt-COX)是线粒体内呼吸链复合物Ⅳ,近年的研究显示,mt-COX与肿瘤的发生相关[1].一、mt-COX的基因结构和蛋白特性mt-COX定位于线粒体内膜,哺乳动物mt-COX由13个亚基组成,由亚基组装成有功能的全酶是一个复杂的过程[2],需要多种分子伴侣和装配因子的协助才能完成.
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Kail/CD82在转移能力不同结直肠癌细胞系的表达
Kail基因是Dong等[1]于1995年从人的第11号染色体分离出的基因,其编码产物为细胞膜糖蛋白CD82,由267个氨基酸组成,属于TM4SF(transmembrane 4 superfamily)或称TST(tetra spans transmembrane)家族成员.近些年的研究认为其与多种肿瘤的转移有关,如前列腺癌、肺癌、胰腺癌等.为了进一步明确Kail/CD82与结直肠癌转移的关系,我们选用人结直肠腺癌的4种细胞系LoVo、HCT116、HT29和SW480,分别观察Kail/CD82的表达情况,分析其与转移潜能的相关性.
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p57Kip2在完全性和部分性葡萄胎与流产伴绒毛水肿中的表达及意义
p57Kip2是细胞周期抑制因子和肿瘤抑制基因,定位于染色体11p15.5.其所编码产物是一种广泛的细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)的抑制蛋白.p57Kip2显示极强的父本基因组烙印,在母本等位基因中为优势,即该基因的表达是由母系来源的基因开放所致.我们利用免疫组织化学法检测p57Kip2蛋白在由组织学所诊断的完全性葡萄胎、部分性葡萄胎及流产伴绒毛水肿中的表达情况,试图探讨p57Kip2基因在完全性、部分性葡萄胎和流产伴绒毛水肿鉴别诊断中的临床意义.
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幽门螺杆菌细胞毒素相关蛋白A的分离纯化
在对Hp毒力因子进行的研究中,发现CagA基因是Hp高毒力株的标志基因。其编码产物-细胞毒素相关蛋白A(CagA)是引起人类严重胃部疾患的主要因素之一,CagA基因并不存在于所有的Hp菌株中,在中国人中约有90%感染者含有此基因。该基因已被克隆和测序,含有CagA基因与不含CagA基因的菌株在致病能力上存在显著的差异。目前一致认为含CagA基因的Hp菌株为高毒株,与消化性溃疡,萎缩性胃炎及胃癌的发生密切相关。CagA蛋白位于细胞表面,是一种亲水性免疫显性蛋白,可刺激患者机体产生相应的IgG和IgA抗体,从而可以通过免疫学的方法达到检测高毒力Hp菌株的目的。
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异烟肼耐药结核分支杆菌katG基因分析
结核分支杆菌(M tuberculosis, TB)的katG基因是位于细菌染色体上的结构基因,全长2223bp,它的编码产物是过氧化氢-过氧化物酶,而后者在维系异烟肼(Isoniazid, INH)杀菌毒性中,发挥重要作用.因此,katG基因结构的正确性是编码产生功能正常的过氧化氢-过氧化物酶的先决条件,也是发挥INH特有的药理作用的重要基础.通过检测katG基因的分子结构,尤其是检测某些关键位点的碱基突变,可以快速发现TB对INH耐药的变异情况,对及时的指导临床用药,具有重要的意义.
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HLA-Ⅰ类基因分子多态性与AIDS
人类对HIV的易感性及HIV/AIDS患者的疾病进展速度存在个体和种族差异,表现在多数HIV感染者在感染后2~10年内进展为AIDS;但有1%~5%的HIV感染者在感染后10年内疾病没有进展;更有一部分人,因为吸毒、性交等高危因素,长期频繁暴露于HIV,却没有被感染[1~3].近年来,遗传免疫学研究已经发现了一系列影响HIV/AIDS易感性的宿主遗传因素(图1),这些遗传特质主要涉及了2个环节:①编码辅助受体及趋化因子的基因,其多态性影响了HIV进入靶细胞;②编码产物参与机体针对HIV的获得性免疫反应的基因,其中尤其以HLA-Ⅰ类分子多态性对HIV/AIDS易感性的影响为研究热点(图1).本文将对近年来关于HLA-Ⅰ类分子对AIDS影响的研究进展作一总结.
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乙型肝炎病毒新开放读码框架的确定及其意义
乙型肝炎病毒(HBV)是一种嗜肝部分双链DNA病毒,基因组长度只有3.2kb,结构基因与调节基因序列之间重叠,甚至结构基因序列之间重叠,因此HBV DNA序列的利用率之高实属罕见.1979年首次报告HBV DNA的全基因序列并确定4个主要的开放读码框架(ORF)之后,一直沿用至今.我们在中国流行株HBV基因序列的分析中,在前-Sl和X基因之前,分别发现了2段编码基因序列:前-前-S基因长度135 bp,编码产物为45 aa;前-X基因长度168 bp,编码产物为56aa.在前-前-S基因、前-X基因的上游存在启动子序列,具有指导报告基因表达的活性.对15例慢性乙型肝炎(CHB)患者基因型C型9例、B型1例、B/C混合型5例,共31个克隆测序结果,发现均存在前-前-S基因区.17例CHB患者A型1例、B型3例、C型10例、B/C混合型3例,共测序45个克隆,C型编码前-X区的克隆数占总编码克隆数的60肝,C型不能编码前-X区的原因主要是A2608→C/T替换突变或C/A2733→T替换突变单一突变;而B型、B/C型都不能编码前-X区蛋白,主要因为双突变的存在.在HBV基因组中发现前-前-S和前-X基因序列的存在改写了HBV DNA编码基因序列研究的历史.
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蛋白质组学与肝脏疾病研究
0引言蛋白质组学(proteomics)的概念是在1995年提出来的,当时的含义是对于细胞系、组织以及生物中的全部蛋白进行大规模研究的一门科学[1].目前有两种不同的蛋白质组学的定义:第一种是较为经典的定义,限于对基因编码产物进行大规模的分析,研究内容仅限于蛋白质.第二种定义包容性更大,除了蛋白质的研究之外,还包括遗传信息的流向,即mRNA、基因组学(genomics)以及研究蛋白-蛋白相互作用的酵母双杂交(yeast-two hybrid)分析等.但是,无论概念上怎么改变,蛋白质组学的任务还是一样,即通过对所有的蛋白,而不是单一的蛋白进行整体、有机的研究,阐明这些蛋白质的结构和生物学功能.
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小鼠和大鼠NS5ATP4同源基因序列的生物信息学分析
目的:克隆、鉴定、分析小鼠和大鼠NS5ATP4基因序列,确定编码产物序列,并对于其与人的NS5ATP4基因及其编码产物的序列的同源性进行分析.方法:利用基因芯片技术获得了人NS5ATP4的cDNA序列,利用生物信息学技术确定小鼠、大鼠的NS5ATP4的基因及其编码产物的序列,并对于其同源性进行生物信息学分析.结果:利用生物信息学技术确定了小鼠和大鼠的NS5ATP4的基因及其编码产物的序列,小鼠和大鼠的NS5ATP4编码基因区分别由762和756个核苷酸(nt)组成.编码产物分别由263和261个氨基酸残基(aa)组成.与人NS5ATP4基因和蛋白质一级结构序列的同源性分别为90.29%,84.25%和95.65%,86.96%.结论:应用生物信息学技术确定了小鼠和大鼠的NS5ATP4的基因及编码产物的序列.
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HBV前-S1蛋白结合蛋白大鼠同源基因的克隆化
目的:利用生物信息学(bioinformatics)技术克隆,鉴定人HBsAg前-S1蛋白结合蛋白(PSlBP)编码基因的同源基因.方法:人PSlBP由表达型cDNA文库的噬菌体展示技术筛选获得.以人的PSlBP的cDNA序列作为参照,对于美国国立卫生研究院(NIH)国立医学图书馆(NLM)生物工程信息学研究中心(NCBI)建立的核苷酸序列数据库GenBank,利用同源基因序列比对的在线分析软件BLASn进行同源基因序列的比对,发现新的来源于大鼠的同源基因.确定大鼠PSlBP的cDNA序列之后,对于大鼠PSlBP蛋白质一级结构序列与人和小鼠的PSlBP蛋白质一级结构序列的同源性进行分析.利用在线分析软件,对于大鼠PSlBP一级结构序列中潜在的修饰和功能位点进行初步的预测分析.结果:利用噬菌体展示技术获得了人的PSlBP的cDNA序列.以生物信息学技术确定了大鼠PSlBP的cDNA其编码产物的序列.大鼠PSlBP的cDNA由1 455 nt组成,编码产物由484aa组成.大鼠PS1BP蛋白质一级结构与人和小鼠PS1BP蛋白质一级结构的同源性分别为80.79%(391/484)和92.98%(450/484).利用在线分析软件,在大鼠PSlBP蛋白质一级结构中还发现了一系列潜在的蛋白质修饰结构位点.结论:大鼠PSlBP基因及其编码产物序列被确定.
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丙型肝炎病毒核心蛋白结合蛋白6基因和蛋白的生物信息学分析
目的:克隆丙型肝炎病毒(HCV)核心蛋白结合的肝细胞的蛋白基因,对新发现的基因及编码产物的结构与功能,及其基因表达的调节机制的结构基础进行生物信息学分析.方法:应用酵母双杂交技术,以HCV的核心蛋白作为"诱饵(bait)",筛选鉴定与其结合的肝细胞中蛋白的编码基因.应用生物信息学(bioinformatics)技术,对其中筛选得到的人HCV核心蛋白结合蛋白6(HCBP6)全长基因及其编码产物的一级结构序列,进行生物信息学分析.获得该基因的基因组序列,并利用同源基因序列的比对,确定该基因在染色体上的定位,并确定人HCBP6基因的内含子序列.对其编码上游的基因组DNA序列进行分析,获得该基因启动子序列的一些信息.同时,根据同源基因序列的比较,确定了小鼠HCBP6的基因序列和氨基酸残基序列.通过对氨基酸残基序列的疏水性特点的分析,确定了HCBP6蛋白的潜在的抗原结构位点.通过蛋白质一级结构的在线计算机软件的分析,对人HCBP6蛋白质一级结构潜在的功能性结构位点进行了计算机辅助分析预测.结果:通过酵母双杂交技术的筛选和鉴定,结合生物信息学分析,证实人HCBP6基因由456 nt组成,编码产物由152 aa组成.人HCBP6的基因组DNA是没有内含子序列的DNA结构.通过生物信息学技术分析,确定人HCBP6基因组DNA定位于人22号染色体上.在对人HCBP6基因启动子序列的生物信息学分析中发现了几段可能的启动子序列结构,以及可能的转录因子蛋白潜在的结合位点.利用同样的技术,确定了小鼠的HCBP6的基因序列和蛋白质一级结构序列.对人HCBP6的蛋白质一级结构序列进行分析,发现在其序列中第80-110氨基酸残基序列之间存在疏水性结构位点,提示抗原位点所在,对其进行免疫学分析提供了可能.利用在线软件,对人的HCBP6蛋白质结构中潜在的功能位点进行了初步的预测,为进一步研究HCBP6蛋白的生物学功能的实验研究,提供了丰富的信息.这些生物信息学分析的结果,虽然目前还只是初步的,有些还不能被实验所证实,但是,对新基因的结构与功能的研究来说,毕竟这种生物信息学分析,能够提供一些线索,对下一步结构与功能分析实验的设计,具有很大的帮助.结论:酵母双杂交技术结合生物信息学技术,是克隆、分析蛋白结合蛋白的基因,对于其功能结构域的预测的有效工具,在病毒性肝炎的致病机制研究中具有重要应用前景.
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乙型肝炎病毒E抗原结合蛋白E-19的猴同源基因的克隆化与序列分析
目的:乙型肝炎病毒e抗原(HBeAg)对-HBV的感染和复制都不是必须的,普遍认为他与HBV引起免疫耐受,免疫系统功能障碍有关.应用酵母双杂交技术我们克隆了人肝细胞cDNA文库中与HBeAg相互作用蛋白的基因E-19,应用生物信息学技术克隆猴的E-19同源基因.方法:应用酵母双杂交系统3,将多聚酶链反应(PCR)法扩增的HBeAg基因连接入酵母表达载体pGBKT7中构建诱饵质粒,转化酵母细胞AH109并在其内表达,然后与转化了人肝cDNA文库质粒pACT2的酵母细胞Y187进行配合,提取阳性菌落并测序,确定人E-19基因序列,利用生物信息学技术克隆猴的E-19同源基因,并进行编码产物的序列分析.结果:成功克隆出人的HBeAg结合蛋白新基因E-19.应用生物信息学技术,确定克隆了猴E-19同源基因,编码基因全长378 nt,编码产物由125 aa组成.结论:成功克隆出人的HBeAg的肝细胞结合蛋白E-19基因,并发现、确定了猴E-19的同源基因,为研究E-19基因的结构与功能、表达与调控、生物学意义以及在病毒性肝炎发病机制中的作用奠定了基础.
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胃黏膜癌变过程中PTEN基因编码产物的表达及意义
目的:观察抑癌基因PTEN编码产物在胃黏膜癌变过程中的表达,探讨PTEN表达与胃癌发生的关系.方法:选取胃镜下正常胃黏膜、慢性浅表性胃炎、萎缩性胃炎无肠化、萎缩性胃炎伴肠化、中度不典型增生、重度不典型增生标本各60例,选取手术后早期胃癌、进展期胃癌标本各60例,应用S-P免疫组化方法检测各种胃黏膜病变中PTEN编码产物表达,比较其表达与胃癌发生的关系.结果:PTEN编码产物在正常胃黏膜、慢性浅表性胃炎、无肠化萎缩性胃炎、伴肠化萎缩性胃炎、中度异型增生、重度异型增生、早期胃癌和进展期胃癌中的阳性表达率分别为100%,98.3%,91.6%,78.3%,75%,63.3%,61.7%,43.3%.在检测的120例胃癌中,肠型胃癌76例,PTEN表达率为60.5%,弥漫型胃癌44例,PTEN表达率为38.6%.结论:PTEN基因编码蛋白在胃癌发生过程中进行性下调,PTEN蛋白表达可作为判定胃癌生物学行为的客观指标.
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转化生长因子β1基因多态性及血清水平与高血压左室肥厚的关系
高血压是由遗传与环境因素相互作用而导致的多基因遗传病,左室肥厚(LVH)是病程中左室重塑的重要病理改变,包括心肌实质细胞肥大、间质纤维增生和血管重构,体内过量生成的转化生长因子β1(TGF-β1)被认为参与其中[1].近年来随着对TGF-β1的深入研究,发现其系一基因家族编码产物,其基因多态性与高血压左室肥厚的关系尚不清楚.我们检测其第10位密码子+869T/C及第25位密码子+915G/C单核苷酸多态性(SNP)在高血压患者和健康老年人中分布的差异,探讨基因型与表型之间的联系,以期为临床防治高血压及其并发症提供一定的实验依据.