• 2005年第32卷第3期文章目次
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    • >综述与专论
    • RNA干扰文库及其在功能基因组学研究中的应用

      2005, 32(3):195-198.

      摘要 (2665) HTML (0) PDF 0.00 Byte (15835) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着人类基因组大规模测序的完成,下一步的挑战是了解每一个基因的功能 . RNA 干扰文库为大规模基因功能筛选提供了可能 . 虽然用于线虫等模式生物的 RNAi 文库,已经证明是大规模基因功能筛选的有效方法,但这些文库不能用于高等动物的细胞 . 自 2003 年以来,用于人的细胞和哺乳动物细胞的 RNAi 文库取得了突破,相继出现构建已知基因 RNAi 文库和构建随机 RNAi 文库的报道,并成功地应用于大规模基因功能的筛选 . RNAi 文库作为一种简单、高效、大规模、高通量的功能基因组学研究的工具,将在基因功能研究、发现新的药物靶基因、发现疾病相关基因等方面有广阔的应用前景 .

    • 核移植胚胎干细胞的研究及其应用前景

      2005, 32(3):199-203.

      摘要 (2545) HTML (0) PDF 0.00 Byte (4969) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着核移植技术和干细胞技术的逐渐成熟,目前已获得牛、小鼠核移植胚胎干细胞,以及人 - 兔异种间核移植胚胎干细胞,这些细胞在体外可分化成多种细胞形态 . 已经进行的实验性动物克隆性治疗,显示了诱人的潜力,但人核移植胚胎干细胞研究还面临着许多问题,如建系效率低、卵母细胞来源有限以及伦理学和安全性问题等 . 长远地看,随着克隆效率的提高,在道德与法律之间达成共识,核移植胚胎干细胞必将造福人类 .

    • 植物中 RNA 分子系统运输的研究进展

      2005, 32(3):204-209.

      摘要 (2626) HTML (0) PDF 0.00 Byte (4763) 评论 (0) 收藏

      摘要:RNA 分子主要以单链的形式存在于生物体内,既担负着贮存及转移遗传信息的作用,又能作为核酶直接在细胞内发挥代谢功能 . 在植物中 RNA 也可作为活跃的信号分子调控基因表达和发育 . 介绍了包括病毒 RNA 、 RNA 沉默信号、特异内源 RNA 等 RNA 分子,在植物体内的系统运输及其在植物基因表达调控中所起作用的研究进展 .

    • RNA 沉默的病毒抑制子

      2005, 32(3):210-216.

      摘要 (2901) HTML (0) PDF 0.00 Byte (6368) 评论 (0) 收藏

      摘要:RNA 沉默是一种在真核生物体内普遍保守的、通过核酸序列特异性的相互作用来抑制基因表达的调控机制 . RNA 沉默的一种重要生物学效应是防御病毒的侵染,而针对寄主的这种防御机制,许多植物病毒已演化通过编码 RNA 沉默的抑制子来克服这种防御反应 . 目前,已从植物、动物和人类病毒中鉴定了 20 多种 RNA 沉默的抑制子,围绕抑制子的鉴定和作用机理研究已成为病毒学研究的一个热点 . 对 RNA 沉默抑制子的发现、鉴定方法、作用机理及与病毒病症状形成的关系、动物病毒的沉默抑制子等方面的最新进展做了综述,并对沉默抑制子的应用和存在的问题进行了讨论 .

    • >研究快报
    • 龋齿致病菌变形链球菌蛋白 Smu.260 的 制备、结晶及初级晶体学分析

      2005, 32(3):217-220.

      摘要 (2870) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3523) 评论 (0) 收藏

      摘要:变形链球菌 (Streptococcus mutans) 是最主要的龋齿致病菌,其基因 Smu.260 编码一个约 23 ku (200 个氨基酸 ) 的蛋白质. Smu.260的 DNA 片段被克隆到表达载体 pET28a 后在大肠杆菌 BL21(DE3) 菌株中表达得到很好的产量. 产物 Smu.260 蛋白通过 Ni2+亲和柱和分子筛两步法纯化,并发现纯化后的蛋白以两种形式存在,二聚体 (约46 ku) 和四聚体,前者呈亮黄色,后者无色. 采用悬滴气象扩散法得到了二聚体形式的晶体. 晶体的 X 射线衍射分辨率达到 2.3埃,晶体属正交空间群 P212121,晶格参数为a=89.88埃, b=90.91埃, c=105.17埃. 晶胞不对称单元内估计含有一个二聚体,溶剂含量为 53% .

    • >研究报告
    • 动脉粥样硬化小型猪三磷酸 腺苷结合盒转运体 A1 表达的变化

      2005, 32(3):221-227.

      摘要 (2723) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3495) 评论 (0) 收藏

      摘要:用贵州小香猪建立动脉粥样硬化动物模型,探讨动脉粥样硬化小型猪三磷酸腺苷结合盒转运体 A1(ABCA1) 表达的变化 . 采用血管内膜损伤法加高脂高胆固醇饲料喂养贵州小香猪,建立动脉粥样硬化动物模型 . 血浆总胆固醇、甘油三酯和高密度脂蛋白胆固醇的浓度均用氧化酶法测定,采用逆转录聚合酶链反应检测 ABCA1mRNA 水平,蛋白质印迹和免疫组织化学检测 ABCA1 蛋白质的表达 . 喂养 12 个月后,实验组与正常对照组比较,空腹血浆总胆固醇、甘油三酯和高密度脂蛋白胆固醇水平升高;实验组小型猪主动脉、髂动脉、颈总动脉和冠状动脉可见动脉粥样硬化斑块和脂质条纹;实验组小型猪肝组织、主动脉、小肠组织 ABCA1 表达上调 . 结果提示,采用血管内膜损伤法加高脂高胆固醇饲料喂养小型猪可建立动脉粥样硬化动物模型 . 动脉粥样硬化小型猪肝组织、主动脉和小肠组织 ABCA1 表达上调 .

    • 禽副粘病毒-2 膜融合相关多肽基因的构建与表达

      2005, 32(3):228-234.

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      摘要:囊膜病毒与宿主细胞的膜融合是病毒入侵宿主细胞的第一步 . 禽副粘病毒 -2 (APMV-2) 囊膜表面糖蛋白有 2 种,与宿主受体结合的血凝素神经氨酸酶 (HN) 及介导膜融合的融合糖蛋白 (F). HN 蛋白的茎部区域 (stalk region) 与球状头部区域 (globular head region) ,以及 F 蛋白的 3 段七肽重复区域 (heptad repeat , HR) 都可能与膜融合直接相关,将 5 段多肽进行基因的构建与表达研究 . 根据已发表的禽副粘病毒 -1 (APMV-1) 氨基酸序列,应用 BLAST 程序进行同源性分析,以确定 APMV-2 相应区域,使用搭桥 PCR 或普通 PCR 方法构建基因,分别克隆入表达载体 pGEX-6p- Ⅰ获得重组质粒,阳性重组质粒转化入大肠杆菌 BL21 (DE3) ,表达后获得可溶性融合蛋白, 3C 蛋白酶酶切后的蛋白质混合物经 Glutathione-Sepharose 4B 亲和层析纯化,最终获得可溶性、高纯度的 5 段多肽 . 应用 LearnCoil-VMF 软件与 ExPASy 系列软件对蛋白质结构与功能进行预测与分析 . 分子筛实验结果表明, F 蛋白的 HR1 与 HR2 可形成六聚体结构,圆二色谱实验结果则表明,六聚体蛋白富含 α 琢螺旋结构 .

    • Altered Redox Status in Erythrocytes From Hypertensive Subjects: Effect of(-)Epicatechin

      2005, 32(3):235-238.

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      摘要:Hypertension is a major problem worldwide. There is much evidence to suggest that reactive oxygen species (ROS) radical may play a role in the development of organ damage associated with cardiovascular disease and hypertension. ( - )Epicatechin, a member of tea catechins belonging to flavonoid group, is known to be a potent anti-oxidant. The study has been undertaken to evaluate the effect of ( - )epicatechin on markers of oxidative stress: reduced glutathione (GSH) and membrane sulfhydryl ( — SH) groups in erythrocytes from hypertensive patients. The effect of ( - )epicatechin was also compared with a known anti-oxidant L-ascorbic acid. The erythrocyte intracellular GSH content and membrane — SH group content were significantly (P<0.01) decreased in hypertensive subjects. In vitro incubation with ( - )epicatechin caused an increase in GSH and — SH content, the effect was more pronounced in hypertensive erythrocytes. Similar results were obtained with L-ascorbic acid. The observed decrease in the level of GSH and — SH groups in hypertension is an indicator of oxidative stress condition. Observation of an increase in red cell GSH content and the protection of membrane — SH group oxidation by ( - )epicatechin in hypertensive subjects is a convincing reason to suggest that high dietary intake of foods rich in catechins may help to reduce oxidative stress and concomitant free radical damage in hypertensive patients.

    • 去辅基天青蛋白两种天然构象共存的热力学证据 ———差热温度扫描和圆二色的研究

      2005, 32(3):239-244.

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      摘要:天然态蛋白质能否在溶液中存在多种构象是一个有争议的问题 . 在前报道中已经鉴定出绿脓杆菌去辅基天青蛋白突变体 M121L 可以多种构象共存 . 用差热扫描量热和圆二色性的方法研究了野生型去辅基天青蛋白的热变性 . 结果表明在 pH 从 4.0 到 9.0 的范围内存在着两个摩尔热容最大值 . 较低温度下的去折叠反应在所研究 pH 范围内均部分可逆,而较高温度下的去折叠反应均不可逆 . 蛋白质去折叠的热容变化双峰用可相互转化的两种构象共存模型进行拟合 . 较低温度下能够去折叠的构象在 pH 4.0 时占 64% ,在 pH 9.0 时占 55%. 监测热变性过程中圆二色谱在 219 nm 处的信号变化也可以观测到两个独立的去折叠变化 . 信号变化的比值与在相同条件下差热扫描法测得的两种构象摩尔比一致 . 上述结果进一步支持了前文提出的去辅基天青蛋白在溶液中至少存在着两种构象的设想 .

    • 丙型肝炎病毒 NS3 螺旋酶寡核苷酸 适配子的筛选与鉴定

      2005, 32(3):245-250.

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      摘要:为筛选和鉴定抗丙型肝炎病毒 (HCV) NS3 螺旋酶 (NS3h) 的寡核苷酸适配子 (aptamers). 利用 SELEX 技术,以 HCV NS3h 为靶分子,从体外合成的 81 bp 随机单链 DNA 文库中筛选与 HCV NS3h 特异结合的寡核苷酸适配子 . 克隆测序后,进行了解离常数 (Kd) 测定和 Clustal W 软件包分析适配子一级结构 . 经过 8 轮循环筛选,随机 ssDNA 库与 HCV NS3h 的结合率从 0.45% 上升到 29.5%. 所有的一级结构没有共同的同源序列,但可分 5 个家族,其中 4 个家族具有共同的保守序列 . 解离常数测定表明,寡核苷酸适配子 H2 与 HCV NS3h 特异结合的亲和力最高,Kd值为 140 nmol/L. 适配子 H2 (10 μmol/L) 在体外对 HCV NS3h 的活性具有一定的抑制作用,抑制率达 44%. 利用随机寡核苷酸文库获得了抗 HCV NS3h 的寡核苷酸适配子 .

    • 氧化磷酸化抑制剂对光滑球拟酵母糖酵解速度的影响

      2005, 32(3):251-257.

      摘要 (2768) HTML (0) PDF 0.00 Byte (4887) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了不同浓度电子传递链抑制剂 ( 鱼藤酮和抗霉素 A) 和 FOF1-ATPase 抑制剂 ( 寡霉素 ) 对光滑球拟酵母胞内 ATP 水平、葡萄糖消耗速度、糖酵解途径关键酶的影响 . 在培养液中添加 10 mg/L 鱼藤酮和抗霉素 A ,相对于对照组,胞内 ATP 分别下降了 43% 和 27.7% ,使糖酵解关键酶磷酸果糖激酶 (PFK) 的活性分别提高 340% 和 230% ,从而导致葡萄糖消耗速度增加 360% 和 240% ,丙酮酸生成速度提高了 17% 和 8.5%. 改变胞内 ATP 水平并不影响糖酵解途径其他关键酶 HK 、 PK 活性 . 微量的寡霉素 (0.05 mg/L) 可使胞内 ATP 含量下降 64.3% ,当培养液中寡霉素浓度达到 0.4 mg/L 时,细胞不能继续生长,葡萄糖消耗速度和丙酮酸的生成速度却随着寡霉素浓度 ( 小于 0.6 mg/L) 的增加而增加 . 表明氧化磷酸化途径中, ATPase 决定着 ATP 的生成 . 降低胞内 ATP 含量能显著提高 PFK 活性 (r2=0.9971) ,葡萄糖消耗速度 (r2= 0.9967) 以及丙酮酸生产速度 (r2= 0.965) ,葡萄糖消耗速度的增加是糖酵解途径中关键酶 PFK 活性 (r2 = 0.9958) 和 PK 活性 (r2= 0.8706) 增加所导致的 . 这一结果有利于揭示真核微生物细胞中氧化磷酸化与中心代谢途径 ( 酵解 ) 的关系 .

    • 短发夹 RNA 介导 RNA 干扰的时间 和剂量效应研究

      2005, 32(3):258-267.

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      摘要:用 RNA 干扰 (RNA interference , RNAi) 技术抑制哺乳动物细胞中外源报告基因的表达,以探讨该过程中 RNAi 作用的剂量和时间效应 . 应用 Lipofectamine 2000 将外源报告基因的表达载体与编码短发夹 RNA (short hairpin RNA , shRNA) 的质粒共转染 HEK293H 细胞,观察 shRNA 载体对报告基因的抑制效应 . 转染后, shRNAs 的瞬时表达可特异地抑制细胞内报告基因的表达 . 在共转染后 12 , 24 , 48 , 60 , 72 , 96 h 时检测 EGFP (enhanced green fluorescent protein , EGFP) 基因 mRNA 及蛋白质表达水平,结果显示, EGFP mRNA 及蛋白质表达在 12 h 时略有降低, 24~48 h 时表达逐渐降低, 48~72 h 时降低最明显,其后 EGFP 表达水平逐渐恢复 . 提示该过程中 RNAi 效应呈现由弱到强、又由强到弱的逐渐消逝趋势 . 共转染一系列剂量比例的 EGFP 干扰载体与靶载体的结果表明,在一定剂量范围内, RNA 干扰载体所介导的抑制效应与干扰载体剂量大小有关,当其剂量进一步加大足以抑制外源基因表达时,抑制效应则维持在一“平台期” . 此外,通过 RNAi 抑制 HeLa 细胞、 HEK293 细胞中荧光素酶基因的表达, 荧光素酶活性变化也表现出上述类似的效应 . 这些结果表明,在体外哺乳动物细胞中,基于表达载体的 RNAi 作用呈现剂量和时间依赖性效应 . 这为基于载体表达的 RNAi 技术应用研究提供了一定的理论参考及依据 .

    • 新基因水稻 OsLSD1 的克隆及拟南芥和水稻类 LSD1 基因家族的生物信息学分析

      2005, 32(3):268-274.

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      摘要:类 LSD1 (LSD1-like) 基因家族是一类特殊的 C2C2 型锌指蛋白基因,编码植物特有的转录因子 . 目前已经研究的 2 个成员拟南芥 LSD1 (lesions stimulating disease resistance 1) 和 LOL1 (LSD-One-Like 1) 基因均参与植物细胞程序化死亡 (programmed cell death, PCD) 的调控 . 从水稻 cDNA 文库中克隆到 1 个类 LSD1 基因,命名为 OsLSD1. 该基因长 988 bp ,包含一个 432 bp 的开放阅读框,推导的氨基酸序列 (143 个氨基酸 ) 含有 3 个内部保守的锌指结构域 . DNA 印迹结果表明 OsLSD1 基因在水稻基因组中为单拷贝,且在根、茎和叶中表达 . 借助于生物信息学分析技术,从拟南芥和水稻数据库中各识别出 5 个和 7 个 ( 包括 OsLSD1) 类 LSD1 基因 . 分析了这些类 LSD1 基因的结构,蛋白质结构域组成 . 系统进化分析表明,无论基于编码区的核苷酸或氨基酸序列都可以将这些类 LSD1 基因分为 2 类 . 虽然不存在拟南芥或水稻特有的类 LSD1 蛋白,但有些结构域是水稻所特有的,也有些基因是来源于复制事件 .

    • 金黄色葡萄球菌肠毒素 C2 的基因克隆、 表达及其生物学活性

      2005, 32(3):275-281.

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      摘要:利用 PCR 技术从金黄色葡萄球菌的基因组 DNA 中克隆 SEC2 全长基因, PCR 产物与 pGEM-T 载体连接,经测序证实后进行亚克隆,构建其表达载体 pET-28a-SEC2 ,在大肠杆菌 BL21(DE3) 中表达成熟重组蛋白 (rSEC2) , 纯化 rSEC2 蛋白并对其生物学活性进行研究 . 结果表明:成功克隆了 SEC2 全长基因,测序证实该基因共 717 bp ,编码 239 个氨基酸,与 GenBank 中收录的 SEC2 成熟蛋白质序列完全一致, SEC2 基因登录 GenBank(Accession number : AY450554) ; 构建了 SEC2 的表达载体 pET-28a-SEC2 ,并在大肠杆菌 BL21(DE3) 中得到高效可溶性表达,可溶性的 rSEC2 经 Ni2+ 亲和层析纯化达到电泳纯,纯化的 rSEC2 蛋白经蛋白质印迹检测,并能有效刺激人外周血单个核细胞的增殖,被 rSEC2 刺激的外周血单个核细胞在体外对肿瘤细胞的生长有显著的抑制作用 .

    • 端粒酶催化亚基基因在小鼠 胚胎发育早期的转录活性

      2005, 32(3):282-287.

      摘要 (2434) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3016) 评论 (0) 收藏

      摘要:用 RT-PCR 引物分别扩增成年昆明 (KM) 小鼠睾丸、脾脏、肾脏、肝脏和胸腺组织的总 RNA 发现,端粒酶催化亚基基因 tert 在这些组织中都有转录,目标产物正确组装到 PMD 18-T 载体后测序,结果与已知 cDNA 序列一致 . PMSG/hCG 超数排卵方法获得 KM 小鼠成熟卵母细胞和 CZB 溶液体外培养的胚胎 (KM ♀× KM ♂ ) ,用酸性 Tyrode's 溶液消化透明带后,采用巢式 RT-PCR ,同时分析 tert 基因和持家基因 hprt 的转录发现,对于单个样品来说 , 全部卵母细胞 (15 h-post hCG , 10/10) 都存在 hprt 转录本,其中,只有 40% (4/10) 还同时存在 tert 转录本 . 原核形成初期 (20 h-post hCG , 6/6) 和原核晚期 (30 h post-hCG , 8/8) 的受精卵,以及发育至 2-C 早期的胚胎 (35 h-post hCG , 7/7) 都不转录 tert 基因,只有 hprt mRNA 存在; 2-C 晚期 (50 h-post hCG) 时,两个基因同时转录 (4/8) 和一个基因单独转录 (4/8) 的胚胎各占 50% ;从 4-C 阶段 (65 h-post hCG , 4/4) 开始,包括 8-C 阶段 (75 h-post hCG , 4/4) ,桑椹胚阶段 (93 h-post hCG , 4/4) ,直至囊胚阶段 (118 h-post hCG , 4/4) ,所有的胚胎都同时转录 tert 和 hprt 基因,而且转录水平明显升高 . 以 20 枚胚胎量为模板进行 RT-PCR 发现,原核早期,原核晚期的胚胎中仍然没有 tert 基因转录,只有 hprt mRNA ,但是,在 2-C 早期胚胎中同时检测到了 hprt 和 tert 两种 mRNA. 结果表明,持家基因 hprt 在成熟卵母细胞受精前后,以及胚胎早期发育过程中均存在转录本 . 40% 卵母细胞中存在的 tert mRNA 在受精后很快降解,检测不到;胚胎基因组在 2-C 早期开始转录 tert mRNA ,转录水平逐渐上升 . 结果暗示,小鼠胚胎的基因组 DNA 在 2-C 早期开始启动,功能基因 tert 也在此时开始转录,可能与胚胎发育初期的染色体保护有关 .

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