探索miR-145介导的黑青斑河鲀IFN-γ对MHC II的精细调控

哺乳类miR-145通过作用于MHC II的反式作用因子CIITA对MHC II的表达进行调控。为探讨在黑青斑河鲀中miR-145是否对CIITA基因存在直接调控作用,进而间接调控MHC II的表达,将黑青斑河鲀CIITA的3′非编码区(3′UTR)序列亚克隆至pMIR-Report载体中,通过双荧光素酶报告系统研究两者是否存在直接的靶标作用。结果表明:将miR-145类似物和构建的CIITA3′UTR载体共转染至Hela细胞后,荧光素酶活性没有出现预期的下调,反而出现上调;增大或减少miR-145的转染量,荧光素酶活性的变化幅度也会随之改变。将miR-145类似物和构建的CIITA3′UTR载体共转染至COS-7细胞,荧光素酶的活性没有改变。离体转染miR-145到河鲀原代脾细胞中,检测MHC II基因的表达水平也没有变化,表明miR-145确实对河鲀CIITA没有靶标作用。     

斑马鱼Tg(Crystal-pro-gsdf-2A-egfp)质粒的构建及验证

为研究性腺体衍生因子基因(gsdf)在斑马鱼Danio rerio精巢发育过程中相关分子调控机制模型,提取了斑马鱼精巢总RNA,逆转录合成c DNA,并以其为模板,用RT-PCR法扩增得到gsdf基因,构建了以小鼠gamma-crystalin启动子启动的斑马鱼gsdf基因与增强型绿色荧光蛋白基因(egfp)融合的荧光素酶报告质粒Tg (Crystal-pro-gsdf-2A-egfp),采用显微注射技术注射该质粒至1细胞期的斑马鱼受精胚胎中。结果表明:在荧光显微镜下观察到19尾能在眼部晶状体中特异表达绿色荧光蛋白基因(gfp)的F0代斑马鱼,将表达了绿色荧光蛋白基因的斑马鱼同野生型(WT)非转基因斑马鱼杂交,最终获得能特异表达绿色荧光蛋白基因的F2代,且gsdf基因能在斑马鱼眼部晶状体中特异表达并稳定遗传。研究表明,在斑马鱼上建立的Tg (Crystal-pro-gsdf-2A-egfp)转基因品系,为研究和观察斑马鱼精巢发育的分子调控机制提供了新的方法。     

海七鳃鳗pma-miR-200c-3p对斑马鱼心脏发育的作用研究

为研究海七鳃鳗Petromyzon marinus pma-miR-200c-3p在心脏发育过程中的生物学功能,采用显微注射技术,将pma-miR-200c-3p模拟体注射到斑马鱼Danio rerio胚胎,过表达pma-miR-200c-3p后,使用qRT-PCR及Western blot法检测了一些与心脏发育相关的标志性基因的表达水平,以及BMP/Smad通路重要基因蛋白水平的变化,并利用生物信息学预测、GFP荧光表达分析了pma-miR-200c-3p的生物学作用。结果表明:过表达pma-miR-200c-3p的斑马鱼胚胎中,与心脏发育相关的标志性bmp4、bmp5、smad1、gata5、tbx2b和notch1a基因的表达水平极显著上调(P<0.01),同时BMP/Smad通路中BMP4、Smad1、GATA5蛋白表达水平也明显升高;细胞试验表明,cdx1b基因可能是pma-miR-200c-3p的一个靶基因。研究表明,pma-miR-200c-3p可能通过抑制cdx1b基因的表达,参与BMP/Smad通路以促进心脏发育。     

调节猪TNF-α表达的miRNAs鉴定

肿瘤坏死因子α(TNF-α)是脂肪细胞的分泌产物之一,在脂肪中行使着复杂的调节功能,为了研究猪脂肪组织中TNF-α的表达受到哪些miRNA的调控,从猪脂肪组织基因组中获得猪TNF-α3'端非翻译区(UTR)序列,与荧光素酶质粒PGL3-control连接构建猪TNF-α的萤光素酶表达质粒PGL3-TNF-α3'UTR。生物信息学预测miR-19a,miR-124,miR-130a,miR-301,miR-506等miRNAs均靶向猪TNF-α,将这些miRNA分别与PGL3-TNF-α3'UTR质粒共转到细胞中,以乱序序列作为阴性对照(NC),检测miRNA对质粒荧光素酶活性的作用。结果发现miR-19a,miR-124和miR-130a均能够显著抑制萤光素酶的活性(P<0.01),为了验证这3个miRNA是否通过各自种子序列起调控作用,突变了PGL3-TNF-α3'UTR中这3个miRNA种子序列的结合位点,结果发现miRNAs对突变质粒中的荧光素酶均无明显抑制作用(P>0.05)。结果证明,miR-19a,miR-124和miR-130a与猪TNF-α均有直接的靶向关系并通过各自种子序列抑制TNF-α的表达。     

植物MIR156a对哺乳动物JAM-A的调控作用

植物MIR156a稳定存在于哺乳动物血清和组织中。为探讨MIR156a对哺乳动物的细胞间连接黏附分子(junction adhesion molecule-A,JAM-A)基因是否有调控作用,分别将人和小鼠JAM-A的3′非编码区(3′-UTR)序列亚克隆至pMIR-REPORTTM质粒载体中。通过荧光素酶活性实验,研究MIR156a对其是否有直接的靶标作用。此外,对高表达JAM-A的人Caco-2细胞和小鼠内皮细胞(mouse aortic endothelial cells,mAEC)细胞进行MIR156a干预,通过实时荧光定量PCR分析其对细胞中JAM-A的表达是否有影响。结果显示,MIR156a能够明显降低表达人源JAM-A 3′-UTR报告质粒的荧光素酶活性,而对表达小鼠JAM-A 3′-UTR细胞的荧光素酶活性没有影响。同时,MIR156a类似物显著降低Caco-2中JAM-A的表达水平,而对mAEC中JAM-A的表达没有影响。以上结果表明,MIR156a对人源JAM-A有靶标作用,对小鼠JAM-A没有靶标作用。     

Cas9-CRISPR敲除hae3基因对斑马鱼血红蛋白生成的影响

为获得hae3基因缺失的突变体,并研究hae3基因对血红蛋白生成的影响,以斑马鱼Danio rerio为研究对象,利用Cas9-CRISPR技术,成功建立了缺失血红蛋白hae3基因的鱼类模型,采用显微注射技术将hae3 sgRNA与Cas9 RNA混合后对斑马鱼第一细胞期受精卵动物极进行注射,利用序列测定与比对、T7核酸酶酶切方法成功检测到了hae3基因的敲除,并对缺失hae3基因的斑马鱼和对照组斑马鱼同时进行固蓝(O-dianisidine)染色。结果表明,与对照组相比,试验组斑马鱼血红蛋白含量明显下降,并有畸形表型。研究表明,胚胎时期hae3基因的缺失会严重影响斑马鱼血红蛋白的生成,而且伴随畸形发育表型。     

Cas9-CRISPR敲除hae3基因对斑马鱼血红蛋白生成的影响

为获得hae3基因缺失的突变体,并研究hae3基因对血红蛋白生成的影响,以斑马鱼Danio rerio为研究对象,利用Cas9-CRISPR技术,成功建立了缺失血红蛋白hae3基因的鱼类模型,采用显微注射技术将hae3 sgRNA与Cas9 RNA混合后对斑马鱼第一细胞期受精卵动物极进行注射,利用序列测定与比对、T7核酸酶酶切方法成功检测到了hae3基因的敲除,并对缺失hae3基因的斑马鱼和对照组斑马鱼同时进行固蓝(O-dianisidine)染色。结果表明,与对照组相比,试验组斑马鱼血红蛋白含量明显下降,并有畸形表型。研究表明,胚胎时期hae3基因的缺失会严重影响斑马鱼血红蛋白的生成,而且伴随畸形发育表型。     

miR-124通过靶向调控DNMT3B抑制胃癌细胞增殖

目的明确miR-124是否通过靶向调控DNA甲基化转移酶3B(DNA methyltransferase 3B,DNMT3B)表达而抑制胃癌细胞增殖能力,从而揭示miR-124的抑瘤分子机制。方法采用MTT检测miR-124对人胃癌MKN-45细胞的增殖能力;构建DNMT3B 3'UTR-荧光素酶报告载体,通过荧光素酶报告检测观察miR-124对DNMT3B3'UTR-荧光素酶活性的影响;将miR-124 mimics转染胃癌细胞MKN-45,采用Western blot检测DNMT3B表达水平。结果 MTT结果显示,在转染miR-124 mimics 24、48和72 h后OD值(0.264±0.023、0.377±0.041、0.524±0.029)分别与对照组(0.414±0.051、0.619±0.065、0.898±0.072)比较,差异均有显著性(均P<0.05),且具有时间依赖性;荧光素报告载体系统证实DNMT3B是miR-124直接调控的靶基因。Western blot结果显示,miR-124可抑制DNMT3B蛋白的表达。结论 miR-124通过靶向调控DNMT3B的表达而抑制胃癌细胞增殖能力。     

用生物传感器方法测定正常小鼠肝脏中miR-21活性

目的:建立生物传感器检测小鼠肝脏中microRNA(miRNA)活性的方法,测定miR-21在正常小鼠肝脏中的活性。方法:首先,分子克隆方法构建检测miRNA活性的通用型质粒传感器Dsensor。将各种miRNA的互补序列插入Dsensor中构建成相应miRNA活性检测传感器。用水动力法将检测miR-21的Dsensor注射至正常小鼠体内,以miR-122 Dsensor为阳性对照,miR-206Dsensor为阴性对照,以不插入任何miRNA互补序列的Dsensor为空白对照。不同时间点尾静脉采血测定Gluc表达,处死小鼠测定肝脏中Fluc表达,比较计算得出miRNA活性。最后,用QRT-PCR法测定小鼠肝脏组织中miR-21、miR-122和miR-206表达水平。结果:用RIF(Relativeinhibiting fold)值表示miRNA活性,miR-21、miR-122和miR-206活性分别为80.03±21.25,29.90±5.90和0.92±0.29,表明小鼠正常肝脏中miR-21的负调控活性明显高于miR-122。然而,QRT-PCR法测定结果显示,miR-21的表达水平明显低于miR-122,而miR-206几乎没有表达。从miR-21与miR-122的活性与表达水平比较发现,miR-21的表达水平并没有真实反映其活性。结论:成功建立了一种小鼠肝脏中miRNA活性检测方法;首次发现小鼠正常肝脏中miR-21活性水平比miR-122更高,而表达水平却明显低于miR-122。提示miR-21对于维持肝脏的正常生理功能的重要作用,值得进一步研究其调控的靶基因和机理。     

miR-381-3p靶向SP1抑制mTOR/p70s6k信号通路调控食管癌细胞的增殖和凋亡

目的 探讨miR-381-3p靶向特异性蛋白1（specificity protein 1，SP1）抑制mTOR/p70s6k信号通路对食管癌细胞的增殖和凋亡调控作用。方法 RT-qPCR检测正常食管细胞和食管癌细胞中miR-381-3p与SP1 mRNA的表达，利用Lipofectamine 2000将miR-381-3p mimic 质粒、miR-control质粒、SP1质粒分别或联合转染进入EC9706细胞，基因预测软件预测miR-381-3p的靶基因，双荧光素酶报告检测靶向关系，MTT法检测细胞增殖情况，流式细胞术检测细胞凋亡，蛋白质印迹分析检测Ki67、增殖细胞核抗原（proliferating cell nuclear antigen，PCNA）、B淋巴细胞瘤2（B-celllymphoma，Bcl-2）、Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2 Associated X Protein， Bax)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3（Cysteine aspartic acid protease 3，Caspase-3）、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）、p-mTOR、p70s6激酶(The p70s6 kinase，p70s6k)、p-p70s6k和SP1蛋白表达水平。结果 miR-381-3p在食管癌细胞EC9706中低表达（P < 0.01），而SP1高表达（P < 0.01）；miR-381-3p与SP1 3’UTR区存在结合位点，且miR-381-3p直接靶向抑制SP1表达；过表达miR-381-3p后，食管癌细胞增殖明显降低（P < 0.01）、Ki67和PCNA蛋白表达明显下调（P < 0.01），细胞凋亡率明显降升高（P < 0.01）、Bax/Bcl-2和Cleaved caspase-3蛋白表达明显上调（P < 0.01），mTOR和p70s6k磷酸化明显减少（P < 0.01）；而高表达SP1可以逆转miR-381-3p对食管癌细胞增殖抑制和凋亡诱导作用。抑制mTOR/p70s6k信号通路后，食管癌细胞增殖明显降低（P < 0.01），细胞凋亡率明显增加（P < 0.01），增殖标记蛋白Ki67表达明显下调（P < 0.01），凋亡标记蛋白Cleaved caspase-3表达明显上调（P < 0.01），而SP1蛋白表达无明显变化。结论 miR-381-3p可能通过靶向SP1抑制mTOR/p70s6k信号通路来抑制食管癌细胞的增殖、诱导细胞凋亡。