为揭示IGF结合蛋白(Insulin-like growth factor binding protein,IGFBP)对水产动物生理生长和营养代谢的影响,选取大菱鲆肌成纤维细胞作为研究对象,通过生物信息学分析将斑马鱼(Danio rerio)、智人(Homo sapiens)和大菱鲆(Scophthalmus maximus L.)中igfbp基因的氨基酸序列共同进行分析推断进化历史,对肌成纤维细胞进行IGFBPs的抑制剂(NBI 31772)和IGF1R的抑制剂(BMS 554417)处理,通过荧光定量PCR、蛋白免疫印迹、Annexin V-FITC染色、代谢物测定等分析.结果显示:大菱鲆IGFBP家族共有12个基因,不同的igfbp基因具有显著的组织表达特异性.在脑、鳃、胆囊组织中igfbp2a表达量最高;在眼、肌肉、肾脏、皮肤组织中igfbp5a表达量最高;在脾脏和心脏组织中igfbp3b表达量最高;在肝脏组织中igfbp2b表达量最高;在肠组织中igfbp4表达量最高;大菱鲆肌成纤维细胞在营养诱导后igfbp1a、igfbp3b、igfbp4、igfbp5a和igfbp5b基因表达呈先下降后上升的趋势.igf2相较于igf1对营养应答更敏感.短期抑制IGFBPs能够促进IGF的信号激活能力,而长期抑制IGFBPs则降低IGF的活性并导致细胞凋亡.此外,长期抑制IGFBPs会造成糖酵解和三羧酸循环代谢中间物含量降低,但会积累细胞内游离必需氨基酸.研究成果为进一步认识IGFBPs及IGF信号通路在水产动物中的作用提供了新的参考.

鱼类的许多生理过程都受到烟碱型乙酰胆碱受体(nicotinic acetylcholine receptors)的调节,如神经肌肉信号传递.在海洋环境中,三带双锯鱼(Amphiprion ocellaris)被芋螺(Conus)捕食的过程与烟碱型乙酰胆碱受体密切相关.本研究以三带双锯鱼肌肉、脑、肠道组织的cDNA作为模板,克隆三带双锯鱼烟碱型乙酰胆碱受体不同亚基的基因,在此基础上进行生物信息学分析,同时构建系统进化树.研究结果表明,从三带双锯鱼肌肉组织中克隆得到了烟碱型胆碱能受体α1亚基(cho-linergic receptor nicotinic alpha 1 subunit,chrna1)和烟碱型胆碱能受体 e 亚基(cholinergic receptor nicotinic epsilon subunit,chrne)基因序列;从脑组织中克隆获得烟碱型胆碱能受体α10亚基(cholinergic receptor nicotinic alpha 10 subunit,chrna10)基因序列.将得到的基因序列利用Colabfold软件对其编码蛋白的3D结构进行预测,所得结果与已经解析的烟碱型乙酰胆碱受体的结构高度相似.采用荧光定量PCR技术对chrna1、chrne、chrna10基因在三带双锯鱼肌肉、脑、肠组织中的表达水平进行检测,结果显示,chrna1、chrne基因在肌肉组织中的表达量非常高,在脑组织中的表达量非常低,肠道组织中没有检测到表达.chrna10基因在脑组织中的表达量较低,在肌肉、肠道组织中没有检测到表达.系统进化树结果表明不同物种间乙酰胆碱受体的蛋白序列高度保守,三带双锯鱼与模式生物斑马鱼(Danio rerio)几乎同源.

目的 探讨循环微小核糖核酸(miR)-126-3p在非小细胞肺癌(NSCLC)中表达及诊断价值.方法 收集多中心miR芯片及测序数据探讨NSCLC的循环miR-126-3p的表达差异.为了评估循环miR-126-3p综合表达水平,计算标准化均数差(SMD)和综合受试者工作特征(sROC)曲线,分析sROC曲线的曲线下面积(AUC),探讨灵敏度、特异度、阳性阴性似然比,并结合组织进一步综合分析循环miR-126-3p表达.通过miRDB、starBase v2.0和TargetScan 7.1,结合NSCLC中的上调差异基因,利用互补序列方法筛选了循环miR-126-3p潜在靶基因.结果 基于6项循环miR数据集发现循环miR-126-3p表达水平高于对照组,差异有统计学意义(P＜0.05),受试者工作曲线显示循环miR-126-3p有较强的诊断效能(AUC＞0.5),而在199例NSCLC组中综合表达低于对照组(SMD=-1.46).sROC曲线显示循环miR-126-3p区分NSCLC组和对照组有高准确性(AUC=0.91),Egger's检验不存在发表偏倚(P＞0.05),灵敏度、特异度均≥0.80,阳性似然比、阴性似然比为5.37和0.18.此外,对26个数据集1 320例NSCLC循环和组织综合分析显示,循环miR-126-3p在NSCLC组中表达低于对照组(SMD=-2.07).sROC曲线显示低表达的循环miR-126-3p在区分NSCLC组和对照组有高准确性(AUC=0.97).此外,筛选得到循环miR-126-3p的潜在靶基因ADAM9和SLC7A5在NSCLC组中表达均高于对照组.结论 低表达的循环miR-126-3p可能是NSCLC高准确性筛查的重要生物标志物.

为探究独脚金内酯抑制剂Tis108对天麻生长的影响,该研究采用10 μmol·L-1的Tis108溶液处理白麻块茎,对块茎的内源激素赤霉素(GA)含量进行测定,通过RT-PCR技术克隆GA失活关键酶GeCYP714A1基因,借助ExPASy、SWISS-MODEL、MEGA 等软件对该基因进行生物信息学分析,并测定其在天麻不同组织部位的表达水平.结果显示,Tis108处理后天麻块茎的GA含量显著升高,GA失活关键酶GeCYP714A1的转录水平显著降低.GeCYP714A 1基因的编码区全长1 173 bp,编码390个氨基酸,蛋白的相对分子质量为44.85 kDa,理论等电点为9.83,不稳定系数为49.20,脂肪系数为89.03,总平均亲水指数平均值为-0.235,属于碱性亲水性不稳定蛋白;且GeCYP714A1蛋白定位于线粒体,无信号肽,不具有跨膜结构.系统进化树分析显示,GeCYP714A1与铁皮石斛DcCYP714C2(PKU78454.1)蛋白亲缘关系最近,序列一致性达67.25％.利用qRT-PCR技术分析天麻GeCYP714A1基因的表达模式,结果显示在天麻块茎中GeCYP714A1转录水平最高,其次是茎和花序.该研究表明Tis108可抑制天麻块茎中GA失活酶GeCYP714A1的转录水平,提高GA的积累量,影响天麻块茎生长,为进一步揭示独脚金内酯调控天麻GA信号和块茎发育奠定基础.

AP2转录因子属于AP2/ERF超家族,参与调节植物生长发育的各种生物学过程,以及对生物和非生物胁迫的响应.然而,关于紫苏(Perilla frutescens)AP2转录因子家族的研究未见报道.在本研究中,从紫苏基因组中鉴定到18个AP2家族成员,使用生物信息学方法分析了基因结构、保守基序和顺式作用元件.WRINKLED 1(WRI1)是许多植物物种中脂质生物合成的关键调节因子,在油脂合成过程中发挥重要调控作用.通过序列比对发现其中1个成员与AtWRI1序列高度同源,含有2个保守的AP2结构域,命名为PfWRI1.结合转录物组数据分析了 PfAP2家族基因在紫苏不同组织和种子发育不同阶段的表达水平,结果表明,PfWRI1仅在紫苏种子中高表达,暗示Pf-WRI1 可能与种子的发育过程有关.进而构建植物过表达载体pCAMBIA1303-PfWRI1,通过农杆菌侵染技术转化野生型(Col)以及突变体(wri1-1)拟南芥,分别获得过表达和回补株系.结果表明,相比于Col,PfWRI1的表达导致拟南芥种子含油率提高了 8.90％～13.57％,并促进转基因拟南芥种子中油酸(C18:1)和亚油酸(18:2)的积累,减少棕榈酸(C16:0)、花生酸(C20:0)和花生一烯酸(C20:1)的积累.此外,外源PfWRI1基因的表达增加了糖酵解和脂肪酸生物合成相关基因At-PKP-α、AtPKP-β1、AtBCCP2、AtSUS2和AtLIP1的表达.综上所述,PfWRI1可能通过与上述基因互作,增加不饱和脂肪酸含量来促进油脂积累.

CRISPR/Cas是原核生物在进化过程中获得的一种免疫防御系统,用于抵抗外来遗传物质的入侵,近年来被开发成为高效的基因编辑、基因调控以及分子诊断工具.其可编程靶向机制揭开了利用该系统进行基因组操作的序幕,并允许在活性范围内实现动态调节和控制基因表达.作为现有基因修饰手段中灵活性最强和成本最低的技术之一,已被广泛应用于临床疾病治疗、工农业生产、可持续染料开发和化学品加工等领域.随着对CRISPR/Cas系统的不断深入挖掘和探索,大量研究报道了 gRNA工程改造及优化方法,包括改变间隔序列长度、调节恒定区和可变区的结构、向末端或中间延伸添加额外功能序列及化学合成修饰等,以期降低脱靶突变率,提高作用效率,充分激发CRISPR基因操纵工具在生物医学方面的潜力.基于此,本综述将介绍CRISPR/Cas9和CRISPR/Cas12系统中gRNA工程化设计方法及应用研究的最新进展,分析探讨了当前工程化gRNA技术面临的机遇和挑战,旨在为获得性能更加优异的gRNA提供思路和方向,从而提高利用CRISPR/Cas系统探测人类细胞基因组的能力,进一步为可编程生物学带来更多可能性.

肺表面活性物质有助于维持肺泡结构,促进呼吸作用和对氧的吸收及利用,磷脂酰胆碱为肺表面活性物质磷脂主要成分.为进一步研究高原动物对低氧环境的适应机制,本文以青藏高原特有物种高原鼢鼠(Eospalax baileyi)和高原鼠兔(Ochotona curzoniae)为研究对象,应用生物信息学方法对编码磷脂酰胆碱合成途径中关键酶胆碱激酶基因Chok-α和Chok-β、磷酸胆碱胞苷转移酶基因Pcyt-α和Pcyt-β以及胆碱磷酸转移酶基因Cpt的序列进行进化分析,并以SD大鼠(Rattus norvegicus)为对照,测定了这些基因在肺组织中的mRNA表达水平.生物信息学结果表明,Chok-α、Chok-β、Pcyt-α、Pcyt-β和Cpt基因序列高原鼢鼠与以色列鼹鼠(Nannospalax galili)的同源性最高,高原鼠兔与北美鼠兔(O.princeps)的同源性最高,均高达90％以上;高原鼢鼠Cpt与以色列鼹鼠,高原鼠兔Chok-β、Pcyt-β和Cpt与北美鼠兔有平行进化位点.选择压力分析表明,高原鼢鼠Chok-α亚基第4位的赖氨酸、第5位点的苯丙氨酸和第10位的谷氨酸,高原鼠兔Chok-β亚基第4位蛋氨酸,高原鼢鼠Cpt第163位谷氨酸,这些位点均存在显著差异(P＜0.05);SIFT评估结果发现,高原鼠兔的Chok-β亚基中第212位氨基酸变异位点和Pcyt-β亚基第18位氨基酸变异位点对其功能有显著影响(P＜0.05).mRNA表达水平分析结果表明,高原鼢鼠Chok-α和Chok-βmRNA表达水平均显著高于高原鼠兔与SD大鼠(P＜0.01),高原鼠兔Chok-β mRNA表达水平显著高于SD大鼠(P＜0.05);SD大鼠Pcyt-α、Pcyt-β和Cpt mRNA表达水平显著高于高原鼠兔和高原鼢鼠(P＜0.01),而高原鼠兔与高原鼢鼠间无差异(P＞0.05).以上结果表明,与SD大鼠相比,高原鼢鼠和高原鼠兔磷脂酰胆碱合成途径中关键酶氨基酸变异和基因表达水平的差异以及两种高原动物的生理适应,更利于它们在高寒低氧的独特环境中获取氧并利用氧,从而促进呼吸作用,以加强能量代谢并适应低氧环境.

目的:探讨基于多序列MR图像所构建的影像组学模型在预测脑胶质瘤Ki-67表达水平中的价值.方法:回顾性分析2017年1月—2023年5月经病理检查证实的114例胶质瘤患者的MRI图像和临床特征.根据肿瘤标本检测获得的Ki-67表达水平,将患者分为高表达组(n=54)和低表达组(n=60).将所有患者按7︰3的比例随机分为训练集79例(高表达组37例,低表达组42例)和测试集35例(高表达组17例,低表达组18例).使用ITK-SNAP软件,在CE-T1WI图像上沿胶质瘤边缘逐层勾画ROI,获取肿瘤全域容积ROI(VOI).然后使用"Pyradiomics"软件包,分别自T1WI、CE-T1WI、T2WI和T2-FLAIR图像上提取肿瘤VOI的影像组学特征.采用t检验和递归特征消除法进行特征筛选,利用随机森林方法建立预测Ki-67表达水平的临床-影像模型、影像组学模型及联合模型.采用ROC曲线下面积(AUC)和DeLong检验来评估和比较上述模型的效能.使用校准曲线和Hosmer-Lemeshow检验分析模型的拟合优度,并通过决策曲线分析(DCA)评估各个模型的临床应用价值.结果:临床-影像模型、影像组学模型和联合模型在训练集和测试集中的AUC分别为0.791(95％CI:0.685～0.874)和0.716(95％CI:0.538～0.855)、0.907(95％CI:0.820～0.961)和0.866(95％CI:0.708～0.957)、0.964(95％CI:0.896～0.993)和0.908(95％CI:0.760～0.979),以联合模型的的AUC最大.Delong检验结果显示,联合模型的预测效能优于临床影像模型(训练集P<0.001;测试集P=0.018),但与影像组学模型之间的差异无统计学意义(P>0.05).Hosmer-Lemeshow检验结果显示联合模型校准曲线的拟合度良好(P>0.05).DCA结果显示,当风险阈值为0.11～0.89时,联合模型的临床净效益高于影像组学模型.结论:基于临床、影像特征及多序列MRI影像组学特征构建的联合模型对术前预测胶质瘤Ki-67表达水平具有一定价值.

目的 通过在人胚肾-293T(human embryo kidney-293T,HEK-293T)细胞中过表达岩藻糖转移酶 2(fucosyl-transferases 2,FUT2)基因,进而催化诺如病毒受体人类组织血型抗原(histo-blood group antigen,HBGA)的形成,构建介导诺如病毒和受体发生相互作用的细胞系.方法 构建FUT2 慢病毒质粒,采用Lipofectamine 2000 将FUT2慢病毒质粒及pMD.2G和psPAX2 包装质粒共转染HEK-293T细胞,收获慢病毒颗粒.慢病毒颗粒感染对数生长期的HEK-293T细胞,嘌呤霉素加压筛选获得HEK-293T/FUT2 细胞系.PCR鉴定FUT2 基因是否整合到基因组中,RT-qPCR检测HEK-293T/FUT2 细胞FUT2 mRNA转录水平,流式细胞术分析HEK-293T/FUT2 细胞HBGAs的表达,间接免疫荧光法分析HEK-293T/FUT2 细胞与诺如病毒病毒样颗粒(virus-like particle,VLP)的结合活性.结果 成功构建了序列正确的慢病毒质粒PLVX-IRES-Puro-FUT2,并获得了慢病毒颗粒.慢病毒颗粒感染HEK-293T细胞后,通过嘌呤霉素加压筛选获得了HEK-293T/FUT2 细胞系,PCR验证显示,FUT2 基因成功整合到HEK-293T细胞基因组中.HEK-293T/FUT2 细胞FUT2 mRNA水平提高了 330 倍.99.9%的HEK-293T/FUT2 细胞表达H2 型人类组织血型抗原.GI.1 重组诺如病毒VLP可以与HEK-293T/FUT2 细胞产生很好的结合反应,EC50为 2.007 μg/mL.结论 建立了H2 型人类组织血型抗原稳定高表达的HEK-293T细胞系,并基于该细胞系初步建立了GI.1 型重组诺如病毒VLP结合活性评价方法.

[目的]为增强不结球白菜对芜菁花叶病素养(TuMV)的抗性,研究探讨了不结球白菜中BcCHC1蛋白与TuMV之间的相互作用机制.[方法]首先从不结球白菜中鉴定出重链网格蛋白(CHC)基因家族的成员BcCHCs,随后克隆了 1个代表性的CHC1基因,并对其进行了亚细胞定位分析.通过双分子荧光互补实验(BiFC)筛选出与BcCHC1蛋白相互作用的TuMV蛋白,并利用病毒诱导的基因沉默技术(VIGS)来沉默BcCHC1基因,以评估其功能.[结果](1)成功克隆了不结球白菜的BcCHC1基因,该基因的编码序列长5 124碱基对,编码1 708个氨基酸.(2)在TuMV感染不结球白菜30 d后,实时荧光定量PCR分析显示,感染TuMV的不结球白菜中BcCHC1基因的表达量显著降低.(3)亚细胞定位研究表明,BcCHC1蛋白主要定位于烟草表皮细胞的细胞膜和细胞核.(4)BiFC实验进一步证实,BcCHC1蛋白能够与TuMV的CI和6K2蛋白发生相互作用,其中与CI的互作主要发生在细胞核内,而与6K2的互作则主要位于细胞膜.(5)通过对BcCHC1基因沉默株系的观察发现,沉默Bc-CHC1基因会导致植株死亡.[结论]BcCHC1蛋白通过与TuMV的CI和6K2蛋白相互作用,影响网格蛋白依赖的内吞作用途径及病毒复制,从而调控TuMV对不结球白菜的侵染.然而,BcCHC1基因调控TuMV侵染不结球白菜的具体机制仍需进一步研究.