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免疫相关基因在结核性肉芽组织中的表达变化分析
目的:研究免疫相关基因在结核性肉芽组织中的差异表达.方法应用基因芯片技术和生物信息学方法,采用多聚赖氨酸修饰玻璃载玻片进行接触式点样,制作包含626个人体免疫相关基因片段的cDNA芯片.
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中国台湾地区H6N1禽流感病毒血凝素基因的适应性进化
2013年在中国台湾地区发现了第一例人感染H6N1禽流感,研究该地区H6N1病毒血凝素基因(HA)的适应性进化特征和种群动力学,将为人感染H6N1病毒的来源、进化及致病机制的理解提供更多信息,为进一步的研究和防治提供一定帮助.本研究从Flu和GISAID两大数据库中获得中国台湾地区所有已释放的H6N1病毒的HA序列,构建系统发育树和进化动力曲线,并推测其进化速率,分析其适应性进化特征.结果表明中国台湾地区H6N1病毒的HA有五种类型,其中人感染H6N1病毒的HA所属类型为目前当地优势类型;该病毒种群于1971年底第一次扩张,2008年迅速减少,而后又略有增加.同时在长期的进化过程中,3个位点受到正选择作用的影响,增加了病毒的适应能力;89个位点受负选择作用的影响,它们在病毒的复制、流行中可能具有重要的功能;其中剪切位点附近的329位所受负选择作用强烈(PsLAC0.001、PFEL0.000、BFREL 137),此位点可能与病毒毒力有关.中国台湾地区H6N1病毒的HA已发生了明显的适应性进化,具有发生疫情的可能性,人们应高度重视,并能及时给与监测和防治.
关键词: 人感染H6N1禽流感病毒 适应性进化 进化动力学 血凝素 生物信息学方法 -
大鼠肝再生相关基因LRRP1的人同源基因是一种新型琥珀酸脱氢酶的亚单位编码基因
目的:应用分子生物学和生物信息学方法,寻找、克隆大鼠肝再生相关基因LRRPl的人的同源基因,阐明LRRPl基因的结构和功能,为研究肝脏再生调节的分子生物学机制奠定基础.方法:利用美国国立卫生研究院建立的核苷酸数据库(GenBank)以及相应的核苷酸序列同源性搜索分析软件(BLASTN),以大鼠的LRRPl的cDNA序列作为参照,对于人的同源性cDNA序列进行搜索分析,寻找人的LRRPl的同源基因序列.利用蛋白质一级结构序列的数据库以及相应的同源蛋白序列的搜索分析,阐明人LRRPl蛋白质一级结构与已知蛋白序列的同源性,从而根据蛋白质一级结构的相似性,对于新克隆基因进行功能方面的预测分析.应用在线软件的分析,对于人LRRPl蛋白质一级结构序列进行分析预测,分析其氨基末端序列是否具有信号肽序列,以判断人LRRPl蛋白是否是一种可以分泌表达的蛋白;同样对人LRRPl蛋白质一级结构序列进行在线软件的分析,对于人LRRPl蛋白质分子结构中的潜在的糖基化位点以及其他类型的修饰位点进行预测.结果:人的LRRPl的编码基因由480nt组成,编码产物由159aa组成.人LRRPl的蛋白质一级结构序列与人琥珀酸脱氢酶亚单位D、牛琥珀酸脱氢酶亚单位D高度同源,同源性分别为79%(126/159),78%(123/156).人LRRPl是一种分泌蛋白,在其分子结构中具有N-糖基化位点、蛋白激酶C磷酸化位点和豆蔻脂化修饰位点.结论:人LRRPl蛋白是一种新型的琥珀酸脱氢酶的亚单位编码基因.
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犬小孢子菌膜蛋白PQ-LRP基因全长cDNA的克隆
目的 克隆犬小孢子菌膜蛋白PQ-LRP(PQ-loop repeat protein)基因全长cDNA,探讨在头癣发病机制中的作用.方法 选用犬小孢子菌头癣株(A518)为实验株,采用cDNA快速末端扩增法(RACE),克隆PQ-LRP基因的全长序列.结合生物信息学方法对获得的序列进行初步功能分析.结果 获得犬小孢子菌PQ-LRP全长序列为1522 bp,拥有一个1080 bp的开放阅读框,编码359个氨基酸,5 '非编码区为49 bp,3 '非编码区为393 bp;同源性比对与断发毛癣菌的PQ-LRP同源性达到81%,与红色毛癣菌PQ-LRP同源性达到79%.结论 克隆出犬小孢子菌膜蛋白PQ-LRP cDNA全长序列,为研究膜蛋白PQ-LRP基因在犬小孢子菌病中的功能奠定基础.
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日本血吸虫成虫cDNA文库基因筛选结果的分析
分离和鉴定抗原候选基因是日本血吸虫疫苗研制的主要内容,目前常用的办法是通过构建日本血吸虫生活史某一阶段的cDNA文库,采用核酸探针或抗体探针,从cDNA文库中筛选出特异性抗原基因,或通过EST技术利用生物信息学方法得到所需cDNA序列,进而可以在体外表达抗原性蛋白质,作进一步的研究[1-3].本文就日本血吸虫成虫cDNA文库的筛选结果作一综述.
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严重烧伤大鼠的内源性保护机制初探
严重烧伤后机体发生一系列炎症反应,同时激活细胞内源性保护机制,其中热休克反应(heat shock response,HSR)是重要的抗损伤机制.本研究中发现严重烧伤大鼠单核细胞中HSP70得到明显诱导表达:伤后12 h的Western-blot灰度扫描结果与正常对照组(0 h)比较:(5.23±0.31)vs(1.70±0.43)(P<0.01),而HSF1基因表达上调.同时,采用博星基因芯片公司的含有8 000个基因的鼠cDNA芯片,观察了严重烧伤鼠单核细胞基因表达谱的改变,结果发现190个基因表达上调,其中包括肿瘤坏死因子α(TNF-α)、IL-15、GM-CSF、iNOS、高迁移率族蛋白1(HMGB1)和Kruppe1样因子4(KLF4)等促炎因子11个,有175个基因表达下调,其中包括IL-10、IL-4等抗炎因子2个.运用生物信息学方法对改变基因启动子区分析得出11个基因的启动子区包含至少一个完整热休克元件(HSE)序列(nGAAnnTTCn).这些结果提示,严重烧伤激活了机体的热休克保护机制,HSF1参与了多数炎症因子的表达调控.
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心肌缺血预适应诱导表达上调新基因MIP-1和HMIP-2的克隆和特性分析
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染色体3p12-14区域一个肺癌负相关新基因的初步鉴定
染色体3p的纯合性缺失(homozygous deletion, HD)和杂合性丢失(loss of heterozygosity, LOH)与包括肺癌、鼻咽癌等在内的多种人类实体肿瘤相关.3p12-14、3p21、3p25-26是肺癌中缺失频率高的染色体位点.有研究证明,3p的缺失是肺癌变过程中早发生的遗传学改变,发生在肺癌变过程的增生、间变期病变,提示染色体3p可能存在多个与肺癌癌变启动机制相关的抑瘤基因.目的和方法:为了鉴定、克隆人类染色体3p12-14区域与肺癌相关的新基因.我们利用生物信息学方法,通过对现有的生物信息数据库进行检索、分析,筛选定位于人类染色体3p12-14代表新基因的EST.应用差异RT-PCR和Northern blot分析,研究这些在肺癌细胞系和肺癌组织中的表达,鉴定与肺癌负相关的新基因EST;用cDNA末端快速扩增(RACE)技术分离肺癌相关新基因EST的全长cDNA序列.结果:在定位于染色体3p12-14的若干候选ESP中,鉴定了一个与肺癌呈负相关的EST,该EST在肺癌细胞系(HTB182, A549)中表达缺失,在非小细胞肺癌组织中表达缺失或降低达60%(9/15).该基因cDNA全长为2.2 kb.序列分析表明,该基因与已克隆的基因无显著同源,表明其为肺癌相关的新基因,现将其初步命名为DEL1(deletion expression in lung cancer).该基因的性质功能研究正在进行.
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人T细胞免疫球蛋白黏蛋白1基因及其融合蛋白真核表达载体的构建和生物信息学分析
T细胞免疫球蛋白黏蛋白1(TIM-1)基因是目前新发现的TIM基因家族成员之一,初被鉴定为甲型肝炎受体1(HAVCR-1),是甲型肝炎病毒(HAV)侵入机体必需的,并与HAV结合的受体[1-2]。而后又被鉴定为肾损伤分子1 (KIM-1),在受损的上皮细胞表面高表达[3]。并且,TIM-1优先表达于人和小鼠的Th2细胞表面,是哮喘、变应性过敏等Th2细胞介导的相关性疾病的一个重要易感基因[1]。其作为T细胞活化的共刺激分子,调节Th2细胞的免疫应答[2,4]。而Fc融合蛋白在科学研究和疾病治疗中有广泛的应用。本研究中,我们旨在构建人TIM-1基因及其Fc融合蛋白真核表达载体,并运用生物信息学方法对TIM-1基因进行系统分析,预测其可能存在的功能,为进一步探讨和阐释TIM-1基因在免疫调控中可能扮演的作用奠定基础。
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中药现代化的EXPRESSWAY--利用生物信息学推动中药现代化
生物信息学是当今生命科学和自然科学的重大前沿领域之一,也是二十一世纪自然科学的核心领域之一.生物信息学给新药研发带来了惊天动地的变革,与生物信息学结合的新药开发也越来越显现出开发周期缩短和开发投入减少的迹象.那么,如果运用崭新的生物信息学方法与传统的中医中药理论相结合,是否能够使中药现代化踏上一条全新的EXPRESSWAY?!
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乳腺癌相关抗原ROR1 H-2Kd限制性CTL表位预测及初步鉴定
目的:预测并鉴定乳腺癌相关抗原受体酪氨酸激酶样孤儿受体1 (receptor tyrosine kinase like orphan receptor 1,ROR1)H-2Kd限制性细胞毒性T淋巴细胞(cytotoxic T lymphocyte,CTL)表位,为研究以ROR1为靶点的乳腺癌免疫治疗奠定基础.方法:采用生物信息学方法预测乳腺癌相关抗原ROR1H-2Kd限制性CTL表位,选取预测软件中评分较高的抗原表位肽进行人工合成及纯化.肽结合试验检测抗原表位肽与H-2Kd分子的亲和力.选用亲和力较高的抗原表位肽体外刺激脾淋巴细胞,ELISA法检测细胞因子γ-干扰素(interferon-γ,IFN-γ)和白介素-12(interleukin-12,IL-12)的分泌.结果:预测的4条候选ROR1 CTL表位肽均具有较高的亲和力,其荧光指数(fluorescence index,n)在30μg/ml时均大于1.5.ELISA结果显示表位肽ROR1 (NYMFPSQGI)可在体外有效诱导IFN-γ和IL-12细胞因子的产生.结论:ROR1(NYMFPSQGI)为乳腺癌相关抗原ROR1H-2Kd限制性CTL表位,为研究以ROR1为靶点的乳腺癌免疫治疗奠定了基础.
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白血病相关抗原MLAA-34HLA-A2+限制性CTL表位的预测及鉴定
目的 采用生物信息学方法预测和鉴定白血病相关抗原MLAA-34 HLA-A2+限制性CTL表位,探索基于MLAA-34为靶标的白血病免疫治疗的可能性.方法 采用超基序法和量化基序法对靶抗原MLAA-34 HLA-A2+限制性CTL表位进行预测;选取评分较高且排位在前10位的抗原表位肽为候选表位肽,并进行人工合成.利用T2细胞,以肽结合试验及流式细胞术检测各候选CTL表位肽的结合亲和力[以荧光指数(fluorescence index,FI)表示];选取亲和力较高的4种多肽进行特异性CTLs的体外扩增,同时用LDH释放法对CTLs的活性进行检测.结果 预测的前10位候选MLAA-34 CTL表位肽中,MLAA2(ILLKNQPKL)、MLAA3(LLTRHKVLV)、MLAA5(LLVTLI-ADL)和MLAA9(YLIKQIRDL)具有较高的亲和力,其FI分别为1.65、1.73、1.82、1.02,可作为候选表位肽进一步分析.细胞毒实验分析显示,MLAA5(LLVTLIADL)可在体外有效诱导特异性CTLs的产生,杀伤靶细胞.结论 MLAA5(LLVTLIADL)为白血病相关抗原MLAA-34的HLA-A2+限制性CTL表位,为基于MLAA-34的治疗性多肽疫苗的设计制备奠定了基础.