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长链非编码RNA人母系表达基因3在肿瘤发生中作用的研究进展丁佳宁;马进原;朱全刚【摘要】长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)覆盖了人类DNA的大部分非编码信息,占整个基因组的90％以上,它们构成了一个广泛而复杂的分子群,在肿瘤的病理生理过程中以多种形式存在.2003年,lncRNA人母系表达基因(MEG)3被证明是垂体瘤的一个潜在的肿瘤抑制因子,之后研究者又在脑膜瘤、肝癌、肺癌、神经内分泌瘤,以及前列腺癌等其他肿瘤上对其在基因表达调控、印记、转录和翻译后的作用上进行了研究,发现MEG3在多种恶性肿瘤组织中低表达或表达缺失,而上调MEG3的表达与肿瘤生长抑制相关,其在肿瘤发生中的作用和机制得到了更好地阐明.总结MEG3的功能及在肿瘤发生中的研究进展.【期刊名称】《药学实践杂志》【年(卷),期】2019(037)005【总页数】5页(P390-393,421)【关键词】长链非编码RNA;人母系表达基因3;表观遗传;肿瘤;抑癌基因【作者】丁佳宁;马进原;朱全刚【作者单位】上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院药学研究室,上海 200437;上海市皮肤病医院药剂科,上海 200443;上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院药学研究室,上海 200437;上海市皮肤病医院药剂科,上海 200443【正文语种】中文【中图分类】R735.7人类基因组测序鉴定发现，在人类基因组的30亿个碱基对中，仅有约2%的碱基对编码蛋白质，即人类体细胞的180 000个转录本中，仅20 000个编码蛋白质，其余则为非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)[1-2]。
非编码RNA可分为管家RNA、短链非编码RNA(sncRNA)和长链非编码RNA(long non-codingRNA,lncRNA)等亚型。
目前，14 880个lncRNA已被ENCORE项目所确定，许多的lncRNA有自身的启动子，多存在于哺乳动物中，而越来越多的研究证明，lncRNA在细胞分化、迁移和凋亡中能够发生分子交换，并通过改变基因表达模式使细胞状态发生改变[3-4]。
染料木黄酮对宫颈癌细胞增殖和侵袭的影响徐丛荣;魏建威;曾敏玲;林琼花;胡海霞【摘要】目的:检测染料木黄酮(Genistein)对宫颈癌HeLa细胞增殖、迁移和侵袭的影响.方法:体外培养宫颈癌HeLa细胞,用MTT观察染料木黄酮对HeLa细胞增殖的影响;Transwell法观察染料木黄酮对细胞的迁移和侵袭能力的影响.结果:染料木黄酮作用后,宫颈癌HeLa细胞增殖能力明显低于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05),Tran-swell实验结果显示宫颈癌HeLa细胞迁移和侵袭能力明显受到抑制,差异具有统计学意义(P<0.05).结论:染料木黄酮在体外具有抑制HeLa细胞增殖、迁移和侵袭的作用.【期刊名称】《医学理论与实践》【年(卷),期】2017(030)024【总页数】3页(P3618-3619,3617)【关键词】宫颈癌;HeLa细胞;染料木黄酮;增殖;侵袭【作者】徐丛荣;魏建威;曾敏玲;林琼花;胡海霞【作者单位】福建中医药大学附属第二人民医院检验科 ,福建省福州市 350003;福建中医药大学附属第二人民医院检验科 ,福建省福州市 350003;福建中医药大学附属第二人民医院检验科 ,福建省福州市 350003;福建中医药大学附属第二人民医院检验科 ,福建省福州市 350003;福建中医药大学附属第二人民医院检验科 ,福建省福州市 350003【正文语种】中文【中图分类】R737.33宫颈癌是在全世界妇女群体中最常见的恶性肿瘤之一，且近年来发病年龄呈现出年轻化趋势。
除直接浸润之外，宫颈癌的侵袭转移能力是造成患者死亡的主要原因。
新型化学治疗药物虽然抗肿瘤作用确切，但在抑制肿瘤细胞增殖的同时，对正常细胞也有很大的杀伤作用。
因此,如何在抗肿瘤细胞侵袭和转移的同时又能减轻和消除宫颈癌化疗药物的毒副反应，提高治疗效果，一直是亟待解决的课题。
染料木黄酮又称染料木素、金雀异黄素，其化学名为4，5，7-三羟基异黄酮，是一种弱植物雌激素，具有多种生物活性，如雌激素样作用、抗雌激素样作用、调节细胞周期、诱导细胞凋亡和调节信号通路、抗肿瘤等作用[1，2]。
第42卷 第6期2023年 11月华中农业大学学报Journal of Huazhong Agricultural UniversityVol.42 No.6Nov. 2023，50~58钼提高植物抗逆性研究进展秦晓明，赵优优，武松伟，胡承孝，孙学成华中农业大学新型肥料湖北省工程实验室/微量元素研究中心，武汉430070摘要 钼（Mo ）作为植物必需的微量元素，在促进植物生长发育和增强植物抗逆性方面发挥着关键作用。
植物对钼的吸收转运主要受到钼酸盐转运蛋白基因MOT1和MOT2调控，钼进入植物体内以含钼酶形式参与植物生长代谢，其中对植物抗逆性方面的调控主要表现为：钼通过含钼酶硝酸还原酶、醛氧化酶、黄嘌呤脱氢酶影响植物体内的光合碳氮代谢、激素合成和活性氧代谢进而调控植物抗寒性；钼通过硝酸还原酶和醛氧化酶介导的信号转导过程调控根系发育、养分水分利用及抗旱基因表达，进一步影响脂质合成与代谢调控植物抗旱性；最新研究还发现钼在植物适应盐胁迫、缓解重金属胁迫方面也具有重要作用。
这些研究结果为通过钼营养调控提升植物的抗逆性提供了新思路。
关键词 钼； 钼酶； 转运蛋白； 抗寒； 抗旱； 抗盐； 重金属抗性中图分类号 S143.7+1 文献标识码 A 文章编号 1000-2421（2023）06-0050-09农业生产会受到多种环境胁迫（如寒冷、干旱、盐碱、重金属等）的影响，如何通过营养调控提高植物的抗胁迫能力一直是科学家们关注的热点［1］。
大量元素磷、钾提高作物抗逆性的效应及机制较为明确，而微量元素与作物抗逆性的关系报道较少。
钼是植物体必需的微量元素，它在植物体的生理功能主要通过含钼酶来实现。
较早的研究发现低温处理下施钼增加了硝酸还原酶和黄嘌呤脱氢酶的活性，进而提高植物的低温耐受性［2］。
近年来，越来越多的研究证实钼不仅可提高植物抗寒性，还能提高植物抗旱、抗盐胁迫及抗重金属胁迫的能力。
本文以钼的吸收和转运、含钼酶调控的代谢过程为主线综述钼提高植物抗逆性的生理及分子机制，旨在为通过钼营养调控提升植物的抗逆性提供理论依据。
LncRNA H19在肿瘤发病中的作用机制研究进展①朱敏郗雪艳杜伯雨（湖北医药学院基础医学院，十堰442000）中图分类号R735.3文献标志码A文章编号1000-484X（2021）07-0883-05［摘要］随着研究的深入和研究技术的提高，研究者在人类基因组中发现了大量非编码RNA（NcRNA），这类RNA一直受到人们的广泛关注。
越来越多的研究显示，NcRNA可能参与各种基因表达的调控。
目前的研究已证实，长链非编码RNA （LncRNA）在生长调控及生理代谢中发挥重要作用，并且参与肿瘤调控。
LncRNA H19是最早发现的印迹LncRNA，虽然在大多数组织中LncRNA H19的表达在出生后被关闭，但很多研究提示其可在肿瘤发生期间被重新激活或抑制，从而影响肿瘤进展。
本文主要综述近期LncRNA H19在肿瘤发病中作用机制的研究进展，为今后的研究提供参考。
［关键词］LncRNA；H19；肿瘤；作用机制Research progress of mechanism of LncRNA H19in cancer disease development ZHU Min，XI Xue-Yan，DU Bo-Yu.School of Basic Medical Sciences，Hubei University of Medicine，Shiyan 442000，China［Abstract］With the deepening of study and the improvement of research techniques，researchers have found a large number of noncoding RNA（NcRNAs）in human genome，which has been receiving attention.Increasing evidence indicated that NcRNA is likely to involve in the regulation of various gene expression.Recent studies have confirmed that long noncoding RNA（LncRNA）plays im‐portant regulator roles in various biological processes，including cancer development.LncRNA H19is the first imprinted gene. Although H19expression is turned off after birth in most tissues，there are many studies demonstrate that it can be reactivated or inhib‐ited during tumorigenesis.This article mainly reviews the recent research progress of the pathogenic mechanism of LncRNA H19in cancer disease development，aimed to provide a reference for future research.［Key words］LncRNA；H19；Cancer；Mechanism1概述由美国国立人类基因组研究院启动的多国联合研究项目计划——DNA元件百科全书（EN‐CODE）项目已证实，基因组中有80%的基因可被转录，然而最终可表达为蛋白质的基因只有不到2%［1］。
细菌信号传导调控元件的合成生物学研究进展作者简介芦银华,中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所副研究员,硕士生导师.主要从事链霉菌的代谢调控机制研究Tel02l一54924l78E—mail:yhlu@sibslieCD通讯作者简介姜卫红,中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所研究员,博士生导师.长期从事细菌代谢调控机制研究,主要研究内容:产溶剂梭菌的代谢调控及代谢工程;链霉菌次级代谢的分子调控;基于细菌信号传导调控系统的合成生物学研究.1997年八选中国科学院"百人计划",2001年获国家杰出青年基金资助.TclO2l一54924l72E—mail:whjiang@sibsaccn细菌信号传导调控元件的合成生物学研究进展芦银华姜卫红(中国科学院上海生科院植物生理生态研究所合成生物学重点实验室,上海.200032)dO103j6≤{,{sr,16,403{9201{030()合成生物学的一个重要目标是设计,改造微生物(主要指细菌),使其能够自主执行复杂任务,如合成重要生物基产品(药物,生物燃料等),疾病治疗以及环境修复等,造福人类社会.要完成这些任务,细菌必须依赖其信号传导系统,根据环境变化作出正确及时的应答.在长期进化过程中,细菌产生了众多不同的信号传导系统,给我们提供了大量宝贵的信号传导调控元件.通过对这些调控元件的合成生物学设计,改造,我们可以给细菌装备全新的信号传导系统.从而使其能够在工业生物技术及生物医学等应用中执行设定任务.短短几年,关于细菌信号传导调控元件的合成生物学研究已取得了长足的进步,本文56图片摘自skerke带.应答调控蛋白(RR生物产业技术2011.03(5月) /,效应输出将就细菌中主要的信号传导系统.如双组分系统,群体感应系统,变构转录因子以及Riboswitch在合成生物学基础与应用研究中的进展情况作一综述.1双组分系统双组分系统(two—componentsystem,TCS)普遍存在于原核生物中,是细菌中占主导的信号传导系统.典型的TCS主要由两部分组成.即组氨酸激酶(histidinekinase.HK)和应答调节蛋白(response regulator.RR)(图1).绝大多数HK为跨膜蛋白主要由三个功能模块组成即信号感应域(sensordomain),二聚体化及磷酸转移结构域(DHp)和催化与ATP结合结构域(CA).RR位于细胞质内用于传递和编译HK上传来的信号.RR一般由2个模块组成,即位于氮末端含有高度保守Asp残基的信号接受域(receiverdomain)和碳末端效应结构域(effectordomain,一般具有DNA结合活性).HK与RR以磷酸化方式进行信号传导.鉴于HK与RR的模块化构造,为大家通过合成生物学手段设计构建新的TCS或改造细菌现有TCS使其行使特定功能提供了方便.并且潜力巨大.目前,主要有3种策略用于TCS的【细菌信号传导调控元件的l合成生物学研究进展合成生物学改造,包括TCS重接(TCS rewiring),TCS的人工重构以及TCS输入信号的改造.下面就应用实例对这些策略分别进行介绍.1.1TCS重接(TCSrewiring)TCS重接主要针对细菌中固有的,已经存在的TCS信号传导系统进行重接, 使其可以感受新的输入信号和产生新的生物学功能.目前,主要有以下2种设计思路.11.1功能模块的替换将一种HK的功能模块替换成另一种HK的相应模块构建嵌合HK,从而实现TCS信号传导通路的重接.这种HK可以感受第一种HK的信号产生第二种HK的生物学功能.这方面的研究主要集中在大肠杆菌中.Inouye等首次应用这种设计理念.将大肠杆菌中的HK Tar的天冬氨酸感应模块(225aa,为跨膜结构域)与EnvZ的DHp和CAf共229aa)进行融合,构建了嵌合HKTar- EnvZ.这种HK能够在感知L一天冬氨酸浓度升高的情况下,产生EnvZ的生物学效应,即调节渗透压.至此,在大肠杆菌中已构建了许多这种类型的嵌合HK, 包括Trg—EnvZ.,NarX.Tar.,NarX. NarQ.等.在枯草杆菌中也有嵌合HK构建的报道如McpB—McpC..不过,这些TCSrewiring主要局限在同一细菌中.而较少涉及不同细菌或不同物种之间的TCS信号传导途径重接.2005年,美国加利福尼亚大学旧金山分校(UCSF)的C.V oigt课题组通过开创性地将来源于不同细菌的TCS[分别为蓝藻细菌(Synechocystis)的HKCph]与大肠杆菌的TCSEnvZ/OmpR]进行了ompClacZpromoter本图摘自Levskaya等.bTCS信号通路重接.完成了大肠杆菌成像系统(生物照相机)的设计(图2).首先,将来自于蓝藻细菌HKCphl(也称为光敏色素的脱辅基蛋白)的光信号接受模块与大肠杆菌EnvZ的DHp与CA模块进行优化交联,构建了嵌合激酶Cph8一EnvZ(感光系统).由于大肠杆菌没有感光蛋白,无法对光照作出应答因此,他们将来源于蓝藻细菌的藻胆青素(PCB,为光敏色素的生色团.可以接受光照刺激)合成基因(hol和pcyA)导人大肠杆菌,使之能够接受光照刺激(光感应器)(注:PCB与Cphl共价结合,在红光作用下.PCB可以导致Cphl二聚体化,阻止Cphl显示激酶活性).同时,为了使感光系统产生"可视化"效果.①参考文献StockAM,VLRobinson,PNGoudreauTwo-componentsignaltransductionAnnuRev Biochem,2000,69:183—215②参考文献SkerkerJM,etalRewiringthespecificity oftwo—componentsignaltransductionsystems Cell,2008,133(6):1043?1054③参考文献KielC,EYus,LSerrano,Engineering signaltransductionpathwaysCell,2010,140(1): 33—47④参考文献UtsumlReta1Activationofbacterialporingeneexpressionbyachimericsignal transducerinresponsetoaspartateScience,1989,245(4923):1246—1249w,v,I2011.03(5月).I生物产业技术57 @参考文献WardSM,etalANarX—Tarchimera mediatesrepellentchemotaxistonitrateand nitriteMolMicrobiol,2002,44(3):709—719⑩参考文献LevskayaA,etalSyntheticbiology engineeringEscherichiacoiltoseelightNature2005438(7067):441—442①参考文献AntunesMS,eta/Engineeringkey componentsinasyntheticeukaryoticsignal transductionpathwayMolSystBiol,2009,5:27058研究者引入了lacZ基因.将OmpR调控的目的基因ompC的启动子与lacZ基因融合,使lacZ的表达依赖于OmpR并受光调控(成像器).当有外界红光照射情况下,感光蛋白接受光照刺激,EnvZ的自磷酸化活性被抑制,从而OmpR不能被磷酸化激活,ompC启动子关闭,造成lacZ基因无法表达,此区域菌苔形成的底片保持原色:相反.无光照的区域,EnvZ的自磷酸化及OmpR的磷酸化顺利进行,从而开启ompC启动子,使IacZ基因顺利表达编码的半乳糖苷酶催化培养基中的S—Gal生成一种黑色沉淀物,此区域为黑色[图2(b)].这种微生物成像系统可以产生分辨率高达100M像素/平方英寸的二维图像.这项工作显示出利用细菌信号传导系统进行合成生物学研究具有巨大的潜力.I.}2I)}lp模块中决定ltK-R附目互作用特异性的氨基酸的替换TCS信号传导的特异性.即HK—RR相互作用的特异性是由参与HKDHp模块和RR信号接受模块相互作用的某些氨基酸或序列决定的.因此,通过将HKDHp上的特定氨基酸或序列突变成另一种HK的相应氨基酸或序列即可实现信号传导途径的重接.Skerker等将大肠杆菌的EnvZDHp中决定HK—RR相互作用特异性的氨基酸或序列分别替换为RstB,CpxA,PhoR,AtoS及PhoQ的相应氦基酸或序列突变后的EnvZ丧失磷酸化OmpR(与EnvZ配对的RR)的能力,而分别获得了与磷酸化RstB,CpxA,PhoR,AtoS以及PhoQ匹配RR的活性.这为进行TCS信号通路的改造提供了新的策略.生物产业技术l2011.03(5月) 1.2TG$的人工重构通过TCS的人工重构可以构建全新的,本身不存在的TCS信号传导通路,从而避免与内源信号传导系统的cross—talk,最大限度地提高信号传导的效率.主要通过2种方式实现TCS信号通路的人工重构:(1)将来源于不同细菌或物种的TCS功能模块进行改造,重构,根据需要从头合成TCS信号通路.Anttmes等.运用这种策略在模式生物一一拟南芥中构建了一个新的TCS信号途径将来源于拟南芥的组氨酸激酶与经改造的大肠杆菌RR PhoB(PhoB—VP64)进行了整合.重构的TCS通路可以在细胞激动素(cytokinin)的刺激下,激活PhoB—VP64,从而启动下游基因的转录表达.这种跨物种(从细菌到植物)信号传导蛋白的移植成功为策略(2)的顺利实施奠定了基础.(2)将一种物种的TCS传导途径整个的移植入另一种物种中,并保持正常生物学功能,这种方法原则上可以完全避免cross—talk.但这方面的研究还处于摸索阶段.目前,本实验室正在尝试将大肠杆菌的TCS移植入链霉菌中进行异源表达通过特定信号的刺激,实现链霉菌中重要抗生素的可控高效表达.1.3TCS输入信号的改变由于TCS信号传导系统可以及时对环境变化作出快速的应答并实现对细菌代谢的动态控制.这预示可以通过改造优化细菌的TCS传导通路(如改变TCS输入信号),使改造后的TCS能够根据细菌自身代谢水平调整代谢流的分布.目前这种策略已被应用于设计新的信号传导通路.并可以提高工程细菌中重要生物基产品的产量.Farmer和Liao等.首次应用这种策略对大肠杆菌工程菌株的TCS信号～_llJ一蟹一锄m吖卅Ⅲ一∞一豇mp一帅堕～一蒸～l墓～～一…阶一vb蛐一nn甜一nO2篓⑦一删Ⅲ枷胤l二～㈨№～一雾l细菌信号传导调控元件的f合成生物学研究进展传导系统进行改造,显着提高了工程菌株番茄红素的产量及生产率.他们在实验中将大肠杆菌中本来感受氦代谢信号的HK NtrⅡ敲除,从而使其匹配的RRNtrI可以感应乙酰磷酸浓度的变化(乙酰磷酸水平的升高预示碳代谢流的过剩).为了实现将代谢流导向生成番茄红素人工合成途径他们将合成途径中的2个限速酶基因(pps和idi)置于NtrI调控靶基因的启动子(glnAp2)控制下.通过以上改造,当细菌生长到一定阶段,碳代谢流过剩并产生高浓度的乙酰磷酸激活NtrI使番茄红素合成途径中的pps和idi基因转录显着上调,从而将过剩代谢流导向番茄红素合成方向.结果显示,通过这种改造使工程菌的番茄红素产量提高了18倍.另外,Liao课题组研究人员运用相似的策略. 在大肠杆菌TCSNtrlI/NtrI的基础上构建了类似于群体感应系统的细胞一细胞联络系统.,信号为醋酸分子其可以自由进出细胞膜以及邻近的细胞.通过缺失大肠杆菌的pta基因,使醋酸分子的浓度与细菌生长密度成正相关.在细胞内,醋酸分子由Ack酶转变成乙酰磷酸,因此.乙酰磷酸浓度的高低可以反映醋酸分子的浓度高低.在NtrII缺失的情况下,乙酰磷酸作为NtrI的磷供体,在细菌浓度达到一定阈值的时候激活NtrI,从而启动置于其靶基因glnA启动子及增强子之下的报告系统GFP的表达.2群体感应系统群体感应(quorumsensing)是细菌根据细胞密度变化进行基因表达调控的一种生理行为.细菌在生长过程中释放一种被称为自体诱导物(autoinducer)的信号分子,它随着细胞密度增加而增加.当这种信号分子累积到一定阈值时.细菌会改变特定基因的转录表达.细菌的很多生理行为均与群体感应系统有关,如生物发光,致病性以及生物膜形成等.革兰氏阳性菌和阴性菌中的群体感应系统截然不同.在革兰氏阴性茵中,主要有2种组分参与即Luxl和LuxR[以费氏弧菌(Vibrioffscheti)为例,大多数革兰氏阴性菌都具有LuxI/R 类蛋白】.LuxI为自体诱导物合成酶,能够合成信号分子N一酰基高丝氨酸内酯(AHLs);LuxR是细胞质内的应答调控蛋白为AHLs的感应因子.具有DNA转录激活元件.AHLs的浓度会随着细胞密度的增加而累积,当这种信号分子浓度达到临界阈值时就与LuxR结合从而激活下游基因的转录.而革兰氏阳性菌是利用修饰后的寡肽类物质作为信号分子,其信号识别系统为TCS. TCS的组氨酸激酶识别信号分子后会启动自身磷酸化和磷酸转移过程,激活RR参与基因的转录调控..目前,关于群体感应系统的研究主要集中在革兰氏阴性细菌的LuxI/R系统该系统现已广泛应用于合成生物学基础和应用研究,下面举2个例子予以简单介绍.关于LuxI/R合成生物学的基础研究,目前主要是用于构建各种具有特定功能的基因线路.如Y ou等.在大肠杆菌中构建了利用费氏弧茵来源的LtLxI/R调控细胞凋亡来控制细胞群体数量的基因线路.他们在基因线路设计中将细胞凋亡基因ccdB置于LuxR结合的P.启动子控制下.在环境中的信号分子AHL浓度达到或超过特定阈值时,LuxR与AHL结合,启动ccdB基因的转录,从而引起程序性死亡(图3).通过这个基因线路的设计,可以很好地@参考文献FarmerWR,JCLiaoImprovinglycopene productioninEscherichiacolibyengineering metaboliccontrolNatBiotechnol,2000,18(5):533—537@参考文献BulterT,etalDes12n0fartificia1cel1. cellcommunicationusinggeneandmetabolic networksProcNatlAcadSciUSA,2004,10lr81:2299?2304@参考文献Y ouL,etalProgrammedpopulationcontrol bycellcellcommunicationandregulatedkillingNature,2004,428(6985):868—871.ca2011.03(5月).生物产业技术59 ⑩参考文献AndersonJC,etalEnvironmentallY controlledinvasionofcancercellsbyengineered bacteriaJMolBiol2006,355f4)6I9—627⑩参考文献Kaplan,S,eta1Diversetwo—dimensional inputfunctionscontrolbacterialsugargenesMol Cel1.200829f61:786—792⑩参考文献HastyJ,McMi11enD,Co11insJJ EngineeredgenecireuitsNature.2002420(6912):224—230⑩参考文献GardnerTSCantorCR,Co11lnsJJ Constructionofagenetictoggleswitchin EscherichiacoliNature,2000,403(6767):339—342 ⑩参考文献ElowitzMB,LeiblerSAsynthetic oscillatorynetvmrkoftranscriptionalregulators Nature,2000,403(6767):335—338实现对细胞群体密度的人工调控.除了上面基础研究的例子,LuxI/R也可应用于疾病治疗方面,如J.Anderson等.通过将来自假结核耶尔森氏茵(Y ersinia pseudotuberculosis)的my基因(编码侵袭素)和费氏弧菌的LuxI/R系统,甲酸脱氢酶基因启动子等功能模块组合导入大肠杆菌中,使其能够选择性地在高细胞密度,缺氧微环境下具有侵入包括肝癌,骨肉瘤等多种瘤细胞的能力.如果能在该大肠杆菌中引入杀死癌细胞物质的合成途径将有希望治愈癌症.3变构转录因子变构转录因子(allostericIranscfiptional;2sAHL:??--.?:ll④l…①其中的Luxl/R来源于与细胞凋亡)生物产业技术I2011.03(5月) factors)是细菌中研究最广泛最彻底的信号感应调控因子,主要感受来自于细胞内的小分子信号.当这类调控因子结合信号后,会诱导蛋白质局部的构象变化,从而改变它们结合DNA的特异性,实现对目标基因的转录调控.变构转录因子经常调控与特定营养源的转运或降解相关的转运子及酶类的表达.LacI,MalT和AraC均属于此类转录因子,它们分别调控参与乳糖,麦芽糖及阿拉伯糖利用的操纵子.其中LacI研究的最为清楚,建立了乳糖操纵子模型,并已被广泛应用于分子生物学实验中.主要用于大肠杆菌中异源蛋白质的高效诱导表达.现在.Lac!已被应用于模拟逻辑功能的合成生物学设计和基础研究如与其它调控因子结合应用,构建了多个遗传线路.包括逻辑门(1ogicgates)的"与"门,"或"门,双稳态开关(bistableswitches)以及基因振荡器(oscillators)..这些遗传线路的构建成功为下一步构建更加复杂的遗传网络,以及借鉴各种逻辑运算和控制机制来研究和开发复杂生物系统奠定了良好的基础.4Riboswitch随着RNA生物学以及核酸工程的快速发展,激发了合成生物学家们将RNA 分子作为功能模块用于构建新功能的信号传导途径的兴趣,同时也为我们通过合成生物学手段改造细菌信号传导途径用于设计新功能的细胞工厂提供了新的工具.这里我们重点介绍目前的研究热点——Roswitch.Riboswitch是感应结合小分子信号,参与调控基因表达及细胞代谢的～一;～1^Ⅻ曩■■■%■■藜■◇童一吩艟一细菌信号传导调控元件的合成生物学研究进展RNA分子,其广泛分布于革兰氏阴性菌和阳性茵的代谢相关基因中在真菌和植物中也有发现..Riboswitch一般位于mRNAs的5非编码区具有适配体位点(aptamer).一旦适配体与小分子信号(如代谢产物等)结合会改变RNA三维结构,在转录终止翻译起始以及mRNA稳定性等水平上开启或阻止目标蛋白的合成,实现"开关"的功能～..例如,枯草杆菌(Bacillussubtilis)和其他革兰氏阳性细菌的glmSmRNA中含有一种Riboswitch(是一种核酶).在glmS基因参与合成的代谢产物(葡萄糖胺一6一磷酸)浓度升高的情况下,会切割glmS的转录本阻止glmS的进一步转录表达..同样.大肠杆菌的thiMmRNA中含有一种Riboswitch,在细胞内焦磷酸硫胺素浓度升高的情况下,可以抑制硫胺素生物合成过程中的一种蛋白激酶的翻译起始一.由于Riboswitch直接将重要代谢产物的浓度与转录后调控偶联在一起,从而使生物体可以对细胞内环境的改变作出快速应答.相比于转录水平的调控, Riboswitch调节基因表达不需要任何蛋白因子作为中介,因此,这种转录后调控机制具有更加快速的特点.基于Riboswitch的这种调控特点,研究者已经设计合成了许多可以行使特定功能的Riboswitch,用于研究基因功能开发新型药物以及用于基因治疗和降解环境污染物等..这里重点介绍一个最新的研究成果,应用人工合成的Riboswitch使大肠杆菌具有发现,跟踪并降解除草剂atrazine的能力.在该研究中.Sinha等.通过体外SELEX技术及体内试验(如LacZ报告系统)从RNA分子随机库(小于40nt)中筛选到可以特异感应,结合除草剂atrazine的Riboswitch适配体库,并将该适配体库设计在E.colicheZ基因(控制大肠杆菌的运动)的5一UTR上游,通过筛选获得能够感应atrazine剂量变化的人工Riboswitch.随着atrazine浓度的提高,该Riboswitch可以促进cheZ的翻译表达.从而使大肠杆菌的运动能力得到相应提高.同时.他们在该E.coli中引入了来源于Pseudomonas sp.ADP的用于降解atrazine的代谢酶基因atzA,从而使这种大肠杆菌不仅具有atrazine依赖的运动能力.而且还具备除草剂的降解能力.这一研究成果具有很大的应用潜力,为实现通过微生物跟踪并降解环境中的污染物奠定了良好的基础.5结语④参考文献IsaacsFJ,DwyerDJ,CollinsJJRNA syntheticbiology.NatBiotechnol,200624(5): 545—554④参考文献SerganovA,Pate1DJRibozymes, riboswitchesandbeyond:regulationofgene expressionwithoutproteinsNatRevGenet,2007,8(1O):776—790@参考文献WinklerWC,etalControlofgene expressionbyanaturalmetabolite-responsiveribozymeNature,2004,428(698U):281—286@参考文献SerganovA,etalStructuralbasisforgene regulationbyathiaminepyrophosphate-sensing riboswitchNature,2006,441(7097):1167—1171本文介绍的细菌信号传导系@参考文献统,既有蛋白质类的信号传导系.'mvJ统,如双组分系统,群体感应系统以ChemBio1,2010,6(6):464—470 及变构转录因子等,又有核酸类的Riboswitch.通过合成生物学的设计改造.已被广泛应用于基因线路的构建及工业生物技术,为最终实现构建人工细胞或细胞工厂奠定了良好的基础.不过,由于我们对细菌中的各类信号传导系统的复杂性及其调控机制的认识还远未达到完善的程度尤其是不同信号传导系统之间cross—talk的广泛存在,给信号传导调控元件的合成生物学基础及应用研究带来诸多困难,因此,设计构建完全可控,可预测的信号传导系统之路还很长.任重而道远■反馈服务编码W30122011.03(5月).I_笙物产啦攒术61。
第 50 卷第 2 期2024年 3 月吉林大学学报（医学版）Journal of Jilin University（Medicine Edition）Vol.50 No.2Mar.2024DOI：10.13481/j.1671‐587X.20240216沉默FOXO1基因对人主动脉血管平滑肌细胞自噬和凋亡的影响王琳茹, 张晶, 赵冬婵, 王晋军, 胡文贤（青岛大学附属青岛市海慈医院青岛市中医医院血管外科，山东青岛266000）［摘要］目的目的：探讨叉头框转录因子O1（FOXO1）基因对腹主动脉瘤（AAA）血管平滑肌细胞自噬和凋亡的影响，阐明其可能的作用机制。
方法方法：收集19例AAA患者动脉瘤组织（AAA组）及邻近正常主动脉组织（对照组），采用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）法检测2组研究对象动脉瘤组织中FOXO1 mRNA表达水平，透射电镜观察2组研究对象动脉瘤组织中自噬溶酶体形成情况；Western blotting法检测2组研究对象动脉瘤组织中FOXO1及自噬相关蛋白卷曲螺旋肌球蛋白样B细胞淋巴瘤2（Bcl-2）结合蛋白（Beclin1）、微管相关蛋白1轻链3 α（LC3）和P62蛋白表达水平。
体外培养人主动脉血管平滑肌细胞（hVSMCs），并采用FOXO1 siRNA（si-FOXO1）及其阴性对照（si-NC）慢病毒感染hVSMCs，10 μmol·L－1血管紧张素Ⅱ（Ang Ⅱ）联合自噬激活剂雷帕霉素（Rap）进行干预，将细胞分为空白对照组、Ang Ⅱ组、Ang Ⅱ+si-NC组、Ang Ⅱ+si-FOXO1组、Ang Ⅱ+si-NC+ Rap组和Ang Ⅱ+si-FOXO1+Rap组。
CCK-8法检测各组细胞增殖活性，流式细胞术检测各组细胞凋亡水平，ELISA法检测各组细胞上清中基质金属蛋白酶2（MMP-2）和基质金属蛋白酶9（MMP-9）水平，RT-qPCR法检测各组细胞中FOXO1 mRNA表达水平，Western blotting法检测各组细胞中FOXO1、Bcl-2、Bcl-2相关X蛋白（Bax）、剪切型含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶3（Cleaved caspase-3）、Beclin1、LC3和P62蛋白表达水平。
