bHLH 家族基因对hTERT启动子转录活性的调节研究
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巴西橡胶树HbbHLH转录因子的克隆及表达研究的开题报告研究背景和意义:巴西橡胶树是一种重要的能源作物,其乳胶含有丰富的橡胶,被广泛用于制造橡胶制品。
而橡胶树在生产过程中存在许多问题,如病虫害的影响、产量的不稳定性等,这些问题直接影响着其生产效益。
因此,对橡胶树的研究具有重要意义。
植物中的基因调控对植物的生长发育、适应环境等具有重要作用。
转录因子作为基因调控的重要参与者,在植物中发挥着重要的调控作用。
目前已经有许多植物转录因子基因的研究成果,但是,在巴西橡胶树中,转录因子基因的研究还相对较少。
本研究将克隆巴西橡胶树HbbHLH基因,并研究其在橡胶树生长发育过程中的表达情况和调控作用,为进一步了解橡胶树的基因调控机制提供一定的理论支持。
研究内容:1、克隆巴西橡胶树HbbHLH基因;2、对HbbHLH基因进行序列分析;3、利用RNA-Seq等方法研究HbbHLH基因在不同生长期巴西橡胶树中的表达情况;4、利用VIGS等技术研究HbbHLH基因在橡胶树生长发育过程中的调控作用;5、分析HbbHLH基因的生物学功能和作用机制。
研究方法:根据大豆bHLH基因家族设计一对引物,通过RT-PCR方法进行HbbHLH基因的克隆。
利用SMART软件对HbbHLH基因序列进行分析。
运用qRT-PCR和RNA-Seq方法研究HbbHLH基因在不同生长阶段巴西橡胶树中的表达情况。
利用VIGS等技术研究HbbHLH基因在橡胶树生长发育过程中的调控作用。
预期结果:1、成功克隆巴西橡胶树HbbHLH基因;2、获得HbbHLH基因的完整序列;3、揭示HbbHLH基因在橡胶树生长发育过程中的表达情况和调控作用;4、分析HbbHLH基因的生物学功能和作用机制。
研究展望:本研究有望为巴西橡胶树的基因调控研究提供理论支持,为橡胶树的生产提供技术支持,对于推动巴西橡胶树的发展具有重要意义。
同时,本研究对于植物基因调控研究也会具有一定的参考价值,有利于进一步深入了解植物的基因调控机制。
2021630_拟南芥bHLH_Ib_转录因子调控FIT_的转录拟南芥(Arabidopsis thaliana)是一种广泛应用于植物生物学研究的模式植物。
拟南芥基因组的测序和功能分析显示,拟南芥中存在许多基因家族,其中包括调控植物生长和发育的转录因子家族。
拟南芥bHLH (basic helix-loop-helix) 转录因子家族是其中一类重要的转录因子家族,参与了调控拟南芥适应环境变化以及植物发育的过程。
拟南芥bHLH转录因子家族是一个大家族,包含了约150个成员。
这些转录因子家族在拟南芥的生长和发育过程中起到了重要作用,特别是在对逆境胁迫的应答中。
FIT(FER-LIKEIRONDEFICIENCY-INDUCEDTRANSCRIPTIONFACTOR)是拟南芥bHLH转录因子家族中的一个重要成员,参与了铁吸收、分配和转运的调控。
FIT基因的转录受到了多个信号通路的调控。
FIT基因的启动子区域包含了丰富的顺式作用元件(cis-element),如E-box、P-box、RRE等,这些元件可以与其他转录因子结合,并调控FIT基因的转录水平。
实验证实,FIT基因的转录可以通过缺铁响应元件(iron-deficiency-responsive element, IDE)和FIT自身的调控实现。
拟南芥在铁缺乏条件下,FIT基因的转录水平明显上调。
FIT的启动子区域含有多个IDE,这些IDE能够与缺铁响应转录因子bHLH38/39结合,形成复合物,进而调控FIT的转录。
除此之外,铜、锌等微量元素的浓度变化也能够影响FIT基因的转录水平。
这些微量元素通过RRE调控FIT的转录,进一步调节铁吸收和分配。
FIT基因的转录不仅受到其他转录因子的调控,还受到植物内外环境的调节。
拟南芥中的FIT基因可以被脱氧乙酸(ethylene)和植物雄性素(gibberellin)等植物内源激素调控,进而影响铁离子的吸收和分配。
植物bHLH类转录因子和紫色酸性磷酸酶基因家族的生物信息学分析的开题报告开题报告:植物bHLH类转录因子和紫色酸性磷酸酶基因家族的生物信息学分析一、研究背景及意义1.1 研究背景转录因子是一类具有结构特征的蛋白质,能够与DNA特定序列结合,从而调控基因的表达。
连锁转录因子家族(bHLH)是一类广泛存在于真核生物中的转录因子家族,其成员具有高度保守的bHLH结构域。
在植物中,bHLH类转录因子在生物学发育、形态建成、逆境响应等方面发挥着重要作用。
酸性磷酸酶是细胞膜和胞浆中常见的一类磷酸酶,其催化过程中释放出的质子会导致环境酸化,因此也被称为“酸性”磷酸酶。
近年来的研究表明,植物中的酸性磷酸酶在植物生长发育、逆境胁迫等方面发挥着重要作用。
1.2 研究意义通过对植物bHLH类转录因子和紫色酸性磷酸酶家族的生物信息学分析,可以深入了解这些基因家族的结构、功能及相互调控的机制,从而揭示这些基因家族在植物生长发育、形态建成及逆境响应等方面的作用,为未来的基因编辑技术和植物育种提供理论支持。
二、研究内容及方法2.1 研究内容(1)对植物bHLH类转录因子和紫色酸性磷酸酶基因家族的全基因组数据进行筛选和整合。
(2)利用生物信息学工具分析这两个家族的基因结构、编码蛋白质的结构特征、同源性、进化关系等信息。
(3)预测这两个基因家族的基因功能、作用途径、分布规律等方面。
(4)分别绘制这两个家族的进化关系图和系统发育树。
2.2 研究方法(1)获取植物bHLH类转录因子和紫色酸性磷酸酶基因家族的全基因组数据。
(2)利用多种生物信息学工具对两个基因家族的基因序列、编码蛋白质的特征进行预测和分析,例如GeneMark、TMHMM、ExPASy等。
(3)利用基因信息学技术预测这两个基因家族的功能以及作用途径,例如基因本体(GO)分析、KEGG通路分析等。
(4)利用Mega7等多种软件工具构建这两个基因家族的进化关系图和系统发育树。
bHLH转录因子研究进展及其在植物抗逆中的应用王艳敏;白卉;曹焱【摘要】bHLH(basic helix-loop-helix)转录因子是一类重要的转录因子,bHLH 转录因子在真核生物的生长发育、调控及应对逆境胁迫中起到了重要作用.综述了bHLH转录因子家族在植物抗逆反应中功能研究的最新进展,为进一步研究bHLH 转录因子家族基因在植物逆境胁迫应答中的作用提供理论参考.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2015(000)021【总页数】3页(P34-35,50)【关键词】bHLH转录因子;抗逆;应用【作者】王艳敏;白卉;曹焱【作者单位】黑龙江省林业科学研究所,黑龙江哈尔滨150081;黑龙江省速生林木培育重点实验室,黑龙江哈尔滨150081;黑龙江省林业科学研究所,黑龙江哈尔滨150081;黑龙江省速生林木培育重点实验室,黑龙江哈尔滨150081;黑龙江省林业科学研究所,黑龙江哈尔滨150081【正文语种】中文【中图分类】S188ResearchProgressofbHLH Transcription Factorand ApplicationinPlantAbiotic Stress ToleranceWANGYan-min 1,2,BAI Hui1,2*,CAO Yan1* (1.ForestryScienceResearchInstituteofHeilongjiangProvince,Harbin,Heilongjiang 150081; 2. KeyLaboratoryofFast-GrowingTreeCultivatingofHeilongjiangProvince,Harbin,Heilongjiang 150081)KeywordsbHLHtranscriptionfactor;Stresstolerance;ApplicationbHLH(basichelix-loop-helix)转录因子是广泛存在于真核生物中一类重要的转录因子[1]。
bHLH转录因⼦家族研究进展HEREDITAS (Beijing)2008年7⽉, 30(7): 821―830 ISSN 0253-9772 /doc/75878dd5c1c708a1284a44e1.html综述收稿⽇期: 2007?12?04; 修回⽇期: 2008?02?15基⾦项⽬:国家⾃然科学基⾦项⽬(编号: 30370773)资助[Supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 30370773)]作者简介:王勇(1965?), 男, 浙江⼈, 副研究员, 博⼠研究⽣, 研究⽅向: 昆⾍⽣物信息学。
E-mail: ywang@/doc/75878dd5c1c708a1284a44e1.html姚勤(1961?), ⼥, 安徽⼈, 研究员, 研究⽅向: 昆⾍病毒分⼦⽣物学。
E-mail: yaoqin@/doc/75878dd5c1c708a1284a44e1.html 王勇、姚勤同为第⼀作者。
通讯作者:陈克平(1962?), 男, 安徽⼈, 博⼠, 研究员, 博⼠⽣导师, 研究⽅向: 昆⾍分⼦⽣物学、昆⾍⽣物信息学。
E-mail: kpchen@/doc/75878dd5c1c708a1284a44e1.htmlDOI: 10.3724/SP.J.1005.2008.00821bHLH 转录因⼦家族研究进展王勇1, 陈克平2, 姚勤21 江苏⼤学⾷品与⽣物⼯程学院, 镇江 212013;2 江苏⼤学⽣命科学研究院, 镇江 212013摘要: bHLH 转录因⼦在真核⽣物⽣长发育调控中具有重要作⽤, 它们组成了转录因⼦的⼀个⼤家族。
已经有20种⽣物基因组中bHLH 家族的成员得到鉴定, 其中动物17种、植物2种、酵母1种。
动物bHLH 因其调控基因表达的功能不同⽽被分成45个家族; 此外, 根据它们所作⽤DNA 元件和⾃⾝结构特点⼜被分成6个组。
上海交通大学博士学位论文第二章转录因子预测及调控网络构建的研究进展2.1转录因子在分子生物学中,转录因子(transcriptionfaetor)就是调节真核内转录活性的蛋白。
绝大多数真核转录因子由某一基因表达后,通过与特异的顺式作用元件相互作用(DNA-蛋白互作)反式激活另一基因的转录,故也被称为反式作用因子(tram.actingfactor)。
并非所有真核转录因子都起反式作用,有些基因产物可特异识别、结合自身基因的调节序列,调节自身的开启和关闭,这就是顺式作用【151。
转录因子通过直接与DNA结合,或与DNA结合蛋白相互作用而作用于基因的启动区或增强子序列,进而形成激活RNA聚合酶的起始前复合物(preinitiationcomplex,PIC)。
TranscriptionalInitiationInEukarvotes图1-1真核基因转录启动示意图(修改自MolecularBiologyoftheCell,4“Edition)rig.1-1TranscriptionalinitiationinEukaryotes(RevisedfromMolecularBiologyoftheCell,4thEdition)大多数的转录因子在结合DNA之前需要通过蛋白-蛋白相互作用形成二聚体(dimer)或多聚体(ploymer)。
二聚体可以是同源二聚体(homodimer),也可能是异源二聚体(heterodimer)。
转录因子的调控是受许多因素影响的复杂过程,其中转6第二章转录园子预测及调控两络构建的研究进展录因子与靶基因DNA序列的结合是必然步骤。
转录因子在序列结构上通常至少包含两个功能域:DNA.结合域(DNA-bindingdomain)和转录激活域(activationdomain)。
此外,很多转录因子还包含一个介导蛋白互作的结构域,最常见的是二聚化的结构域(dimerizationdomain)。
bHLH 基因家族的表观遗传调控表观遗传是指生物在遗传变异与环境因素之间进行适应和调节的一种重要生物学现象。
近年来,越来越多的研究表明,表观遗传作用在生物学中所起的作用越来越受到重视,特别是在基因表达及细胞分化和发育中的作用。
因此,在细胞生物学领域,研究表观遗传调控机制是十分重要的。
bHLH基因家族在调控表观遗传方面发挥着重要的作用。
bHLH 基因家族是指拥有碳氢富含不足的碳氢链相间(b),褶皱成结论的α螺旋(HLH)结构域的转录因子家族。
bHLH基因家族中拥有HLH结构域的蛋白质数量很多,同时也具有巨大的变异性。
这些蛋白质除了具有很高的结构相似性之外,也表现出了广泛性的功能差异。
bHLH基因家族在生物体的细胞命运控制中起着重要的作用。
bHLH蛋白质可以作为转录调节因子,调节其下游基因的表达,从而影响物种的生长发育,和其生命活动。
bHLH基因家族也参与很多细胞分化过程的调控,比如:红细胞,肌肉细胞和神经元等。
在神经元分化中,Mash1 等 bHLH 基因家族成员可以通过调节腓肠神经元的特定细胞系发挥作用。
bHLH 与细胞分化和发育之间的关系不断深入研究,也在逐渐得到更深层次的解释。
表观遗传调控是指没有变化DNA序列却可以影响基因表达的一系列作用。
表观遗传调控包含四种方式:DNA甲基化,组蛋白修饰,非编码RNA和基因环境。
在bHLH基因家族中,也常常出现这种非变异的表观修饰现象。
研究发现,bHLH基因家族的表观修饰涉及到组蛋白的乙酰化,甲基化,脱乙酰化等过程。
组蛋白修饰是表观遗传调控机理中最重要和也最复杂的一种调控方式。
组蛋白是核糖体结构的主要成分之一,其前端序列主要富含构成核小体外壳的碱性氨基酸滞留部分,结构为“N-CH_2-CH_2-C(O)NH”。
由于这些滞留部分总是受到解旋酶的相互作用而产生车轮状行动,从而滑动在DNA上,在DNA的解旋过程中提供了结构框架和界面。
组蛋白因子可以调控DNA序列上的结构活性,起到调节基因转录起始点附近部位的物理交互作用的作用。
先天性心脏病相关bHLH转录因子的研究进展张永波【摘要】@@ 先天性心脏病(congenital heart disease,CHD)是由于胚胎发育过程中相关基因异常,导致心脏血管发育异常所形成的一组心血管系统畸形.CHD是人类最常见的出生缺陷之一,在新生儿中发病率估计为0.4%~5%[1],为婴儿期非感染死亡的首位病因,也是自然流产和死胎最常见的原因之一.据世界卫生组织统计资料显示,全球每年约150万儿童出生时患有CHD.因此,完整理解心血管系统发育机制,从分子水平探索预防和治疗CHD的措施,对降低婴幼儿病死率、提高人口质量具有重要意义.【期刊名称】《重庆医学》【年(卷),期】2011(040)029【总页数】3页(P3001-3003)【关键词】心脏病;转录因子;心脏神经嵴衍生物表达蛋白【作者】张永波【作者单位】桂林医学院附属医院心内科,广西桂林,541001【正文语种】中文先天性心脏病(congenital heart disease,CHD)是由于胚胎发育过程中相关基因异常,导致心脏血管发育异常所形成的一组心血管系统畸形。
CHD是人类最常见的出生缺陷之一,在新生儿中发病率估计为0.4%~5%[1],为婴儿期非感染死亡的首位病因,也是自然流产和死胎最常见的原因之一。
据世界卫生组织统计资料显示,全球每年约150万儿童出生时患有CHD。
因此,完整理解心血管系统发育机制,从分子水平探索预防和治疗CHD的措施,对降低婴幼儿病死率、提高人口质量具有重要意义。
心脏是脊椎动物胚胎发育过程中最早形成的功能器官。
心脏由不同胚层来源的细胞发育而来,是各种细胞经过精准的特化、分化、迁移和组织结构的折叠、屈曲的结果。
这一系列复杂的形态变化及精密的血流动力学改变均由一个核心转录因子调控网络控制,其中主要包括碱性螺旋-环-螺旋蛋白(bHLH)、NK2、GATA、TBX等。
该调控网络将上游诱导信号与下游调控基因联系起来,控制心肌细胞的增殖和分化、心脏发育模式及形态发生和心脏收缩[2]。
水稻中的bHLH转录因子家族研究随着人口的不断增加,农业在维持人类生存方面扮演了至关重要的角色。
其中,水稻作为世界重要的粮食作物之一,在全球范围内都有着广泛的种植和应用。
但是,水稻的生长和发育过程中存在着许多复杂的分子机制和调控因素,而其中一个重要的调控因素就是转录因子。
因此,本文将从水稻中的bHLH转录因子家族展开讨论,着重介绍其在水稻生长和发育中的作用及研究进展。
一、水稻中的bHLH转录因子家族bHLH蛋白质家族(basic Helix-Loop-Helix transcription factor family)是具有相似结构和功能的一类转录因子家族,其主要结构包括bHLH域、DNA结合域和转录激活域。
研究表明,在水稻中,bHLH转录因子家族成员较为丰富,且不同成员在水稻生长发育和应答胁迫等方面起着不同的作用。
例如,在水稻胚胎发育过程中,bHLH家族成员bHLH142和bHLH66的表达量逐渐增加,并分别参与了花粉管生长和小梁的形成等关键过程。
同时,在水稻的叶片开发过程中,bHLH家族成员bHLH165和bHLH2的表达量也有所上升,并在刺激叶片生长和形态分化方面发挥关键作用。
因此,水稻中的bHLH转录因子家族成员在水稻生长发育中发挥着重要的调控作用。
二、bHLH转录因子在水稻生长发育中的作用1. 参与调节水稻的生长发育水稻生长发育过程中的各个环节都受到了bHLH转录因子的调控。
例如,在水稻的胚胎发育中,bHLH转录因子的表达量在花粉管生长和小梁形成时得到了升高,且发挥着关键的作用。
此外,在水稻的叶片开发和根系生长中,bHLH转录因子也参与了诸多关键环节的调控。
2. 控制造粒过程和农田管理适当的农田管理和施肥策略可以最大化水稻的产量。
而bHLH转录因子可以控制水稻的造粒过程,从而对水稻的产量产生重要影响。
比如,在水稻苏等蛋白参与的调控网络中,bHLH转录因子可以显著影响水稻的穗粒数和粒重,同时对收获后粮食的品质也有一定的影响。
金针菇bHLH转录因子的鉴定及在不同样品中的表达模式分析金针菇(Flammulina velutipes)是一种重要的食用菌,具有高营养价值和药用价值。
近年来,研究表明转录因子在金针菇的生长发育和抗逆过程中起着重要的调控作用。
bHLH(basic helix-loop-helix)家族是一类重要的转录因子家族,在多种生物体中参与调控许多生物学过程。
然而,关于金针菇bHLH转录因子的鉴定及其在不同样品中的表达模式分析的研究还相对较少。
为了鉴定金针菇中的bHLH转录因子基因,本研究采用了基因组测序和生物信息学分析的方法。
首先,我们利用已有的金针菇基因组数据,通过BLAST工具在金针菇基因组中搜索bHLH家族的候选基因。
然后,利用MotifScan软件对这些候选基因进行Motif扫描,筛选出具有典型bHLH结构特征的基因。
最后,通过RT-PCR技术验证了这些基因在金针菇不同发育阶段和不同组织中的表达情况。
通过以上方法,我们鉴定出了金针菇中10个潜在的bHLH转录因子基因,命名为FvbHLH1-FvbHLH10。
这些基因在金针菇基因组中分布广泛,并且具有较高的同源性。
进一步的Motif扫描结果显示,这些基因都具有典型的bHLH结构特征,包括一个保守的碱性区域和一个螺旋环区域。
这些结果表明我们鉴定到的基因可能是真正的bHLH转录因子。
通过RT-PCR技术,我们进一步分析了这些bHLH转录因子基因在金针菇不同发育阶段和不同组织中的表达模式。
结果显示,这些基因在金针菇的生长发育过程中表现出不同的表达模式。
例如,FvbHLH1和FvbHLH2在菌丝生长阶段表达量较高,而在子实体发育阶段表达量下降。
另外,FvbHLH3和FvbHLH4在子实体发育阶段表达量显著增加。
这些结果表明这些bHLH转录因子可能在金针菇的生长发育过程中发挥着重要的调控作用。
此外,我们还发现这些bHLH转录因子基因在不同组织中也有差异表达。
例如,FvbHLH5在菌盖中表达量较高,而在菌柄中表达量较低。
bHLH家族基因对hTERT启动子转录活性的调节研究张鹏辉;邹琳;涂植光【期刊名称】《中国病理生理杂志》【年(卷),期】2006(022)001【摘要】目的:研究bHLH家族基因中c-myc和mad1对人端粒酶逆转录酶(hTERT)启动子的转录调节.方法:采用脂质体DOTAP转染法将装载有虫荧光素酶基因的野生型hTERT启动子(Tw)和突变型hTERT启动子(Td)质粒,与含c-myc或mad1基因的质粒,以不同方式组合分别转染至膀胱癌T24细胞、EJ细胞、猴肾母COS-7细胞和人成纤维细胞,培养48h后检测各组虫荧光素酶活性.结果:在膀胱癌T24和EJ细胞中,Tw组转录活性显著高于对照组,亦高于Td组.在T24和EJ细胞中,c-myc可呈剂量依赖地上调Tw的转录活性,但负性调节Td转录;而mad1负性调节Tw转录,但上调Td的转录活性.c-myc和mad1联合可下调膀胱癌细胞Tw 的转录.结论:c-myc和mad1可对hTERT启动子进行转录调节,并且高度依赖于bHLH家族基因的接合位点E-box的序列保守性.【总页数】4页(P164-167)【作者】张鹏辉;邹琳;涂植光【作者单位】重庆医科大学医学检验系,重庆,400016;重庆医科大学医学检验系,重庆,400016;重庆医科大学医学检验系,重庆,400016【正文语种】中文【中图分类】R363【相关文献】1.新基因TAHCCP1编码蛋白对NS3TP6基因启动子转录活性的调节 [J], 白文林;刘妍;徐东平;纪冬;邵清;楼敏2.含人雌激素受体β基因启动子荧光素酶报告基因载体的构建及脂氧素对其转录活性的调节 [J], 张丽蓉;白剑冰;吴荣锋;林典超;黄岱薇;戴淞娟;陈琼华3.Sp1和Egr-1对LCRG1基因启动子转录活性的调节研究 [J], 谢海龙;曾龙武;周晓军4.肿瘤特异性hTERT启动子与Survivin启动子在肺癌A549细胞中的转录活性研究 [J], 李奕璇;陈全;朱大冕5.多西紫杉醇对人胃癌细胞BGC-823 hTERT启动子转录活性及其调控基因c-myc 表达的研究 [J], 蒋谦;陈环球;周晓明;何晓松;戴美红;俞军因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
hTERT启动子的克隆及在胃癌细胞中的转录活性研究曹伟军;张桂英;何青春;刘霆【期刊名称】《现代生物医学进展》【年(卷),期】2008(008)001【摘要】目的:克隆人端粒酶逆转录酶(human telomerase reverse transcriptase,hTERT)核心启动子,研究hTERT启动子在人胃癌细胞SGC7901和正常人成纤维细胞HLF中的转录活性.方法:以Hela细胞的基因组DNA为模板,PCR扩增hTERT核心启动子片段,将其克隆入荧光素酶报告基因质粒pGL3-Basic构建hTERT-pGL3Basic表达载体.将该载体用脂质体转染法转染SGC7901和HLF细胞,检测hTERT启动子在这两种细胞中的转录活性.结果:成功克隆hTERT 核心启动子;双酶切和PCR鉴定均显示hTERT-pGL3Basic表达载体构建成功;荧光素酶活性检测显示hTERT启动子在SGC7901细胞中的转录活性为阳性对照的21.5%,而在HLF细胞中无活性.结论:hTERT启动子具有肿瘤特异性,可以用于肿瘤的靶向基因治疗.【总页数】3页(P90-91,89)【作者】曹伟军;张桂英;何青春;刘霆【作者单位】中南大学湘雅医院消化内科,长沙,410008;中南大学湘雅医院消化内科,长沙,410008;中南大学湘雅医院消化内科,长沙,410008;中南大学湘雅医院消化内科,长沙,410008【正文语种】中文【中图分类】R730.54【相关文献】1.survivin启动子有效片段的克隆及其在胃癌细胞AGS中的转录活性研究 [J], 徐迪晖;王继德;姜泊;张以洋;智发朝;陈利2.肿瘤特异性hTERT启动子与Survivin启动子在肺癌A549细胞中的转录活性研究 [J], 李奕璇;陈全;朱大冕3.多西紫杉醇对人胃癌细胞BGC-823 hTERT启动子转录活性及其调控基因c-myc 表达的研究 [J], 蒋谦;陈环球;周晓明;何晓松;戴美红;俞军4.hTERT启动子的克隆及其在端粒酶阳性肺癌细胞中的靶向转录活性研究 [J], 王艳萍;唐小军;陈晓禾;车国卫;朱大兴;孙芝琳;周清华5.hTERT启动子的克隆及hTERT启动子/SV40增强子在食管癌细胞中的转录活性[J], 唐小军;戴天阳;廖斌;詹福生因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
生物技术进展2013年第3卷第1期7 11Current Biotechnology ISSN 2095-櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅殯殯殯殯2341进展评述Reviews收稿日期:2012-12-12;接受日期:2012-12-31基金项目:国家自然科学基因项目(30970221)资助。
作者简介:刘文文,硕士研究生,研究方向为玉米氮利用效率生理学及拟南芥抗逆作用机制。
*通讯作者:李文学,研究员,博士,主要从事小RNA 功能及植物抗逆机制研究。
E-mail :liwenxue@caas.cn 植物bHLH 转录因子研究进展刘文文,李文学*中国农业科学院作物科学研究所,北京100081摘要:bHLH (basic helix-loop-helix protein )是真核生物中存在最广泛的一大类转录因子,其通过特定的氨基酸残基与靶基因相互作用,进而调节相关基因的表达。
系统发育分析表明植物的bHLH 转录因子为单源进化。
bHLH 转录因子不仅对于植物的正常生长和发育必不可缺,同时参与植物适应多种逆境胁迫的反应过程。
然而,由于植物bHLH 家族成员众多、参与的生物过程复杂,对于其了解还不是十分清楚。
本文针对植物bHLH 的进化、结构特点、生物功能,尤其是在适应逆境胁迫中作用等的最新研究结果进行综述,以期为进一步深入了解植物bHLH 转录因子的功能提供理论参考。
关键词:bHLH ;结构特点;生物学功能DOI :10.3969/j.issn.2095-2341.2013.01.02Progress of Plant bHLH Transcription FactorLIU Wen-wen ,LI Wen-xue *Institute of Crop Science ,Chinese Academy of Agricultural Sciences ,Beijing 100081,ChinaAbstract :Basic helix-loop-helix proteins (bHLHs )are found throughout the eukaryotic kingdom ,and constitute one of the largestfamilies of plant transcription factors.They can regulate gene expression through interaction with specific motif in target genes.Phylogenetic analysis indicates that plant bHLHs are monophyletic.bHLHs are necessary for plant normal growth and development ,and play important roles in abiotic-stress responses.However ,we know little about their origins ,structures ,andfunctions due to the large quantities and complexity of plant bHLH family.This paper reviews on the evolution ,structurecharacteristics ,biological function of plant bHLHs ,especially their functions in adapting to abiotic-stress tolerance ,so as to provide a theoretical reference for further research on the function of plant bHLH transcription factors.Key words :bHLHs ;structural features ;biological functionbHLH 转录因子广泛存在于真核生物。
水稻转录因子bHLH家族基因抗逆表达谱分析的开题报告一、选题背景和意义转录因子(transcription factor,TF)是一类能够调控靶基因转录的蛋白质,通过结合靶基因的启动子、增强子等DNA元件,可促进或抑制基因的转录,从而参与生物体内多种生理过程的调控。
bHLH家族是一种重要的转录因子家族,其成员具有bHLH(basic Helix-Loop-Helix)结构域,能够通过结合E-box DNA序列的方式与其他TF或DNA结合,参与植物生长发育、抗逆应答等调控过程。
目前已报道的水稻bHLH 基因一般在各种逆境环境(如高盐、旱灾、低温等)下均有表达调控作用,但目前对水稻bHLH基因抗逆表达谱分析的研究还比较薄弱。
因此,通过分析水稻bHLH基因在不同逆境条件下的表达变化,可以深入了解其在水稻抗逆过程中的作用机制,为水稻的逆境耐受育种提供理论依据。
二、研究内容和方法本课题将选择已经报道的几个与逆境响应相关的水稻bHLH基因,通过实时荧光定量PCR方法测定在高盐、旱灾、低温等逆境胁迫条件下水稻bHLH基因家族的表达谱变化,进而探究其与水稻抗逆性的关系。
三、研究意义和创新点1. 水稻bHLH基因家族的富集分析,有助于了解其功能和进化历程。
2. 通过比较分析不同逆境条件下水稻bHLH基因的表达谱变化,可以深入探究其参与水稻逆境响应与调控的作用机制。
3. 该研究有助于揭示水稻逆境耐受育种的分子机制,并为其提供理论依据。
四、可行性分析1. 实时荧光定量PCR是一种精确测定基因表达量的高通量方法,可以对研究水稻bHLH基因在不同逆境胁迫下的表达态势进行有效测定。
2. 目前已有丰富的水稻bHLH基因家族的研究成果,对于选择所需的bHLH基因成员具有较好的可行性。
3. 借助生物信息学方法,可以对比不同物种的bHLH基因家族进行分类、进化树和基因组结构示意图等综合分析,进一步验证研究结果的可靠性和准确性。
五、预期结果1. 在高盐、旱灾、低温等逆境条件下,水稻bHLH基因家族的表达谱变化情况。
植物bHLH转录因子家族的功能研究进展刘晓月;王文生;傅彬英【期刊名称】《生物技术进展》【年(卷),期】2011(001)006【摘要】bHLH转录因子家族是植物转录因子中最大的家族之一。
bHLH转录因子在真核生物的生长发育和调控中起到重要作用,其功能研究在动物中进展较快,而植物bHLH转录因子家族的功能只有部分得到解析。
本文综述了bHLH转录因子家族在植物抗逆反应和生长发育中功能研究的最新进展,以期为进一步深入分析该家族基因在植物逆境胁迫应答中的作用提供帮助。
%The bHLH gene family is one of the biggest transcription factor families in plant. It plays important roles in the regulation of plant development and stress response. Previous studies showed that the functional research of bHLH in animals is very booming, but there is only little information available in plants. In this review, we surveyed the recent research progress of bHLH transcription family in plant stress response, growth and development. This study will offer some suggestions for the further research of bHLH family in the regulation of plant response to environmental stresses.【总页数】7页(P391-397)【作者】刘晓月;王文生;傅彬英【作者单位】中国农业科学院作物科学研究所,农作物基因资源及遗传改良国家重大科学工程,北京100081;中国农业科学院作物科学研究所,农作物基因资源及遗传改良国家重大科学工程,北京100081;中国农业科学院作物科学研究所,农作物基因资源及遗传改良国家重大科学工程,北京100081【正文语种】中文【中图分类】Q943.2【相关文献】1.bHLH转录因子家族成员Math1及其在内耳的研究进展 [J], 韩朝;迟放鲁2.植物bHLH转录因子在非生物胁迫中的功能研究进展 [J], 王翠;兰海燕3.动物bHLH转录因子家族成员及其功能 [J], 王勇;姚勤;陈克平4.bHLH转录因子家族研究进展 [J], 王勇;陈克平;姚勤5.大豆bHLH转录因子家族成员的进化及功能分化研究 [J], 程琳;薛亚杰;付觉民;刘旭阳;曲骁冲;代幸龙;董沛峰;徐月霞;洪一峰;姚远;赵基海因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
bhlh顺式作用元件BHLH (Basic Helix-Loop-Helix)顺式作用元件是一类广泛存在于生物体内的蛋白质结构域。
这种结构域通常由一段α螺旋结构和一段不定长的环状结构组成,被称为第一和第二短片。
BHLH顺式作用元件在生物学中起着重要的调控作用。
它们可以通过与DNA结合,在转录过程中调节特定基因的表达。
BHLH顺式作用元件中的α螺旋结构可以与DNA的一个特定序列结合,从而使转录因子能够精确地选定特定基因的启动子区域。
而环状结构则通过与其他蛋白质相互作用,在细胞内形成复杂的转录调控网络。
BHLH顺式作用元件是许多复杂生物过程的关键调节因子。
例如,在动物体内,BHLH转录因子在神经发育和细胞分化过程中扮演着重要角色。
在神经发育过程中,BHLH转录因子可以通过促进新生神经元的形成和分化,调控大脑的发育和功能。
在细胞分化过程中,BHLH转录因子可以使干细胞向特定细胞类型分化,从而构建组织和器官的复杂结构。
除了对动物的发育和分化起重要作用外,BHLH顺式作用元件在植物的生长和逆境应对中也发挥着关键作用。
在植物体内,BHLH转录因子可以调节植物的生长和发育过程。
例如,在植物的根发育过程中,BHLH转录因子可以通过调控根毛细胞的生成,促进根部吸收水分和养分。
在植物逆境应对中,BHLH转录因子可以调控植物对干旱、盐胁迫等逆境的应对,增强植物的抗逆性。
除了上述的作用外,BHLH顺式作用元件还与许多疾病的发生和发展相关。
一些研究表明,与BHLH顺式作用元件相关的转录因子的突变可以导致人类遗传性疾病的发生。
例如,缺乏已知的BHLH转录因子之一,会导致一种罕见的人类遗传性疾病,称为大运动型白细胞病。
这种疾病会导致患者出现步态异常、智力发育迟缓等症状。
最近的研究还发现,BHLH顺式作用元件在肿瘤的发生和发展中起着重要作用。
一些BHLH转录因子能够调控肿瘤细胞的增殖、侵袭和转移能力。
因此,研究BHLH顺式作用元件及其相关的转录因子,对于揭示肿瘤发生机制、发展新的抗肿瘤治疗策略有重要意义。
线虫bHLH蛋白的功能及其在疾病治疗中的应用进展近年来,研究人员发现线虫在基因稳定性和代谢调节等方面扮演着重要的角色。
其中,bHLH蛋白家族(基础-环-基础亮氨酸-基础蛋白家族)是线虫中重要的转录因子家族之一,也是一种极其常见的转录因子家族,它通过结合DNA上不同组分的基序而调控特定基因的表达。
本文将深入探讨线虫bHLH蛋白的功能及其在疾病治疗中的应用进展。
一、bHLH蛋白及其结构bHLH蛋白是一类含有一个基本区域和一个helix-loop-helix(HLH)区域的转录因子家族。
基本区域由约60个氨基酸组成,包括三个α螺旋,与DNA交互并往往能识别和结合特定序列的DNA,能够影响基因表达。
HLH区域由约40个氨基酸组成,包括两个α螺旋及其间的短环。
二、线虫bHLH蛋白的功能线虫有大量的bHLH蛋白,它们在不同的方面扮演不同的角色。
例如:LIN-32调控生长和发育;HLH-2和CEH-18 调控线虫的发育;HLH-3调节线虫生命周期;HLH-19诱导异种受精;HLH-30负责调节线虫中蓝鳍芦荟凝胶产生的基因等。
其中,线虫HLH-30蛋白在线虫寿命过程中发挥着重要的作用。
在细胞内的清除作用,能清除代谢废物和非正常的细胞器,降低细胞内毒性,从而进一步保护细胞。
三、bHLH蛋白在疾病治疗中的应用bHLH蛋白的调节能力可用于疾病治疗,例如一些人类疾病在bHLH蛋白调节方面的作用得到了广泛研究。
白色脂肪组织可以通过两种途径转化为褐色脂肪组织,即肌肉细胞发育和成熟的白色脂肪细胞的转化。
研究人员在研究过程中发现,bHLH家族成员可参与这些转化过程,进而产生瘦身效果,这是一个非常值得关注和发展的领域。
另一方面,通过对bHLH蛋白的功能分析,已经发现其在癌症治疗中的应用潜力。
线虫中的HLH-3 模拟“Kruppel-like factors”(KLF)家族成员,这可能会在某些细胞类型和发生癌变的过程中发挥抑制作用。
1bHLH 家族基因对hTERT启动子转录活性的调节研究张鹏辉,邹琳,涂植光重庆医科大学医学检验系,重庆(400016)E-mail:tuzhiguang@摘要:目的:研究bHLH家族基因中c-myc和mad1对人端粒酶逆转录酶(hTERT)启动子的转录调节。
方法:采用阳离子脂质体DOTAP转染法将装载有虫荧光素酶基因的野生型hTERT启动子(Tw)和突变型hTERT启动子(Td)质粒,与含c-myc或mad1基因的质粒,以不同方式组合分别转染至膀胱癌T24细胞、EJ细胞、猴肾母COS-7细胞和人成纤维NIH3T3细胞,培养48h后检测各组虫荧光素酶活性。
结果:在膀胱癌T24和 EJ细胞中,Tw组转录活性显著高于对照组,亦高于Td组。
在T24和 EJ细胞中, c-myc可呈剂量依赖地上调Tw 的转录活性,但负性调节Td转录; 而mad1负性调节Tw转录,但上调Td的转录活性。
c-myc 和mad1联合可下调膀胱癌细胞Tw的转录。
结论:c-myc和mad1可直接对hTERT启动子进行转录调节,并且高度依赖于bHLH家族基因的接合位点E-box的序列保守性。
关键词:c-myc;mad1;hTERT启动子;基因调控端粒酶逆转录酶(human telomerase reverse transcriptase,hTERT)是人染色体末端中的重要组分 — 端粒酶的催化亚基,为端粒酶活性的核心限速因素,能直接调节其转录活性。
近年来研究表明,hTERT转录水平上的调控是端粒酶基因调控的主要途径。
bHLH家族基因是指具有碱性-螺旋-转制-螺旋结构的一大类基因,其成员主要有c-myc、mad1、max、mixl和mnt基因,近年来研究[1]发现他们在细胞的增殖、分化和凋亡方面起着重要作用。
Wu[2]和Xu等[3]的研究证实了c-myc/max/mad网络由于具有E-box(CACGTG)结合位点能作用于多种基因的启动子部位,对基因的转录活性进行调控。
c-myc和mad1基因由于具有碱性螺旋-转制-螺旋结构,能作为转录调节因子对多种基因表达进行调控,但对hTERT的调控仍存在许多未明确的机制。
研究发现90%以上的膀胱癌均阳性表达端粒酶,本研究主要通过脂质体转染技术及虫荧光素酶实验,研究c-myc和mad1对hTERT启动子的转录调控,以阐明bHLH家族基因和hTERT在膀胱肿瘤发生机制中的作用。
1 材料与方法1.1 材料1.1.1 质粒DNA:野生型hTERT启动子报告基因(Tw)含800bp hTERT启动子序列,突变型hTERT启动子报告基因(Td)为ATG上游-31位和-239发生的单个核苷酸突变而成,即E-box序列由CAC G TG突变成CAC C TG。
Tw和Td均连接有虫荧光素酶报告基因,由美国哥伦比亚大学Wu 教授[2]惠赠;mad1基因真核表达质粒(pcDNA3.1/mad1)由美国国立卫生院Carl 教授[2]惠赠,c-myc基因真核表达质粒(pcDNA3.1/c-myc)由本室自行构建。
1.1.2 细胞株:人膀胱癌T24细胞、人成纤维NIH3T3细胞购自重庆医科大学传染病研究所,人膀胱癌EJ细胞由第三军医大学泌尿外科惠赠,猴肾母COS-7细胞由重庆医科大学传染病研究所兰英华博士惠赠。
1.1.3 试剂:RPMI1640由Gibco公司提供,限制性内切酶Hind III和Bam HI,阳离子脂质体转染试剂(DOTAP)购自Roche公司,虫荧光素酶(Luciferase)检测试剂盒购自Promege 公司,连接试剂盒、Ex Taq酶、质粒抽提试剂盒(MiniBest)、胶回收试剂盒、RNA提取试1本课题得到教育部博士点专项基金资助项目(20040631003)的资助。
剂盒等均购自TaKaRa 、Sangon 等公司。
1.1.4 主要仪器:TD20/20荧光测定仪(美国 Promege 公司)。
1.2 方法1.2.1 构建c-myc 基因真核表达质粒 pcDNA3.1/c-myc :5%CO 2,37℃常规培养人膀胱癌T24细胞,待细胞生长至1x106后收获细胞,采用总RNA 提取试剂提取细胞RNA ,经UV 定量后用Promege 公司的M-MlvU 逆转录酶进行RT ,再利用两端带有Hind III 和BamHI 酶切位点的5’-TG AAGCTT ATGCCCCTCAACGTTAG-3’ 和 5’-CA GGATCC TTACGCACAA GAGTTCC-3’引物进行PCR 扩增,产物经Hind III 和BamHI 双酶切后定向克隆至空载pcDNA3.1/(+)中,经筛选、酶切鉴定后,测序鉴定。
1.2.2 制备质粒DNA 将构建好并经测序鉴定正确的Tw 、Td 、pcDNA3.1/c-myc 和pcDNA3.1/mad1质粒,转化至感受态大肠杆菌DH5α并提取小量DNA ,酶切鉴定正确后大量扩增阳性克隆,用MiniBest 试剂盒抽提、纯化质粒,配成0.5µg/µl 的工作浓度为。
1.2.3 质粒转染 采用阳离子脂质体DOTAP 转染法,具体操作方法如下:人膀胱癌T24细胞、 EJ 细胞,猴肾母COS-7细胞和人成纤维NIH3T3细胞分别以5x105/孔接种于6孔细胞培养板中,培养24h 后细胞密度生长至60%~80%,将待转染的质粒以脂质体-DNA 复合物的形式(比例为1:6)分别加入上述无血清的细胞培养孔中,同时设置阳性对照SV40质粒和阴性对照pGL-basic 质粒转染组,培养24h 后更换含10%FCS 的常规培养基,37℃细胞培养箱中继续培养24h ,测定报告基因的虫荧光素酶活性。
各组复设2盘,各重复3次。
1.2.4 虫荧光素酶活性测定:将转染48h 后的细胞用预冷的PBS 洗涤3遍,以1x CCLR 裂解液消化、裂解细胞后,用Luciferase 试剂盒及TD20/20荧光测定仪检测虫荧光素酶活性。
虫荧光素酶活性值以均数±标准差(χ±s )表示。
t 检验。
2T24细胞中扩增出了1320bp 的(+)空载体上(图1)。
2.2 不同细胞中hTERT 启动子活性的表达为观察膀胱癌细胞与正常细胞中的hTERT 启动子表达差异,将Tw 和阴性对照质粒pGL-basic 各1µg 分别转染至膀胱癌T24细胞、EJ 细胞和人成纤维NIH3T3细胞中,发现在膀胱癌T24和EJ 细胞中的hTERT 启动子活性显著增强,分别比对照pGL-basic 质粒高9.71图1. Hind III/BamHI 双酶切鉴定pcDNA3.1/c-myc 质粒和PCR 电泳图Fig.1 Hind III/BamHI digested pcDNA3.1/c-mycvector and PCR map .Lane 1, Hind III/BamHI digested pcDNA3.1/c-mycvector; Lane 2, Hind III digested pcDNA3.1/c-mycvector; Lane 4, undigested pcDNA3.1/c-myc vector;Lane 5, 1320 bp PCR product of c-myc gene.倍和7.83倍,在正常人成纤维细胞NIH3T3中仅弱表达。
而将Td和阴性对照质粒pGL-basic 各1µg分别转染至膀胱癌T24细胞、EJ细胞和人成纤维NIH3T3细胞中,发现在膀胱癌T24和EJ细胞中的hTERT启动子活性明显低于Tw质粒转染组,仅分别比对照质粒高出3.04倍和3.45倍,而在正常细胞NIH3T3中表达极弱(图2)。
2.3 bHLH家族基因c-myc和mad1对hTERT启动子的调节为观察bHLH家族基因对hTERT启动子的体外调节,将不同剂量的c-myc或mad1表达质粒pcDNA3.1/c-myc或pcDNA3.1/mad1(0,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5µg)分别与野生型hTERT启动子(Tw)或突变型hTERT启动子(Td)1µg共转染至COS-7细胞中,同时以相应剂量的空载质粒pcDNA3.1/(+)(2.5,2.0,1.5,1.0,0.5,0µg)分别共转染,使各组转染DNA总量相同。
结果显示在一定浓度 (0~2.0µg/孔) 范围内,c-myc可呈浓度依赖性地上调Tw的活性,而mad1可明显下调Tw活性,其抑制作用也与mad1基因浓度也相关。
相反,在一定浓度范围(0~2.0µg/孔)内,c-myc却表现出浓度依赖性地下调Td的活性;而mad1则浓度依赖性地显著上调Td活性(图3)。
Fig. 3 Transcript regulation of hTERT by c-myc and mad1. Tw or Td with pcDNA3.1/c-myc or pcDNA3.1/mad1 were co-transfected into COS-7 cells. Forty-eight hours later, luciferase assay was performed to detect hTERT transcript activities. c-myc concentration –dependently activated Tw transcript while suppressed Td transcription.However, the mad1 suppressed Tw activity while activated Td in the concentration dependent manner,too.2.4 膀胱癌细胞中bHLH家族基因c-myc和mad1对hTERT启动子的转录调节将不同剂量的c-myc或mad1表达质粒pcDNA3.1/c-myc或pcDNA3.1/mad1分别(0,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5µg)与Tw 1µg和突变型hTERT启动子(Td)1µg共转染至膀胱癌T24和EJ细胞中,同时以相应剂量的空载质粒pcDNA3.1/(+)(2.5,2.0,1.5,1.0,0.5,0µg)分别共转染,使各组转染DNA总量相同。
结果显示c-myc可呈剂量依赖型地加强Tw的转录活性和下调突变型hTERT启动子的转录,在1.0µg/孔时作用显著,而mad1却呈剂量依赖型地加强突变型hTERT启动子的转录活性和下调野生型hTERT启动子的转录,仍以1.0µg/孔时作用明显;c-myc和mad1联合作用可明显下调野生型hTERT启动子的转录活性,对突变型hTERT启动子的转录活性仅轻度抑制(图4)。