一、Identification of two distinct transactivation domains in the pluripotency sustaining factor nanog(论文文献综述)
张胜男[1](2021)在《Toe1基因在小鼠植入前胚胎发育中的生物学功能及机制研究》文中研究表明早期胚胎发育阻滞是体细胞克隆、辅助生殖和动物胚胎工程中普遍存在的问题,解析发育阻滞的原因及其机制对于提高成功率具有十分重要的意义。为此,我们对不同供体来源的小鼠克隆胚胎进行了转录组分析,并筛选到了差异表达基因Toe1。Toe1编码非经典的去腺苷酶,参与端粒酶RNA组分Terc poly(A)尾巴的修剪,其双等位基因突变可导致7型脑桥小脑发育不全。然而,Toe1在早期胚胎发育中是否具有重要功能尚无研究报道。本项目研究Toe1在小鼠植入前胚胎发育中的生物学功能及其机制。本论文主要采用RNAi技术进行在小鼠受精卵内注射Toe1基因小干扰RNA(si RNA)以得到Toe1敲低的胚胎,并在体外培养发现胚胎发育到囊胚初期似乎发育延迟,细胞孵化实验结果显示敲低组囊胚不能突破透明带及顺利孵化。敲低组与实验组的囊胚期卵裂球计数、细胞增殖实验、p21(细胞周期依赖性蛋白激酶抑制因子1A)的差异表达显示胚胎内Toe1基因敲低会影响胚胎的细胞分裂;凋亡基因Trp53 m RNA、TUNEL凋亡检测及DNA损伤的标记产物γ-H2AX荧光信号共同说明Toe1敲低组的胚胎在囊胚阶段增加细胞凋亡;内细胞团标记蛋白OCT4、滋养外胚层标记蛋白CDX2的免疫荧光结果提示Toe1敲低组的谱系标记蛋白表达均显着性降低,结果表明Toe1会影响到囊胚的谱系分化。本论文从细胞分裂与分化的角度分析Toe1对小鼠早期胚胎发育的影响,得出结论:Toe1通过细胞增殖、细胞凋亡、谱系分化影响小鼠植入前胚胎发育;Toe1对细胞增殖、细胞凋亡的调控很可能是由于DNA损伤介导的。实验结果证明Toe1基因是小鼠早期胚胎发育所必需的。
颜亮[2](2021)在《C3H10T1/2细胞心肌特化过程中β-Catenin对干性维持及促分化的作用机制研究》文中研究说明间充质干细胞(MSCs)作为移植治疗心肌损伤疾病种子细胞之一,无论基础还是临床应用研究均有较大突破。但目前对MSCs向心肌细胞分化的机制尚未完全明了,且分化效率和程度均不高,使临床应用受限。因此,进一步研究干细胞向心肌分化过程中的分子机制至关重要。文献报道,Wnt/β-Catenin信号在心肌细胞分化中起着重要作用,然而其作用机制仍未阐明。因此本研究主要对β-Catenin在C3H10T1/2细胞心肌特化过程中的作用及其机制进行探寻。实验首先通过构建了敲低β-Catenin的慢病毒,通过慢病毒转染建立了β-Catenin稳定敲低的C3H10T1/2细胞模型。通过显微镜观察其细胞形态变化;免疫荧光、q PCR、Westernblot检测干性因子和心肌标志物变化趋势;流式细胞检测细胞代谢情况。实验发现:(1)随着敲低时间延长,细胞逐渐出现心肌样形态,并且心肌早期转录因子以及心肌标志物的表达水平逐渐增强,在敲低第7天最为显着。说明敲低β-Catenin后会诱导C3H10T1/2细胞向心肌方向分化,并且在敲低第7天其诱导分化效果最显着;(2)通过检测线粒体膜电位,线粒体数量及线粒体ROS水平、线粒体钙离子水平、ATP含量发现C3H10T1/2细胞敲低β-Catenin后,细胞耗能显着增加;(3)过表达β-Catenin后干性因子显着上调,心肌标志物显着降低。明确β-Catenin在C3H10T1/2细胞心肌特化过程中具有关键作用。课题组前期研究发现,在C3H10T1/2细胞心肌特化过程中Islet1具有重要作用,其能与乙酰转移酶(GCN5)结合,增强其转录活性,激活心肌早期转录因子表达。同时研究发现,MLIP与Islet1结合后能显着抑制其转录活性。因此,我们通过Co IP、同位素示踪和Ch IP检测了Islet1、GCN5和MLIP的表达情况。发现:在敲低β-Catenin后,GCN5无论是在转录或翻译水平都无显着的变化,而Islet1和MLIP在翻译水平变化显着,同位素示踪结果显示,其显着变化主要归因于两个蛋白在细胞内的降解。实验结果提示这可能与蛋白的泛素化修饰有关,于是我们通过ubibrowser泛素化数据库,找到了分别与MLIP和Islet1泛素化修饰相关的关键E3泛素化连接酶UBE3C和WWP1,并对其作用和机制进行验证。实验结果发现:(1)敲低β-Catenin后,显着上调UBE3C的表达,通过增强MLIP泛素化修饰,降低其蛋白量;(2)β-Catenin上调Islet1的表达,通过抑制E3泛素化连接酶WWP1的表达而下调Islet1的泛素化修饰;(3)通过Ch IP和荧光素酶报告系统,证实MLIP通过结合Islet1对其转录活性有明显抑制;(4)β-Catenin的敲低可显着下调MLIP的表达,降低MLIP与Islet1的结合,从而进一步促进Islet1和GCN5的结合,提高Islet1转录活性,诱导C3H10T1/2细胞向心肌细胞分化。总之,敲低β-Catenin可调节Islet1和MLIP的泛素化,影响其表达,减少与MLIP与Islet1的结合量,增加其在细胞核与GCN5的结合量。因此,Islet1的转录活性被显着激活,诱导C3H10T1/2细胞向心肌细胞分化。本研究确定了β-Catenin在C3H10T1/2细胞向心肌细胞分化的早期阶段具有关键的调控作用,其作用机制是通过调控下游蛋白Islet1和MLIP的泛素化状态,导致Islet1和MLIP的蛋白表达量发生变化,MLIP表达量显着降低,Islet1表达量在细胞内大量积累,影响了MLIP与GCN5的竞争结合关系,促进GCN5与Islet1结合,激活Islet1激活心肌早期转录因子的转录活性,启动心肌早期转录因子表达,从而诱导心肌早期分化。明确了在C3H10T1/2细胞心肌特化过程中,β-Catenin通过调控泛素化修饰同时影响下游蛋白Islet1的表达和功能的分子调控机制,为MSCs的临床转化应用奠定了理论基础。
李芃[3](2021)在《Cops2和Cops5在小鼠胚胎干细胞中功能和机制的研究》文中指出胚胎干细胞(Embryonic stem cell,ESC)在适当体外培养条件下具有无限自我更新能力以及分化成体内所有细胞类型的潜能。这些特性使得ESC在再生医学中具有广泛的应用前景。ESC的快速增殖能力能保障充足的细胞数目应用于临床治疗;而维持基因组稳定性对ESC在临床应用的安全性至关重要。因此,研究ESC独特的细胞周期调控机制以维持快速增殖,以及ESC在快速增殖的同时,如何维持其基因组稳定性,有着重要的科学意义,也有助于推动ESC在临床上的应用。ESC的快速增殖依赖于较短的G1期和G2期。之前有文章表明,多能性因子Oct4通过抑制Cdk1的激活,从而抑制有丝分裂的进程,有助于基因组稳定性的维持。然而,对于ESC如何在Oct4存在的情况下进入有丝分裂阶段仍不清楚。我们实验室之前报道,敲低Cops2会使小鼠ESC的细胞周期阻滞在G2/M期。因此我们对Cops2如何调控小鼠ESC细胞周期进行了进一步的研究。在本研究中,首先通过免疫共沉淀结合质谱分析,我们发现Cops2与Oct4和Cdk1之间有相互作用。进一步证明了,Cops2只有在Oct4存在的情况下才能提高Cdk1/Cyclin B的活性。与此结果相一致的是,在He La细胞中,Cops2仅在有Oct4时才能促进细胞周期从G2期向M期的转变。从机制上来说,一方面,Cops2通过与Oct4相互作用减弱Oct4和Cdk1的结合;另一方面,Cops2和Cdk1形成Cops2-Cdk1复合物来减弱Oct4和Cdk1之间的相互作用。两方面相互作用阻断Oct4对Cdk1活性的抑制作用,促进细胞周期从G2期向M期转换。Cops2缺失会导致小鼠胚胎3.5天致死,这与我们前期发现的Cops2在ESC自我更新中的功能吻合。而Cops5和Cops8的缺失会导致7.5-8.5天的胚胎致死。因此,我们推测Cops5和Cops8可能在小鼠ESC的分化中发挥作用。为研究Cops5和Cops8在小鼠ESC的分化中的功能,我们尝试在小鼠ESC中敲除Cops5和Cops8。在靶向敲除Cops8的70个克隆中,我们得到了3个Cops8双敲细胞系;然而,在靶向敲除Cops5的127个克隆中,没有得到Cops5 KO的小鼠ESC。这提示小鼠ESC的自我更新离不开Cops5。之后我们构建了可诱导敲除Cops5的ESC系。Cops5敲除导致多能性marker Nanog蛋白水平的降低,细胞增殖减缓,细胞周期G2/M期阻滞,以及细胞凋亡和严重的DNA损伤。进一步研究发现Cops5在维持小鼠基因组稳定性中有双重作用,一方面,Cops5通过抑制Mtch2的自噬降解,将细胞的代谢转向糖酵解,从而降低活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)的产生,并减少了ROS引起的内源性DNA损伤。另一方面,Cops5是ESC中高DNA损伤修复(DNA Damage Repair,DDR)活性所必需的。如果没有Cops5,升高的ROS和降低的DDR活性会导致ESC中DNA损伤的积累。之后,p53被激活引起G2/M阻滞和细胞凋亡。我们的研究揭示了Cops2在G2/M期转换中的重要作用,阐明了Cops5通过调节细胞代谢和DDR途径维持基因组稳定性,表明了Cops5在ESC自我更新中的重要功能。为更好的利用ESC奠定基础。
赵芪[4](2021)在《小鼠细胞重编程中内源逆转录病毒来源长非编码RNA的鉴定及功能研究》文中进行了进一步梳理长链非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA)是一类长度大于200nt不编码蛋白的转录本,目前研究表明,其在多个生物过程中发挥重要作用。大多数lncRNA的形成都与内源逆转录病毒(endogenous retrovirus,ERV)有关。越来越多ERV来源的lncRNA被证明具有重要功能,其在进化、发育和疾病上都具有重要的调控作用。LncRNA的识别主要利用高通量RNA-seq数据,但由于读段长度的限制、样品的降解、建库方法和碱基偏好性等问题,RNA-seq读段的覆盖存在偏差,尤其在转录本末端的缺失,影响转录本注释的完整性,给lncRNA的识别、表达水平的定量以及进一步的功能解析带来偏差。因此,提供精准的lncRNA的注释,进而准确的获取lncRNA的表达信息显得尤为重要。目前,已有研究报道表明,转录本5’和3’非翻译区可产生大量小RNA。据此,我们提出设想:RNA-seq和小RNA-seq数据的整合能否有助于改善转录本注释的完整性。外源表达特定细胞系的转录因子可以使细胞命运发生转变。基于此,2006年,Yamanaka等人将Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc(OSKM)转入小鼠胎儿成纤维细胞(mouse embryonic fibroblasts,mefs)中,成功诱导出诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)。在iPSC重编程过程中,ERV的活性是动态的,而且,目前有文章表明特定lncRNA对细胞重编程具有重要调控作用。因此在重编程过程中识别ERV来源lncRNAs(ERV-lncRNAs),并解析其功能机制具有重要意义。据此,本研究利用iPSC重编程系统中各时间点样品的RNA-seq和小RNA-seq数据(GSE102518),采用RNA-seq和小RNA-seq数据结合的策略(RNA-seq and small RNA-seq combined strategy,RSCS)注释转录本,进一步在细胞重编程过程中筛选功能性ERV-lncRNAs,并解析其功能。得到结果如下:1)我们采用RSCS一共注释了 63,772条转录本,92.4%的转录本有小RNA参与拼接,而且高比例的小RNA拼接在转录本5’和3’末端区域。2)我们对转录本的完整性进行分析,发现小RNA参与拼接的转录本长度显着较长,且大多数转录本(65%)第一个碱基为嘌呤(A或G),而且在转录本起始碱基上游-30至-15bp处发现核心启动子元件TATA盒;在3’末端上游-40至-10bp处发现加尾信号AATAAA,以及在3’末端下游+1至+30bp处发现富含GC的序列,表明RNA-seq和small RNA-seq数据结合注释的转录本大多数是完整的。3)RSCS注释转录组中转录本5’和3’末端及长度分布与参考转录组更相近,表明RSCS获得的转录组更全面和精确。4)我们对转录本的编码能力进行预测,一共预测得到13,072条lncRNA,占总体转录本的22.19%,其中新预测的lncRNA2,711条,占20.74%,这些lncRNA的表达水平和长度都显着小于编码基因。我们发现40.8%的lncRNAs含有TE序列,其中ERV-lncRNAs占59.3%,主要属于ERVK和MaLR LTR的亚型,说明小鼠中lncRNA的形成可能主要与这些ERV相关。ERV-lncRNAs在转录本长度和表达量上与非ERV来源的lncRNAs无显着差异。5)ERV-lncRNAs在iPSC诱导过程中具有较高活性,且具有特定的表达模式。通过对染色质可及性及多能性转录因子和特定组蛋白修饰的ChIP-seq分析,我们发现增强子来源ERV-lncRNA,TCONS-00000162,可能在iPSC重编程中对Prdm14的表达具有重要调控作用。6)为了解析ERV-lncRNAs在iPSC重编程中的功能,我们建立了关键多能性调控因子Oct4和Nanog的调控网络,筛选与这个调控网络相关的ERV-lncRNAs,这些ERV-lncRNAs在iPSC诱导第七天被显着激活,但在成熟的iPSCs中活性又显着降低,表明这些特定ERV-lncRNAs可能在iPSC诱导中具有重要功能。7)通过敲低实验,我们发现lnc703敲低导致碱性磷酸酶(AP)阳性克隆形成率显着下降,暗示其对iPSCs重编程具有重要调控作用。进一步,亚细胞定位检测结果显示lnc703主要富集在胞质中,暗示其可能通过竞争性内源RNA机制发挥功能。8)通过生物信息分析,我们发现lnc703具有多个靶定Nanog的miRNAs的识别序列,因此我们推测lnc703可能作为Nanog的竞争性内源RNA调控重编程。验证结果表明,lnc703敲低后,Nanog表达量也显着下调,且Nanog的过表达可以补偿lnc703敲低导致的重编程异常。本研究利用RSCS在iPSC重编程中进行转录组的注释,识别ERV-lncRNAs,并解析特定ERV-lncRNAs的功能。通过染色质可及性和特定表观遗传修饰的分析,我们描述了增强子来源ERV-lncRNA对靶基因的调控作用。进一步,我们也阐述了 miRNAs介导的mRNAs与lncRNAs相互的作用关系,预示着竞争性内源RNA网络对于多能性的建立具有重要调控作用。本研究为lncRNA的识别开辟新的思路,相信将会促进人们对lncRNA的全景式认识,为理解ERV在哺乳动物细胞重编程上扮演的角色奠定基础。
王艳[5](2020)在《ZFP281相关蛋白复合物在小鼠胚胎干细胞中功能研究》文中研究表明基因组印记是一种特殊的表观遗传学调控,以亲本特异性方式影响基因表达。印记基因座内顺式调控元件与表观遗传调控机制和转录因子共同作用,严格以等位基因特异性表达模式调控印记基因的表达。已知,印记控制区(imprinting control regions,ICR)与增强子是两个主要的顺式作用元件来调控印记基因的亲本特异性表达。这些顺式调控元件在印记区域相互作用模式被破坏时,可导致印记基因表达缺陷,其表达紊乱可引发多种人类先天性疾病,例如天使综合征(Angelman Syndromes,AS)、普-威综合征(Prader-Willi Syndromes,PWS)和贝-威综合征(Beckwith–Wiedemann Syndromes,BWS),以及许多癌症。已有报道显示含有P-TEFb的超伸长复合物(Super elongation complex,SEC)和类超伸长复合物(Super elongation complex-like 2/3,SEC-L2和SEC-L3)可参与调控不同的基因表达,在发育和疾病中具有功能特异性。已经证明,AFF3是类超伸长复合物3(SEC-L3)的中心成分,可结合在Dlk1-Dio3印记基因座内的基因间差异甲基化区域(intergenicdifferentially methylated region,IG-DMR)和Meg3增强子处,以调节小鼠胚胎干(embryonic stem,ES)细胞中该基因簇中的等位基因特异性基因表达。AFF3富集在IGDMR依赖于ZFP57,但是,尚不清楚Meg3增强子处AFF3是如何调控等位基因特异性基因表达模式及其作用的分子机制。Krüppe1样锌指转录因子ZFP281是调控小鼠胚胎干细胞多能性的主要调节因子。我们通过从头基序分析小鼠ES细胞中AFF3富集的增强子区域鉴定了ZFP281的保守识别序列。随后,全基因组分析进一步确定了ZFP281作为关键性因子在许多增强子处与AFF3共定位,并介导了AFF3在染色质的定位,进而共同调控靶基因的表达。在印记控制区,如Dlk1-Dio3印记基因座,ZFP281与AFF3特异性地结合在其增强子上,而非IG-DMR处。随后的功能分析表明:ZFP281可以以等位基因特异性方式调节增强子活性,并募集AFF3到Meg3的上游增强子处,进而通过调控其转录延伸,以确保相关印记基因的单等位基因特异性表达。利用shRNA介导的RNAi将Zfp281敲除时,AFF3在Meg3上游增强子的募集受到影响,Meg3多顺反子的表达下调。因此,我们鉴定出AFF3被募集至增强子的调节子,并揭示AFF3在印记Dlk1-Dio3基因座中Meg3多顺反子转录表达调控的分子机制。我们的结果表明,不同的锌指蛋白,例如ZFP57和ZFP281,可以募集AFF3到不同的调节元件,并以特异位点差异性方式调节AFF3的不同功能。
李佳林[6](2020)在《FOXD3与SCF-β-TRCP1对肺癌与结肠癌骨转移等恶性生物学行为影响和机制研究》文中研究表明第一部分FOXD3蛋白对肺癌骨转移等恶性生物学行为影响及机制研究研究目的:肺癌分别是全球男女性发病率排名第二的恶性肿瘤;骨转移尤其是脊柱转移是导致肺癌不良预后的重要因素。肿瘤干细胞与肿瘤发生发展、侵袭转移密切相关。FOXD3与胚胎发育及恶性瘤发生有相关性,但其对肺癌的作用机制有待进一步探究。同时FOX(forkhead box)蛋白家族是常用临床药物治疗靶点,本研究的目的是探究FOXD3对肺癌干细胞的调控机制及对骨转移相关恶性生物学行为影响,为临床药物开发提供理论支持。研究方法:本研究利用前期实验室构建的特异性脊柱转移肺癌细胞系,评估此细胞系的肿瘤干细胞特性,通过癌球形成和再分化实验、细胞耐药性分析和细胞迁移实验对FOXD3在肺癌肿瘤干细胞内的功能进行分析评价;通过细胞实验及载瘤动物模型进一步将FOXD3对肿瘤恶性生物学行为影响进行探究,同时使用全基因组RNASeq和Ch IP-Seq分析来预测FOXD3在肺癌干细胞中的直接作用靶基因位点,并通过双荧光素酶报告系统及细胞功能实验验证其相互作用及参与调控的信号通路。结果:肺癌脊柱转移细胞具有肿瘤干细胞特征;FOXD3在脊柱转移细胞及肿瘤干细胞内表达下调。同时发现,FOXD3在体外和体内水平均与肿瘤干细胞的扩增和迁移、肿瘤细胞耐药性以及骨转移灶破骨细胞分化呈负相关关系。FOXD3通过对WDR5的转录阻遏,实现对其表达调控的作用,最终达到对肺癌干细胞相关生物学功能调控。结论:本研究揭示了FOXD3作为肺癌肿瘤抑制因子的作用机制,我们证明了FOXD3可以通过抑制WDR5在肺癌中的表达来抑制肿瘤干细胞的积累,从而影响肺癌生物学进程,进而参与肺癌骨转移、骨破坏等恶性生物学行为发生与发展的调控。WDR5做为临床常用药物开发靶点,该研究为进一步探索肺癌治疗,特别针对骨转移相关事件的靶向药物治疗提供了潜在靶点及理论基础。第二部分乙酰化依赖的SCF-β-TRCP1功能调节与其对结直肠癌恶性生物学行为影响及机制研究研究目的:结直肠癌是第三大常见恶性肿瘤性疾病,是全球恶性肿瘤导致死亡的主要原因。SCF-β-TRCP1泛素化系统与结直肠癌关系密切,可通过泛素化降解β-catenin等癌基因实现对结直肠癌调控。本研究主要探讨β-TRCP1的乙酰化调节途径对结直肠癌恶性生物学行为的影响,探索β-TRCP1新的调节途径,为结直肠癌治疗提供可行的靶点与思路。研究方法:我们通过WB实验、免疫共沉淀、泛素化实验、CHX蛋白降解等实验找到参与β-TRCP1乙酰化调控的相关乙酰化/去乙酰化酶,进而通过细胞功能实验探究β-TRCP1乙酰化水平对结直肠癌恶性生物学行为的影响,并通过临床标本免疫组化染色进行验证;最后找到β-TRCP1反向调控乙酰化酶稳定性的具体机制,构建完整反馈调节环路。结果:本研究阐明GCN5-SIRT1系统介导的SCF-β-TRCP1乙酰化修饰路径:乙酰化酶GCN5参与β-TRCP1乙酰化过程,去乙酰化酶SIRT1参与β-TRCP1去乙酰化过程。乙酰化影响β-TRCP1蛋白稳定性的同时增强结肠癌中β-TRCP1的抑癌功能;β-TRCP1可通过CKⅡ磷酸化依赖的泛素化途径降解SIRT1,同时这种效果可以被Pin1蛋白所拮抗。这项研究阐明了控制β-TRCP1稳定性及其E3连接酶功能活性的新上游途径。结论:研究揭示TRCP/GCN5/SIRT1相互作用的新机制,由此GCN5/SIRT1可以以乙酰化依赖性的方式调控β-TRCP1的功能与蛋白稳定性。除充当调节剂外,SIRT1还充当β-TRCP1的底物,进而影响自身乙酰化过程;GCN5/SIRT1活性的启动推动了反馈回路的产生,影响β-TRCP1功能。在β-TRCP1调节过程中,CKⅡ磷酸化通路和SIRT1乙酰化途径之间存在潜在的联系,CKⅡ可以磷酸化SIRT1,介导其被β-TRCP1识别并通过泛素化途径降解从而影响去乙酰化酶活性。该研究确定了乙酰化依赖的β-TRCP1功能调控新机制,并提供了有关乙酰化系统调控E3连接酶活性的新线索。
余小珍[7](2020)在《OCT4通过紧密连接通路影响人毛囊间充质干细胞红系造血的机制研究》文中提出目的:检测细胞形态、大小、粘附性的改变,对不同细胞亚型的转录组进行测序,富集分析差异表达基因的功能,并分析OCT4下游靶基因的表达及功能,揭示人毛囊间充质干细胞(human hair follicle mesenchymal stem cell,hHFMSC)中形态与粘附、多潜能性和造血之间的关联,阐明OCT4重编程的hHFMSC中红细胞生成的可能分子机制,为体外生成红细胞的研究提供新的思路。方法:①在细胞培养过程中收集含有悬浮细胞的上层培养液并离心,以分离贴壁细胞与悬浮细胞,于相差显微镜及荧光显微镜下观察细胞形态。②利用流式细胞术检测细胞前向散射,比较细胞的相对大小;通过细胞分离实验和细胞粘附实验分别检测细胞-细胞、细胞-细胞外基质粘附力的相对大小。③用RNA测序技术分析各组细胞转录本的差异并筛选差异表达基因(differentially expressed gene,DEG),同时结合文献筛查OCT4下游靶基因的表达情况。④通过GO功能富集及KEGG信号通路富集计算,分析DEG的生物功能,并根据KEGG数据库注释TJ信号通路中的DEG。⑤qPCR和Western blot验证TJ通路基因、细胞骨架基因和造血基因的表达,包括TJPs、CLDNs、JAMs、ACTN2、E-cadherin、和 RUNX1 等。⑥通过 STRING 数据库对TJ通路主要成员基因、多潜能相关基因及造血相关基因之间的相互作用关系进行可视化并构建调控网络图。结果:①OCT4转导hHFMSC后出现悬浮细胞亚群,与贴壁细胞相比形态变圆、体积小、粘附性低。②转录组测序显示两种细胞亚群基因转录本具有显着差异,功能富集分析发现多潜能基因表达上调,悬浮细胞中部分多潜能基因表达相对于贴壁细胞下调,表明OCT4转导使hHFMSC去分化并获得一定的多潜能性,而悬浮细胞的多向分化潜能可能有所降低。③多潜能相关OCT4靶基因表达显着上调,而悬浮细胞中部分造血相关OCT4靶基因表达上调,上调基因显着富集于红系分化相关的生物过程,表明悬浮细胞丢失部分多潜能性,获得一定倾向造血分化的能力。④转导OCT4后下调基因显着富集于细胞连接、紧密连接(tight junction,TJ)通路、粘附和细胞骨架相关信号通路;悬浮细胞中形态、粘附相关基因和TJ通路基因表达下调更为显着。⑤qPCR和Western blot检测TJ通路基因TJPs、CLDNs、JAMs的表达,结果与测序数据一致(除TJP1外);细胞骨架基因ACTN2和粘附基因E-cadherin在不同细胞亚群中的表达发生动态变化。⑥构建可视化基因调控网络揭示,OCT4重编程的hHFMSC通过TJ通路调节细胞形态和粘附性,其中TJP1通过KLF4、RUNX1影响多潜能的维持及造血分化之间的平衡。结论:OCT4调控hHFMSC中下游多潜能及造血相关靶基因表达,并通过TJ通路影响细胞形态和粘附,从而调控hHFMSC的多潜能性和造血分化之间的平衡。意义:本研究阐明OCT4重编程的hHFMSC通过TJ通路和下游靶基因表达调节红系分化潜能,为hHFMSC作为红细胞生成的新来源,能够在体外获得大量可扩增的造血潜能细胞并用于个体化治疗提供实验基础。
马敏[8](2020)在《HOXA10对绵羊肌肉间充质干细胞的成骨和成脂分化调控机制的研究》文中研究说明间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是一类存在于骨髓、脂肪、肌肉、肺、肝等多种组织中的干细胞群,能够分化为脂肪、骨和肌肉等多种细胞类型。作为骨细胞和脂肪细胞的共同来源,MSCs在成骨、成脂分化之间保持着微妙的平衡。转录因子在MSCs成骨分化、成脂分化的命运决定中发挥着十分重要的作用,大量体外研究表明诱导成骨的因子常抑制成脂,而诱导成脂的因子常抑制成骨。HOXA10是HOX转录因子家族的成员之一,参与胚胎发育、细胞增殖、凋亡、分化和肿瘤发生等多种生物过程的遗传控制。绵羊作为一种重要的家畜品种,是人类肉食的重要来源之一。绵羊骨骼尤其是脊椎的正常发育对其胴体重量具有重要影响,而肌内脂肪(intramuscular fat,IMF)的含量则是决定羊肉质量的重要因素之一。HOXA10对这两种组织的发育具有重要的调控作用,但迄今为止,有关HOXA10在绵羊中的功能研究很少见到。因此,本研究旨在探讨HOXA10在绵羊MSCs的细胞增殖、凋亡、成脂、成骨分化中的作用,并阐释其调控成脂、成骨分化的相关机制。本研究由两个部分构成。在第一部分中,我们从3月龄绵羊胎儿骨髓和骨骼肌中分离MSCs,分别称为绵羊骨髓间充质干细胞(sheep bone marrow MSCs,sBMSCs)和绵羊肌肉间充质干细胞(sheep muscle-derived MSCs,sMDSCs);然后,以HOXA10内源性表达水平较低的sMDSCs为研究对象,研究HOXA10过表达对细胞增殖、凋亡和成骨、成脂分化的影响。从3月龄绵羊胎儿的骨髓和骨骼肌中,我们成功分离到了sBMSCs和sMDSCs。在体外培养时,这两种细胞的形态与成纤维细胞高度相似,表达MSCs阳性标记分子CD44、CD90和CD105,不表达阴性标记分子CD34、CD45和Desmin。与绵羊胎儿成纤维细胞(sFFs)相比,多能性和自我更新相关因子OCT4、NANOG、AKP和TERT在sBMSCs和sMDSCs中显着高表达,而SOX2表达几乎没有差异。在适当的诱导条件下,sBMSCs和sMDSCs都能够分化为骨细胞和脂肪细胞。以上结果表明,我们分离所得sBMSCs和sMDSCs具有自我更新能力和成脂、成骨分化能力,可用于后续对成脂、成骨分化机理的研究。通过qRT-PCR技术,我们检测了sBMSCs和sMDSCs中内源HOXA10的表达水平,选择了内源HOXA10表达水平较低的sMDSCs作为后续研究材料。通过使用HOXA10过表达载体转染sMDSCs,研究HOXA10过表达对细胞增殖、凋亡、成骨和成脂分化的影响。研究结果显示,HOXA10过表达能促进sMDSCs增殖,并显着提高S期和G2/M期的细胞百分比。而且,在sMDSCs中过表达HOXA10后,PCNA、Cyclin A、Cyclin D2、CDK4的表达量显着上调,p57表达量显着下调,暗示HOXA10可能通过减弱p57对Cyclin D-CDK4的抑制作用而加快细胞周期进程,从而促进细胞增殖。此外,HOXA10过表达抑制sMDSCs的凋亡,上调凋亡抑制因子BCL2的表达而下调Cleaved CASPASE3和促凋亡因子BAX的表达。双荧光素酶活性实验证明HOXA10可直接上调BCL2的启动子活性,可能和HOXA10抑制sMDSCs凋亡相关。此外,HOXA10过表达还可激活PI3K/AKT/mTOR/p70S6K信号通路,可能也和HOXA10促增殖、抑凋亡的作用有关。前人的研究证明,HOXA10通过直接激活成骨分化相关基因RUNX2、OCN和ALPL的转录而调控成骨分化。我们的研究发现HOXA10过表达能显着上调成骨分化相关因子RUNX2、OPN和ALPL mRNA和蛋白表达水平,最终促进sMDSCs的成骨分化。在成脂分化方面,我们发现HOXA10过表达可促进FABP4而抑制LPL mRNA和蛋白的表达,最终抑制sMDSCs中的脂质积累。使用JASPAR数据库,我们预测FABP4的启动子区域存在6个潜在HOXA10结合位点,LPL的启动子区域存在3个潜在HOXA10结合位点。随后的双荧光素酶活性实验证明HOXA10可直接上调FABP4的启动子活性而下调LPL的启动子活性。在此基础上,我们推测,至少在一定程度上,HOXA10可通过调节FABP4和LPL的转录水平来调控sMDSCs的成脂分化。在第二部分研究中,为了进一步阐明HOXA10在sMDSCs中的功能及其分子机制,我们使用CRISPR/Cas9技术和基于pcDNA3.1(+)的HOXA10过表达载体分别构建HOXA10敲除和过表达单克隆细胞系,然后通过转录组测序和比较分析对HOXA10的作用机制进行研究。使用在线工具E-CRISPR和Cas-OFFinder进行sgRNA的设计和分析后,我们通过T7E1酶切实验检测了各sgRNA的打靶和脱靶效率。综合评估打靶和脱靶效率两个因素后,我们选择了一对靶向绵羊HOXA10外显子1的sgRNAs进行HOXA10敲除。通过PCR扩增和测序对所得单克隆细胞系的基因型进行鉴定,结果显示不同单克隆细胞系的HOXA10基因在相同位置处发生突变,表明双sgRNA介导的CRISPR/Cas9基因编辑比单个sgRNA更加高效。特别地,纯合型单克隆细胞系HOXA10-KO-1在HOXA10外显子1上发生74 bp的双等位基因缺失(核苷酸位置34到107),可能导致该基因开放阅读框位移和早期翻译终止,从而造成同源域(homeodomain)丢失。另一方面,通过G418选择培养、qRT-PCR和Western Blot验证,我们获得了稳定的HOXA10过表达细胞系及其对照细胞系。接下来,我们对HOXA10敲除和过表达单克隆细胞系进行了RNA测序和全转录组分析。首先,我们从HOXA10纯合子敲除细胞系HOXA10-KO-1(HOXA10-KO)、野生型细胞系(WT)、HOXA10过表达细胞系HOXA10-OV-4(HOXA10-OV)和对照细胞Contr-4(Contr)中各提取3个总RNA的生物重复样品,4种样品被分为两组进行了基因表达谱分析:(I)HOXA10-KO vs WT(II)HOXA10-OV vs Contr。以|log2 Fold change|≥1.0和q<0.05为标准筛选显着差异基因(differentially expressed genes,DEGs)。通过比较组(I)和组(II)的DEGs,我们获得了172个潜在的HOXA10靶标基因,包括42个正调控基因和130个负调控基因。随机选出22个基因进行qRT-PCR验证,结果显示测序结果是可信的。GO-term富集分析显示,潜在HOXA10靶基因主要与细胞过程、生物调节、代谢过程和发育过程等生物过程相关,指出HOXA10在转录调节、分子功能和信号传导中可能具有重要作用。此外,27条显着富集的KEGG信号通路(P≤0.05)则为研究HOXA10调节分化、发育和其他生物学过程的机制提供了有价值的信息。NLRP3是HOXA10的潜在靶基因之一。基于JASPAR数据库的预测结果显示NLRP3的启动子区域存在3个潜在HOXA10结合位点;随后的双荧光素酶活性实验证明HOXA10可直接下调NLRP3启动子的活性。NLRP3是一种可以被多种因素激活的细胞内传感器,激活的NLRP3可与ASC(apoptotic speck protein)和procaspase-1形成炎症小体。在本研究中,我们证明通过LPS和PA处理激活NLRP3炎症小体会减弱HOXA10对sMDSCs的促成骨、抑成脂作用,即NLRP3炎症小体参与了HOXA10对sMDSCs成脂、成骨分化的调控,为进一步阐释HOXA10调控成脂和成骨分化的机制提供了实验依据。
赵国庆[9](2020)在《Oct4和Sall4基因在小鼠体细胞重编程中的作用机制研究》文中研究说明诱导多能干细胞技术是指在已经分化的体细胞中同时过表达几种关键的转录因子将分化的体细胞转化为一种多能干细胞的技术。通过这个技术获得的多能性的细胞称为诱导多能干细胞(iPSCs)。目前已经发现过表达一些转录因子的组合可以使小鼠的成纤维细胞转变为诱导多能干细胞。这些转录因子的组合包括最初Yamanaka等人提出的OSK体系(Oct4、Sox2、Klf4)、Buganim等人提出的SNEL体系(Sall4、Nanog、Esrrb、Lin28)、Liu等人提出的KISLG(Kdm2b、Id1、Sall4、Lrh1和Glis1)体系和Wang等人提出的7F体系(Jdp2、Kdm2b、Mkk6、Nanog、Esrrb、Glis1、Sall4)。在这些体系中,我们发现转录因子Oct4和Sall4是不可或缺的,说明这两个因子在重编程中发挥了关键性的作用。Oct4在维持胚胎干细胞的多能性和自我更新方面起到了重要的作用。Oct4在胚胎发育过程中的表达伴随着细胞的多能性。Sall4与Oct4一样在在胚胎干细胞的增殖和多能性维持方面发挥了重要的作用。在胚胎发育过程中,Sall4调控Oct4的表达,使Oct4的表达维持在内细胞团中。目前对于Sall4与Oct4在重编程中作用以及他们之间在重编程中相互关系的研究仍然比较匮乏。我们根据7F重编程体系和OSK重编程体系设计实验研究这两个基因对于重编程的影响。最后发现,Sall4和Oct4在一定的条件下在重编程中的作用可以相互替代,两个基因共同作用下使重编程的效率提高。Sall4在重编程早期促进多能性基因的表达并且激活了Cecr2基因的表达。不同的重编程体系是否采用相同的方式进行重编程一直是普遍关注的科学问题。我们通过收集并且分析了三组不同重编程体系的高通量测序数据发现不同的重编程体系在重编程的方向上有着相同的数据特征,在非重编程的方向上有着不同的数据特征。对Sall4和Oct4这两个基因和不同重编程体系的对比研究可以加深对细胞命运转变的理解。也为解决重编程的形成的诱导多能干细胞的效率和质量低下的问题提供了一些帮助,为未来诱导多能干细胞的应用打下了基础。
兰冰雪[10](2020)在《HRP2-DPF3a-BAF表观调控复合体在肌肉发生和损伤修复中的作用及机制研究》文中研究表明组蛋白修饰与ATP依赖的染色质重塑是表观遗传学研究的两个重要内容,二者之间的交互作用在表观遗传调控中发挥着重要作用,但二者交互作用的机制和生物学意义目前研究得并不是很清楚,仍有待深入阐明。其中,表观遗传调控在细胞命运决定过程中发挥着重要作用,而从成肌细胞到肌管这一肌肉发生过程是研究细胞命运决定事件很好的模型。所以我们以肌肉发生这一过程为模型,希望去寻找在肌肉发生过程中发挥重要作用的新的表观调控分子并进一步探讨其发挥作用的分子机制。为了找到在肌肉发生过程中发挥重要作用的表观调控分子,首先我们构建了肌肉特异报告载体E3MCK-luc,该载体可以通过其荧光素酶活性反映肌肉发生过程,随后我们将该载体稳定转染到小鼠成肌细胞C2C12中,经过筛选最终获得了C2C12-E3MCK-luc M21稳定细胞系。进一步我们利用含有针对220个表观调控分子的siRNA文库在C2C12-E3MCK-luc M21中进行筛选,通过检测荧光素酶活性反映siRNA对于肌肉发生过程的影响,经过筛选我们鉴定出了在肌肉发生过程中发挥重要作用的表观调控分子HRP2(hepatoma-derived growth factor-related protein 2)。为了验证筛选的结果,我们在细胞水平通过敲低HRP2去观察其对小鼠成肌细胞C2C12分化的影响,通过检测肌肉分化重要标志物Myog及MHC的表达,我们发现敲低HRP2会影响小鼠成肌细胞C2C12的分化。为了进一步确证HRP2在体内肌肉发生过程中的作用,我们构建了Hrp2敲除小鼠模型,通过CTX注射小鼠肌肉造成肌肉损伤,进而去观察Hrp2敲除对小鼠肌肉损伤后再生修复过程的影响,我们发现Hrp2敲除小鼠表现出肌肉损伤后再生修复异常,这一结果表明表观调控分子HRP2在肌肉发生过程中发挥着重要作用。为了进一步去探讨其发挥作用的分子机制,我们首先利用蛋白质组学的方法,去寻找与HRP2相互作用的蛋白,通过质谱我们发现HRP2与BAF(BRG1/BRM-associated factor)染色质重塑复合体里的亚基相互作用,同时通过文献检索、序列比对以及生化实验验证,我们发现HRP2通过其IBD(integrase binding domain)结构域与BAF染色质重塑复合体里的DPF3a亚基直接相互作用,进一步实验我们也证明了HRP2的确是通过DPF3a招募BAF染色质重塑复合体的。那么,既然HRP2与DPF3a直接相互作用,DPF3a是否也在肌肉发生中发挥作用呢?为了验证这一猜想我们通过敲低DPF3a去观察其对小鼠成肌细胞C2C12分化过程的影响,通过检测肌肉分化重要标志物Myog及MHC的表达,我们发现敲低DPF3a的确可以影响细胞分化。那么,HRP2的IBD结构域很重要,其介导与DPF3a的相互作用,所以我们进一步对其IBD结构域进行分析,发现该结构域存在低复杂性区域(LCRs,low-sequence complexity regions)。有研究表明具有该结构的蛋白很有可能具有形成相的能力,故我们进一步去探讨了HRP2 IBD结构域是否具有形成相的能力。首先我们在体外纯化了GFP-HRP2-IBD以及IBD突变型(R527A/R528A)蛋白,通过改变蛋白的浓度、离子强度、添加沉淀剂以及FRAP(fluorescence recovery after photobleaching)等实验证明了HRP2-IBD的确具有形成相分离液滴的能力。同时我们纯化了与其相互作用的蛋白Cherry-DPF3a,并将其与HRP2-IBD共孵育,发现DPF3a可以掺入到HRP2-IBD形成的相中,这提示HRP2和DPF3a有可能存在于同一个相从而去调节肌肉发生过程。在体内,我们通过免疫荧光染色、1,6-己二醇处理等方式也同样验证了HRP2具有形成相分离液滴的能力。为了进一步去鉴定HRP2-DPF3a-BAF复合体在肌肉发生中调控的靶基因及其调控分子机制,我们通过RNA-seq、Ch IP-seq以及ATAC-seq联合分析的方式发现,HRP2与DPF3a共同定位在基因组上并且它们在基因组上的定位依赖于H3K36me2,HRP2和DPF3a通过招募BAF染色质重塑复合体增加染色质开放性进而激活肌肉相关基因的表达从而调控肌肉发生过程。在本研究中,我们发现HRP2对于肌肉发生是必不可少的,它的缺失会损害小鼠肌肉损伤后再生修复能力。在肌肉发生过程中,HRP2结合组蛋白修饰H3K36me2,并通过与DPF3a亚基直接相互作用招募BAF染色质重塑复合体到肌肉相关基因的启动子区,增加其染色质开放性进而激活肌肉相关基因的表达从而调控肌肉发生过程。并且HRP2具有形成相分离液滴能力的结果也提示我们其可以通过形成相进而调控肌肉相关基因的表达从而调控肌肉发生进程。
二、Identification of two distinct transactivation domains in the pluripotency sustaining factor nanog(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Identification of two distinct transactivation domains in the pluripotency sustaining factor nanog(论文提纲范文)
(1)Toe1基因在小鼠植入前胚胎发育中的生物学功能及机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 引言 |
1.1 小鼠早期胚胎发育过程 |
1.1.1 母体向合子的转化(MZT) |
1.1.2 极化和致密化 |
1.1.3 小鼠植入前胚胎谱系分化 |
1.2 Toe1 基因相关背景及研究现状 |
1.3 目的与意义 |
第2章 材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 实验动物 |
2.1.2 实验仪器 |
2.1.3 实验试剂 |
2.1.4 试剂配制 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 小鼠各期体内胚胎的收集 |
2.2.2 Toe1 基因沉默方法 |
2.2.3 免疫荧光方法 |
2.2.4 荧光定量PCR |
2.2.5 细胞孵化实验 |
第3章 结果分析 |
3.1 Toe1 在小鼠植入前胚胎中的表达 |
3.2 通过RNAi建立Toe1 基因敲低小鼠胚胎模型 |
3.3 Toe1 基因敲低胚胎发育表型 |
3.4 Toe1 基因敲低影响囊胚期的细胞分裂 |
3.5 Toe1 基因敲低在囊胚期增加细胞凋亡 |
3.6 Toe1 基因敲低对胚胎谱系分化的影响 |
第4章 讨论与结论 |
4.1 讨论 |
4.2 结论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
在校期间公开发表的论文和着作情况 |
(2)C3H10T1/2细胞心肌特化过程中β-Catenin对干性维持及促分化的作用机制研究(论文提纲范文)
符号说明 |
摘要 |
ABSTRACT |
前言 |
第一部分 β-Catenin在 C3H10T1/2细胞心肌特化过程中的作用 |
1 实验材料 |
2 实验方法 |
3 实验结果 |
4 研究小结 |
第二部分 β-Catenin通过调控Islet1和MLIP参与心肌诱导分化 |
1 实验材料 |
2 实验方法 |
3 实验结果 |
4 研究小结 |
第三部分 β-Catenin对Islet1和MLIP泛素化调控机制研究 |
1 实验材料 |
2 实验方法 |
3 实验结果 |
4 本章小结 |
参考文献 |
全文总结 |
文献综述 泛素化修饰的概述 |
参考文献 |
致谢 |
博士期间发表的论文 |
(3)Cops2和Cops5在小鼠胚胎干细胞中功能和机制的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 前言 |
第一节 胚胎干细胞简介 |
1.1.1 胚胎干细胞系的建立及特征 |
1.1.2 ESC中的关键转录因子调控 |
1.1.3 ESC中重要的信号通路 |
1.1.4 ESC中表观遗传调控 |
第二节 小鼠ESC的细胞周期调控 |
1.2.1 细胞中的细胞周期分布 |
1.2.2 ESC中的周期调控 |
第三节 ESC基因组稳定性维持 |
1.3.1 DNA 损伤及DNA 损伤应答 |
1.3.2 ESC中基因组稳定性维持机制 |
第四节 ESC中的代谢调控 |
1.4.1 ESC中的代谢调控的特点 |
1.4.2 ESC中多能性调控和代谢网络 |
第五节 COP9 复合体 |
1.5.1 COP9 复合体概述 |
1.5.2 COP9 复合体和DNA损伤检查点控制 |
1.5.3 COP9 复合体与细胞周期调节 |
1.5.4 COP9 复合体和NER |
1.5.5 COP9在DSB修复中的功能 |
1.5.6 COP9 部分亚基的功能 |
第六节 研究目的及意义 |
第二章 实验材料与方法 |
第一节 实验材料 |
2.1.1 实验主要仪器设备及耗材 |
2.1.2 实验主要试剂 |
第二节 实验方法 |
2.2.1 质粒构建 |
2.2.2 分子克隆 |
2.2.3 细胞培养和转染 |
2.2.4 免疫印迹(Western blot) |
2.2.5 免疫共沉淀(coIP) |
2.2.6 基因组DNA提取 |
2.2.7 RNA提取 |
2.2.8 定量逆转录PCR |
2.2.9 克隆形成实验 |
2.2.10 拟胚体分化 |
2.2.11 细胞周期分析 |
2.2.12 细胞凋亡分析 |
2.2.13 细胞提取物制备 |
2.2.14 免疫荧光 |
2.2.15 GGR分析 |
2.2.16 TCR检测 |
2.2.17 NHEJ和 HR的测量 |
2.2.18 ROS检测 |
2.2.19 碱性彗星实验 |
2.2.20 细胞外酸化率检测 |
2.2.21 细胞外氧消耗的测量 |
2.2.22 统计分析 |
第三章 Cops2 对小鼠ESC周期调控 |
第一节 前言 |
第二节 实验结果与分析 |
3.2.1 敲低Cops2 增加了G2 期和M期 ESC的百分比 |
3.2.2 Cops2与Oct4和Cdk1 相互作用 |
3.2.3 Cops2 拮抗Oct4对Cdk1 活性的抑制作用 |
3.2.4 Cops2与Oct4 竞争结合Cdk1 |
第三节 结论与展望 |
第四章 Cops5 调控基因组稳定性和细胞代谢 |
第一节 前言 |
第二节 实验结果 |
4.2.1 Cops5 敲除小鼠ESC不能存活 |
4.2.2 以Doxycyclin诱导外源基因表达的方法构建Cops5 敲除细胞系 |
4.2.3 Cops5 KO使 ESC的自我更新和分化受损 |
4.2.4 Cops5 KO通过激活p53 导致G2/M期阻滞和细胞凋亡 |
4.2.5 Cops5 KO引起的细胞凋亡由p53 调控 |
4.2.6 Cops5对ESC的多能性维持独立于COP9 复合体 |
4.2.7 Cops5缺失影响DDR活性 |
4.2.8 Cops5 调节细胞代谢以维持基因组稳定性 |
4.2.9 Cops5 通过Mtch2 调节细胞代谢 |
第三节 结论 |
第五章 讨论 |
参考文献 |
附录:缩略词 |
致谢 |
个人简历 |
(4)小鼠细胞重编程中内源逆转录病毒来源长非编码RNA的鉴定及功能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 非编码RNA研究概况 |
1.1.1 SncRNA的分类和功能 |
1.1.2 LncRNA的分类及功能机制 |
1.2 LncRNA与多能性调控 |
1.2.1 LncRNA的作用方式与亚细胞定位 |
1.2.2 LncRNA与多能性调控网络 |
1.3 内源逆转录病毒与lncRNA |
1.3.1 ERV概述 |
1.3.2 ERV与哺乳动物早期胚胎发育 |
1.3.3 ERV与多能性调控 |
1.3.4 ERV衍生的lncRNAs |
1.4 LncRNA的识别 |
1.5 诱导性多能干细胞概述 |
1.6 本研究的目的与意义 |
2 材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 实验动物及细胞 |
2.1.2 主要仪器设备及耗材 |
2.1.3 生物信息学分析相关软件及数据库 |
2.1.4 主要试剂与试剂盒 |
2.1.5 主要试剂配制 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 Mefs的原代培养 |
2.2.2 饲养层细胞的制备过程 |
2.2.3 诱导多能干细胞的产生 |
2.2.4 AP检测 |
2.2.5 总RNA的提取及反转录过程 |
2.2.6 小RNA的提取 |
2.2.7 小RNA的克隆 |
2.2.8 生物素标记 |
2.2.9 实时定量PCR |
2.2.10 RNA干扰 |
2.2.11 亚细胞定位检测 |
2.2.12 低样本量RNA-seq |
2.2.13 sRNA-seq数据的处理与分析 |
2.2.14 转录组数据分析 |
2.2.15 5'和3'RACE |
2.2.16 染色体免疫共沉淀(ChIP) |
2.2.17 数据统计分析 |
2.2.18 RNA-FISH |
2.2.19 嵌合体制作 |
3 结果与分析 |
3.1 细胞重编程过程中RSCS注释转录本 |
3.2 RSCS注释转录本的分析 |
3.3 细胞重编程过程中ERV-lncRNA的鉴定 |
3.4 细胞重编程过程中功能性ERV-lncRNA的筛选 |
3.5 细胞重编程过程中多能性维持相关ERV-lncRNAs及其功能分析 |
3.6 细胞重编程过程中多能性转录因子相关ERV-lncRNAs的筛选 |
3.7 Lnc703敲低导致iPSC重编程效率下降 |
3.8 Lnc703主要位于细胞质中 |
3.9 Lnc703作为ceRNA调控Nanog表达 |
3.10 Lnc703通过调控Nanog的表达水平促进iPSC重编程 |
4 讨论 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
东北林业大学博士学位论文修改情况确认表 |
(5)ZFP281相关蛋白复合物在小鼠胚胎干细胞中功能研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
主要缩略词表 |
前言 |
第一章 文献综述 |
1 基因组印记 |
1.1 印记基因的发现 |
1.2 印记基因的特点 |
1.3 印记的建立、维持和去除 |
1.4 印记基因在发育和疾病中作用 |
1.5 印记基因的调控机制 |
2 SEC家族与转录调控机制 |
2.1 SEC家族的鉴定 |
2.2 SEC家族与疾病 |
2.3 SEC家族与转录调控 |
2.4 AFF3 的结构特征 |
2.5 AFF3 调控印记基因的表达 |
3 ZFP281的研究进展 |
3.1 ZFP281的鉴定 |
3.2 ZFP281的结构特点 |
3.3 ZFP281的功能 |
4 本课题的科学问题 |
第二章 实验材料与方法 |
1 实验材料 |
2.1.1 细胞系 |
2.1.2 实验试剂 |
2.1.3 实验抗体 |
2 常用溶液配方 |
3 实验耗材 |
4 实验仪器 |
5 实验方法 |
5.1 细胞培养 |
5.2 构建Zfp281和Aff3 pLKO.1 shRNA重组质粒 |
5.3 慢病毒包装与靶细胞的感染 |
5.4 SDS-PAGE与蛋白免疫印迹 |
5.5 制备anti-ZFP281抗体 |
5.6 蛋白质免疫共沉淀 |
5.7 染色质免疫共沉淀与文库构建 |
5.8 亚硫酸氢盐测序分析 |
5.9 免疫荧光 |
5.10 RNA-seq结果分析 |
5.11 ChIP-seq结果分析 |
第三章 实验结果 |
1 AFF3结合的两类染色体特征 |
2 制备并鉴定anti-ZFP281特异性抗体 |
3 ZFP281与AFF3共定位在增强子上 |
4 ZFP281结合在未甲基化Meg3增强子上 |
5 ZFP281对募集AFF3 Dlk1-Dio3基因座增强子是必须的 |
6 ZFP281在转录水平上调节Meg3的表达 |
7 ZFP281募集AFF3在基因组多个增强子 |
8 ZFP281与AFF3共调节基因表达 |
9 小结 |
第四章 讨论与展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
作者简介 |
(6)FOXD3与SCF-β-TRCP1对肺癌与结肠癌骨转移等恶性生物学行为影响和机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
缩略词表 |
第一部分 FOXD3 蛋白对肺癌骨转移等恶性生物学行为影响及机制研究 |
前言 |
第一章:FOXD3在肺癌骨转移细胞及肿瘤干细胞中表达状况研究 |
一、材料与试剂 |
二、实验方法 |
三、实验结果 |
四、讨论 |
第二章:FOXD3对肺癌相关恶性生物学行为的影响 |
一、材料与方法 |
二、实验结果 |
三、讨论 |
第三章:FOXD3调控肺癌干细胞的机制研究 |
一、材料与方法 |
二、实验结果 |
三、讨论 |
第一部分 小结 |
第二部分 乙酰化依赖的 SCF-β-TRCP1 功能调节与其对结直肠癌恶性生物学行为影响的相关机制研究 |
前言 |
第一章:乙酰化修饰系统参与β-TRCP1功能调节相关研究 |
一、材料与方法 |
二、结果 |
三、讨论 |
第二章 β-TRCP1乙酰化修饰对结直肠癌恶性生物学功能影响 |
一、材料与方法 |
二、结果 |
三、讨论 |
第三章 β-TRCP1 对去乙酰化酶SIRT1 反馈调节机制研究 |
一、材料与方法 |
二、结果 |
三、讨论 |
第二部分 小结 |
全文总结与展望 |
参考文献 |
综述 |
综述一 FOX 蛋白家族在恶性肿瘤调控中的作用 |
综述二 SKP1-cullin-1-F-box-protein(SCF)E3 泛素连接酶复合体中 F-box 蛋白在肿瘤发生过程中作用 |
参考文献 |
攻读学位期间发表论文和参加科研工作情况说明 |
致谢 |
(7)OCT4通过紧密连接通路影响人毛囊间充质干细胞红系造血的机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
材料和方法 |
实验材料与试剂 |
1 细胞样本 |
2 实验仪器及设备 |
3 主要试剂 |
4 培养基及试剂配制 |
5 qPCR引物 |
6 抗体及稀释倍数 |
实验方法 |
1 细胞培养 |
2 流式细胞术检测前向散射 |
3 细胞分离实验检测细胞-细胞粘附 |
4 细胞粘附实验检测细胞-细胞外基质粘附 |
5 转录组测序及分析 |
6 qPCR检测TJ通路基因、细胞骨架基因及造血基因的表达 |
7 蛋白免疫印迹(Western blot)检测TJ通路蛋白的表达水平 |
8 统计学分析 |
实验结果 |
1 过表达OCT4改变hHFMSC的形态、大小及粘附性 |
2 转导OCT4改变hHFMSC的基因转录本 |
3 差异表达基因的筛选 |
4 过表达OCT4赋予hHFMSC多向分化潜能 |
5 hHFMSC~(OCT4)-floating获得造血分化潜能 |
6 DEG信号通路富集及功能富集分析 |
7 TJ通路基因、细胞骨架基因及造血基因表达的验证 |
8 以OCT4-TJP1为轴心的基因调控网络 |
讨论 |
结论 |
参考文献 |
综述 |
综述参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
致谢 |
(8)HOXA10对绵羊肌肉间充质干细胞的成骨和成脂分化调控机制的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词表 |
第一部分 文献综述 |
第一章 间充质干细胞的成骨、成脂分化方向的调控 |
1.1 间充质干细胞概述 |
1.1.1 间充质干细胞 |
1.1.2 肌肉来源的间充质干细胞 |
1.1.3 间充质干细胞的成脂和成骨分化的关系 |
1.2 影响间充质干细胞成骨、成脂分化的信号通路 |
1.2.1 TGFβ/BMPs |
1.2.2 Wnt |
1.2.3 Hedgehogs |
1.2.4 Notch |
1.2.5 AMPK |
1.2.6 FGF |
1.2.7 microRNAs |
1.3 影响间充质干细胞成骨、成脂分化的转录因子 |
1.3.1 RUNX2 |
1.3.2 Osterix/sp7 |
1.3.3 β-catenin |
1.3.4 YAP和 TAZ |
1.3.5 TWIST |
1.3.6 DLX5 |
1.3.7 PPARG |
1.3.8 Ebf1 |
1.3.9 GATA2 |
1.4 HOX家族转录因子对间充质干细胞成骨、成脂分化的影响 |
1.4.1 HOX家族转录因子概述 |
1.4.2 HOX家族转录因子在间充质干细胞中的表达 |
1.4.3 HOX家族转录因子与间充质干细胞成骨、成脂分化的关系 |
1.4.4 HOX家族转录因子对间充质干细胞成骨、成脂分化的调控 |
1.4.5 HOX家族基因的转录水平调控 |
第二部分 实验研究 |
第二章 HOXA10对绵羊肌肉间充质干细胞的增殖、凋亡和成脂、成骨分化的影响 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料 |
2.2.1 主要仪器设备 |
2.2.2 实验试剂和耗材 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 .绵羊骨髓和肌肉间充质干细胞的分离、传代和冻存 |
2.3.2 间充质干细胞表面标记物的细胞免疫化学鉴定 |
2.3.3 细胞生长曲线的绘制 |
2.3.4 干细胞多能性维持相关因子的鉴定 |
2.3.4.1 总RNA的提取和q RT-PCR |
2.3.4.2 总蛋白的提取和Western Blot |
2.3.5 成脂和成骨分化能力的验证 |
2.3.5.1 成脂诱导和油红O染色 |
2.3.5.2 成骨诱导和茜素红S染色 |
2.3.6 绵羊HOXA10的生物信息学分析 |
2.3.7 HOXA10过表达载体的构建和鉴定 |
2.3.8 绵羊骨髓和肌肉间充质干细胞中HOXA10 表达水平的q RT-PCR分析 |
2.3.9 HOXA10过表达对绵羊肌肉间充质干细胞的增殖和凋亡的影响 |
2.3.9.1 细胞增殖的检测 |
2.3.9.2 细胞周期的检测 |
2.3.9.3 细胞凋亡的检测 |
2.3.10 HOXA10过表达对绵羊肌肉间充质干细胞成脂和成骨分化的影响 |
2.3.10.1 HOXA10 过表达对sMDSCs成脂分化的影响 |
2.3.10.2 HOXA10 过表达对sMDSCs成骨分化的影响 |
2.3.11 HOXA10和靶基因相互作用的验证 |
2.3.11.1 双荧光素酶报告载体的构建 |
2.3.11.2 双荧光素酶活性的检测 |
2.3.12 数据统计和分析 |
2.4 实验结果 |
2.4.1 绵羊间充质干细胞sBMSCs和 sMDSCs的分离和鉴定 |
2.4.1.1 形态特征观察 |
2.4.1.2 标记物的免疫化学鉴定 |
2.4.1.3 增殖能力鉴定 |
2.4.1.4 干细胞多能性维持相关因子的鉴定 |
2.4.1.5 成脂和成骨分化能力的验证 |
2.4.2 HOXA10过表达载体的构建与鉴定 |
2.4.2.1 HOXA10的生物信息学分析 |
2.4.2.2 HOXA10过表达载体的构建 |
2.4.2.3 HOXA10过表达载体的有效性验证 |
2.4.3 HOXA10 过表达对sMDSCs增殖和凋亡的影响 |
2.4.3.1 HOXA10 过表达对sMDSCs增殖的影响 |
2.4.3.2 HOXA10 过表达对sMDSCs细胞周期的影响 |
2.4.3.3 HOXA10 过表达对sMDSCs凋亡的影响 |
2.4.3.4 HOXA10对BCL2 转录的影响 |
2.4.3.5 HOXA10 过表达对PI3K/AKT/mTOR/p70S6K信号通路的作用 |
2.4.4 HOXA10 过表达对sMDSCs成骨和成脂分化的影响 |
2.4.4.1 HOXA10 过表达对sMDSCs成骨分化的影响 |
2.4.4.2 HOXA10 过表达对sMDSCs成脂分化的影响 |
2.5 讨论 |
2.5.1 绵羊间充质干细胞sBMSCs和 sMDSCs的分离和鉴定 |
2.5.2 HOXA10 过表达对sMDSCs增殖、凋亡和成脂、成骨分化的影响 |
2.6 本章小结 |
第三章 HOXA10对绵羊肌肉间充质干细胞成脂和成骨分化调控机制的研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料 |
3.2.1 主要仪器设备 |
3.2.2 实验试剂和耗材 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 HOXA10过表达单克隆的获得 |
3.3.1.1 G418筛选浓度的确定 |
3.3.1.2 无限稀释法获取HOXA10过表达单克隆 |
3.3.1.3 总RNA的提取和q RT-PCR |
3.3.1.4 总蛋白的提取和Western Blot |
3.3.2 HOXA10敲除单克隆的获得 |
3.3.2.1 sgRNA设计与载体构建 |
3.3.2.2 细胞水平基因编辑效率检测 |
3.3.2.3 细胞水平脱靶效率检测 |
3.3.2.4 HOXA10敲除单克隆的获得及其基因型的鉴定 |
3.3.3 转录组测序 |
3.3.3.1 样品信息及测序 |
3.3.3.2 数据质量控制 |
3.3.3.3 差异表达基因的筛选和功能分析 |
3.3.3.4 qRT-PCR验证 |
3.3.4 HOXA10靶基因的鉴定 |
3.3.4.1 HOXA10和靶基因之间相互作用的验证 |
3.3.4.2 HOXA10 靶基因NLRP3对sMDSCs成脂和成骨分化的影响 |
3.4 实验结果 |
3.4.1 HOXA10过表达单克隆细胞系的构建 |
3.4.1.1 G418筛选浓度的确定 |
3.4.1.2 HOXA10过表达单克隆细胞系的获取 |
3.4.1.3 HOXA10 过表达单克隆细胞系的q RT-PCR鉴定 |
3.4.1.4 HOXA10 过表达单克隆细胞系的Western Blot鉴定 |
3.4.2 HOXA10敲除单克隆细胞系的构建 |
3.4.2.1 CRISPR/Cas9 打靶位点设计和打靶载体构建 |
3.4.2.2 CRISPR/Cas9 打靶位点的切割效率检测 |
3.4.2.3 CRISPR/Cas9 脱靶位点的预测和检测 |
3.4.2.4 HOXA10敲除单克隆细胞系的基因型的确定 |
3.4.3 转录组测序及其比较分析 |
3.4.3.1 数据质量评估 |
3.4.3.2 差异表达基因统计和比较筛选 |
3.4.3.3 差异基因GO分类统计 |
3.4.3.4 差异基因KEGG分类统计 |
3.4.3.5 测序结果的q RT-PCR验证和HOXA10 潜在靶基因的确定 |
3.4.4 NLRP3 炎症小体在HOXA10对sMDSCs成脂和成骨分化的调控中的作用 |
3.4.4.1 HOXA10对NLRP3 转录的作用 |
3.4.4.2 sMDSCs中 NLRP3 表达的激活 |
3.4.4.3 NLRP3 表达上调对HOXA10 促进sMDSCs成骨分化作用的影响 |
3.4.4.4 NLRP3 表达上调对HOXA10 抑制sMDSCs成脂分化作用的影响 |
3.5 讨论 |
3.5.1 HOXA10过表达单克隆细胞系的构建 |
3.5.2 HOXA10敲除单克隆细胞系的构建 |
3.5.3 转录组测序及其比较分析 |
3.5.4 NLRP3 炎症小体在HOXA10对sMDSCs成脂和成骨分化的调控中的作用 |
3.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(9)Oct4和Sall4基因在小鼠体细胞重编程中的作用机制研究(论文提纲范文)
缩略词表 |
中文摘要 |
英文摘要 |
前言 |
1.小鼠胚胎干细胞 |
2.体细胞重编程中转录因子的可选择性 |
3.转录因子Oct4/Sall4 的背景介绍 |
3.1 OCT4蛋白的结构以及表达模式 |
3.2 Oct4基因的转录调控 |
3.3 SALL4蛋白的结构与表达 |
3.4 Sall4基因的表达调控 |
3.5 Sall4基因与多能性的关系 |
4.组学测序与生物信息学分析 |
4.1 RNA-seq技术 |
4.2 ATAC-seq技术 |
5.总结和展望 |
材料和方法 |
1.材料 |
1.1 细胞及动物来源 |
1.2 主要试剂和仪器 |
1.3 主要细胞培养液 |
2.实验方法 |
2.1 MEF的分离 |
2.2 磷酸钙转染 |
2.3 小鼠诱导多能干细胞技术 |
2.4 RNA提取 |
2.5 RNA-seq建库技术 |
2.6 RNA-seq 数据分析 |
2.7 ATAC-seq建库测序 |
2.8 ATAC-seq数据分析 |
结果 |
讨论 |
结论 |
参考文献 |
综述 |
参考文献 |
在读期间发表的论文 |
致谢 |
(10)HRP2-DPF3a-BAF表观调控复合体在肌肉发生和损伤修复中的作用及机制研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
缩略语 |
前言 |
研究现状、成果 |
研究目的、方法 |
一、siRNA表观文库筛选鉴定出肌肉发生过程中重要的表观调控分子HRP2 |
1.1 对象和方法 |
1.1.1 实验用细胞系 |
1.1.2 实验试剂及耗材 |
1.1.3 仪器及设备 |
1.1.4 试剂配制 |
1.1.5 实验方法 |
1.1.6 数据处理与统计分析 |
1.2 结果 |
1.2.1 肌肉特异报告系统构建 |
1.2.2 siRNA表观文库筛选 |
1.2.3 HRP2对小鼠成肌细胞C2C12分化的影响 |
1.3 讨论 |
1.4 小结 |
二、表观调控分子HRP2在肌肉发生过程中的调控机制 |
2.1 对象和方法 |
2.1.1 实验用细胞系 |
2.1.2 实验试剂及耗材 |
2.1.3 仪器及设备 |
2.1.4 试剂配制 |
2.1.5 实验方法 |
2.1.6 数据处理与统计分析 |
2.2 结果 |
2.2.1 HRP2新相互作用蛋白的鉴定 |
2.2.2 HRP2 相互作用蛋白DPF3a对小鼠成肌细胞C2C12 分化的影响 |
2.2.3 HRP2具有相分离的能力 |
2.2.4 HRP2在小鼠成肌细胞C2C12分化过程中调控的靶基因及调控机制 |
2.3 讨论 |
2.4 小结 |
三、表观调控分子HRP2在体内肌肉发生过程中的生物学功能 |
3.1 对象和方法 |
3.1.1 实验用动物 |
3.1.2 实验试剂及耗材 |
3.1.3 仪器及设备 |
3.1.4 试剂配制 |
3.1.5 实验方法 |
3.1.6 数据处理与统计分析 |
3.2 结果 |
3.2.1 Hrp2敲除小鼠模型构建及鉴定 |
3.2.2 Hrp2敲除对小鼠肌肉损伤后再生修复的影响 |
3.3 讨论 |
3.4 小结 |
全文结论 |
论文创新点 |
参考文献 |
综述 SWI/SNF染色质重塑复合体在生长发育和恶性肿瘤中的研究进展 |
综述参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
四、Identification of two distinct transactivation domains in the pluripotency sustaining factor nanog(论文参考文献)
- [1]Toe1基因在小鼠植入前胚胎发育中的生物学功能及机制研究[D]. 张胜男. 阜阳师范大学, 2021(12)
- [2]C3H10T1/2细胞心肌特化过程中β-Catenin对干性维持及促分化的作用机制研究[D]. 颜亮. 重庆医科大学, 2021(01)
- [3]Cops2和Cops5在小鼠胚胎干细胞中功能和机制的研究[D]. 李芃. 南开大学, 2021
- [4]小鼠细胞重编程中内源逆转录病毒来源长非编码RNA的鉴定及功能研究[D]. 赵芪. 东北林业大学, 2021(09)
- [5]ZFP281相关蛋白复合物在小鼠胚胎干细胞中功能研究[D]. 王艳. 东南大学, 2020
- [6]FOXD3与SCF-β-TRCP1对肺癌与结肠癌骨转移等恶性生物学行为影响和机制研究[D]. 李佳林. 中国人民解放军海军军医大学, 2020(02)
- [7]OCT4通过紧密连接通路影响人毛囊间充质干细胞红系造血的机制研究[D]. 余小珍. 青岛大学, 2020(01)
- [8]HOXA10对绵羊肌肉间充质干细胞的成骨和成脂分化调控机制的研究[D]. 马敏. 内蒙古大学, 2020(01)
- [9]Oct4和Sall4基因在小鼠体细胞重编程中的作用机制研究[D]. 赵国庆. 广州医科大学, 2020(01)
- [10]HRP2-DPF3a-BAF表观调控复合体在肌肉发生和损伤修复中的作用及机制研究[D]. 兰冰雪. 天津医科大学, 2020(06)