《长链非编码rna tuc40-在胚胎心脏发育中作用的初步研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
東兩大聲硕±学位论文长链非编码RNA7X/C¥0-在巧胎也脏发育中作用的初步研究专业名称:儿科学研巧生姓名:李慧娟导师姓名:整莖 -RNA-Theroleoflongnoncodin7T/C¥0化gembronicheartdeveo-ylpmentareliminarstudypyAThesisSubmited化SoutheastUniversityFortheAcademicDereeofMasterofMedicalgScienceBYLIHuiuanjSupervisedbyProf.JIANGLiMedicineDepartmentofSoutheastUniversityMay2015 东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究王作及取得的研巧成果。尽我所知,除了文中特别加标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研巧成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研巧生签名;APi日:>〇ir.*.!)J期_东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档1。,可^^采用影印、缩印或其他复制手段保存论文本人一电子文档的内容和纸质论文的内容相致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查闷和借阅,可公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研巧生院办理。'^則.I研巧牛答名^导1币签名;日期: 中文摘要中文摘要、*长链非编码RNA-rt/cw在化胎也脏发育中作用的初步研究硕±研究生李慧娟导师蒋舉教授东南大学医学院儿科学系目的-;探索Pbxi/rt/cw在脏胎必脏发育中的作用。方法,在室间隅缺损人工流产;前期应用长链非编码RNA微阵列芯片筛查发现U-的胚胎也脏组织中,超保守片段C.40异常高表达。采用链特异性逆转录实时定量聚合酶链反应确认UC---.40的转录本任anscribedUC.40rUCW。应用生物信息()一--及Pbxl的基本信息学方法分析UC.40,777CW。进步应用逆转录实时定量聚x-合酶链反应,分析Pbl/71/C仙在小鼠胚胎发育过程中的表达谱9;在P1细胞水U-C,通平,采用质粒过表达.40过检测也肌细胞标志物来判断过表达对分化的影响,应用流式细胞法(细胞周期)W及CCK8法检测细胞増殖,应用流式细胞法-(细胞调亡)!^^及caspase3法检测细胞调亡,应用实时定量聚合酶链反应检测Pbxl在细胞诱导过程中的变化趋势。UC-结果.40:我们应用键特异性逆转录实时定量聚合靡链反应确认了的转录本—CW--7I/。生物信息学分析显示rt/CW为反义长链非编码RNA,其正义基因Pbxl己被证实在室间隔胚胎发育中发挥重要作用。在小鼠胚胎发育过程中,-Pbxi/rt/cw的表达具有时空将异性,在胚胎也脏发育中,它们的表达有反向趋势UC-9。在细胞模型中,.40的过表达导致P1细胞分化障碍,阻碍P19细胞的増殖.使其易于发生调亡,且导致Pbxl在诱导分化中丧失了上升趋势。一--结论:UC.40的过表达可能是导致化胎也脏发育崎形的原因之。UC.40是否通过Pbx一l发挥作用及其深入的致病机制有待进步探讨。--关键词,U.,CW,X,:长链非编码RNAC40TT/胚胎也化扣IP19I?本课题受国家自然科学基金资助编号:81470376 东南大学硕±学位论文英文摘要no-Theroleoflongi>codinRNA7T/C40inembronicheartgy*develo-relpmentaiminarstudypyStudentLIHuijuansupervisorJIANGLiPediatricDepartmentMedicineSchoolofSoutheatUiversit,sny'Obtilrethett-njecve:Toexpooenialroleof?hx\ITUC40iembronicheartpydevelopment.Methods:Inpreviousstudy,theaberrantlyoverexpressedultraconservedelement---UC.40inVSDaffectedembryonicheartwasdiscoveredusinglonnoncodinRNAggm40--icroarra.Intheresentstudthetrrituc.namelTUC40iidtifiy,anscof,,senedpypy--bystrandsecificRTPC民apq?Bioinformaticsdatab化esaresearched化coUectbsic--informationofuc0esensermre.40TUC4andthartnerPbxLFurtheothe,p,exress-pio打rofileofPbxl/rC/C40durinmouseembrodevelomentisinvestiatedpggyp-usnsnd-FC民虹vit-itrasecificRT.roUC.4Q〇乂6巧义巧巧ionisachievedusingpq,口glasmidin.fdifiidbbirkerspPI9cellsItseecton(erentationsbstycardiomyocyteoma.Flowcytometry(cellcycle)andCCK8areadopted化compareproliferation,flow-cytometry(apoptosis)andcaspase3areexaminedtocompareapoptosisandPbxlexressu打s-piondringinductioiconfirme过bRTPC民.yq--utsfuc-iidifiisrandiResl:Thetranscrito.40TUC40sentedusngtsecficp,,p-/ne过ncRTPCR-?虹bioinformaticsanalsis7TCV0isdetermianantisenseIRNAqy,as,anditssenseartnerPbxlhasbee打confirmedvaluableinnormalventricularsetumpp'formaionnxil-aresmorat.Itheepressionprofe,?hyi\ITUC40patiallyandtepllydiferentiallyexpKSsedandtheartnershownegativetrenddurinheartmaturation.pguc-Incellmodel.40ovressilsdthitetti,erexonsowownecardomocmauraonpyy,retardsroliferationandincreasesvulnerabilittoadversefactors.Furthermorethpy,eoverexress--ionofuclhllinhindersep.40nameteabnormacreasedTUC40th,yy,risingtrendofPbxlincardiomyocytematurationinvitro.Cveress-onclusions:Thoseresultsrealthattheoverexpionofuc.40mightbe化-xlilhaniiresponseforartoftheetooofVSD.Themecsmsofhowuc.40eertspgyfunctionsonPbxlandhowthecauseVSDawaitfurtherinvestiation.yg--non-uTUC40Keyords:loncodinRNA,c.40,,embryonicheart,Pbxl,PI9wggII*ThethesisionrbationalNaturalScienceFoundationofChinEGrantNo.81470376ssoedNj巧y 目录目录中文摘要1英S摘要IIiIII录缩略ifVItTs1第一章综巧2第二章材輯与方法81研究对象82主要工具8、试剂与耗材2.1生物信息学相关网站及软件:82.2细胞培养相关试剂与耗材82.3细胞实验相关试剂与耗材92.4RNA实验相关试剂与耗材92.5Westernbloting相关试剂与耗材103主要仪器设备104常用试剂配制1141.细胞实验相关试剂114.2RNA实验相关试剂114.3蛋白实验相关试剂115实验方法12.51生物信息学分析12.52表达谱构建13534.细胞水平实验15.4分子生物学实骑162第H章实验结果1生物信息学一UC-1.40在不同水平的保守性分析211.1核巧酸序列水平211.2基因沮位置水平22.13转录因子结合位点及巧关转录因子的功能水平23—2动物实验表达谱:23、-21口23.7C40存在于胚胎屯脏中2-.2UcPbxl24.40的表达量总体上低于III 东南大学硕±学位论文--、2.3化.40的表达量具有时空特异化Pbx/lrC/CW在屯脏胚胎发育过程中呈现负相关243细胞实验263.1过表达验证263-.2Uc.40过表达导致Pbxl表达量减低27-、3.3Uc.40过表达阻碍了P19细跑向屯肌样细胞分化273.4过表达使P19细跑发生细胞周期阻滞,进而阻碍了细胞増殖283.5过表达使P19细胞易于发生细胞调t巧第四章讨论31-1rt/C40存在,且不具有翻译成蛋白质的能力312-Uc.40在物种之间有突出的保守性,提示功能的保守性313-Uc4032.的表法具有时空特异性4在证胎也脏发育过程中Pbx呈现上升趋势UC-l,.40的表达量与其呈负相关325-Uc.40在P19细胞中过表达导致Pbxl失去上升趋势33-6AntisenseIncRNA的作用方式及PbxlATf/CW相互作用方式的猜测337过表达导致屯肌细胞分化能力减弱348过表达导致细胞周期阻滞35,阻碍细胞増殖9过表达导致细胞易于发生饥饿诱导的调亡35第五章结论36第六章问题与展望37参考文献38賴48作者简介49IV 前言缩略词缩略词英文全称中文全称RNA-InclonnoncodinRNA长链非编码RNAggVSDventricularseptaldefect室间隔缺损--qRTPCRquantitativerealtime逆转录实时定呈聚合酶链polym灯asechain化actio打UCGultrasoniccardioram超声也动图gUCEsultraconservedelements超保守元件-raTUCRstnscribedultraconserved转录的超保守区域regionsCHDconenitalheart先天性也脏病gdkease/defectRNAllAPoyIIRNApoymeraseIIRN聚合酶IIPRC2polycomerepressive多梳抑制复合物2complex2miRNAmicroRNA微小RNAV 前言、、/1.削胃、本课题组前期利用妊娠17周胎儿屯脏超声(u,ltrasoniccardioramUCG)g发现的室间隔缺损(ventricularsetaldefect,VSD)人工流产标本,与同期人工p-流产的正常标本,进行胚胎也脏差异表达长链非编码RNA(longnoncoding一RNAs:,conved,IncRNA)的芯片研巧批超保守片段(山traser。在芯片结果中nNAelements,UCEs)转录产生的IcR转录的超保守区域(transcribedultdi-raconserveregons,TUCRs)引起了本课题姐的关注。其中lncRNA7I/CV0在异常标本中过表达倍数最髙;其与必脏胚胎发育相关的基因Pbxl互为反义;C-再加上U.40本身的髙保守性,因此本课题选择它作为研究对象。我们利用P19-细胞这个模型,U,,在其诱导分化为必肌细胞的起始阶段将C.40过表达观察其分化,;,、増殖及调亡的变化来判断打疋对也肌细胞的影响除此之外我们-还应用生物信息学对该,建立了2T/CWIncRNA进行分析;并在动物水平及其bx。可能的範基因Pl在小鼠胚胎发育过程中的表达谱一RNA-、7I/CW肌细胞的作为个探索性研巧,我们在细胞水平探巧了Inc与屯,推断了其在小鼠,关系,并结合生物信息学分析及表达谱内容乃至人的必脏化胎发育过程中发挥的作用,推测其可能在先天性也脏病(congenitalheart出sease,CHD)的发病中扮演了角色,为该疾病未来的生物标志物和治疗粗点确定提供了初步的理论依据。1 东南大学硕±学位论文第一章综述屯、血管系统发育与疾病相关的长链非编码RNA的研巧一长链非编码RNAn-(lognoncodinRNA,IncRNA)最初的定义是类长度g200nu一大于核巧酸(cleotide,nt),不编码蛋白质的RNA。但是这定义己经受一一到挑战。例如最近刊登在ce//上的篇文章,讲述了条IncRNA编码的微化:myoregulin(MiAO。是骨骼肌特异性表达的穿膜a螺旋体,它通过抑制2+2+SERCA(内质网上允许Ca摄入而放松肌肉的膜泉)而调控Ca的流动,MiJVW敲除的小鼠表现出更好的肌肉耐力。^兰上这个例子是众多解说IncRNA能够翻一NA一译的实例之。因此IncR是类大多数情况下不编码蛋白质的非编码RNA一(noncodingRNA,ncRNA)其编码能力是不能,ncRNA,概而论的并且I编码一一的微肤作为种新生事物,是未来nc。IRNA研巧领域个重要立题分类有助于我们了解IncRNA的功能,目前权威的根据基因姐位置的分类如--)()下:andalone),増强子相关enhancerassociated,antisense,独立的(st(反义ma--包含小RNA的(sllRNAcontainin),启动子相关的(promoterassociated)g及假基因的(pseudogenic)。下面将对几个研究较多的类别逐个阐述。1IncRNA的分类(图1).>MM?nhMKcr>ci?ie4MimMikpe*ide<eflt.—1?.'.._1W■圓—户担苗巧—:tttt ̄rt ̄ldnesedMlMnMerminal*and*kmtpom〇??*uocii*W图1:基于基因姐位置的IncRNA分类1-.1独立山cRNA(standaloneIncRNA)这类IncRNA的编码片段不与已知的基因重合,其中的绝大部分是argeJ口1-i(lincR)。interenic/interveningnoncodnRNAsNA它们是通过组蛋白标记被gg发现的:启动子区域有H3K4me3(组蛋白3赖氨酸4的H甲基化),转录区域有,,通常由RNA聚合酶IH3K36me3。这类IncRNA通常较长达lOOOnt左右I(RNAPolII)转录生成,有多聚腺巧尾(olA尾),通常发生差异剪切。其中研巧较py口1多的有义別,饼9,侃化!>,Mato/等。1.2天然反义转录物(na化ralan化ensetranscrits,NATs)p,基因组中大约70%的转录本都有其反义转录物大数据分析证实,通常聚集’,4【]或-在sen巧transcrirt的53端。Senseantisen化airs(SASairs)有很多组成jpp’方式,包括mRNA/mRNA,IncRNA/lncRNA(如义別/妨乂),|^>1及最常提及的mRNA/lncRNA。与lincRNA不同的是,大多数NATs没有差异性剪切发生,也A尾W一较少含有oly。SASairs的表达量,也如它们的位置关系样,常常具有ppW相关性。1.3假基因IncRNA(pseudogenestranscribedIncRNA)这坠IncRNA来源于基因编码框移位等变异后产生的假基因的编码产物。假2 综述基因IncRNA通常被置于基因进化的进程内描述:有研巧证明,假基因IncRNA正处在原本的蛋白编码基因废除的过程中,也有可能现在的假基因因为变异或进P1化又获得了编码蛋白质的功能。如著名的瓜沁就被认为来源于蛋白编码基因WLnx3的假基因化过程中,并与许多转座子来源的重复原件进行了整合。1.4内含子IncRNA(introniclncRNA)在ncRNA领报许多microRNAs(微小RNA,miRNA)是由内含子转录得来的,许多IncRNA也是内含子来源的,目前对intronicIncRNA的研究较少,一个关于拟南芥春化阶段启动的intronicIncRNACo/成的研巧中提到,CoWa皆指引PRC2(polycombrepressivecomplex2)到化C(抑制春化的基因),PRC2催化FLC的抑制子发生H3K27me3的姐蛋白修饰变化,进而沉默FLC的表达,""W从而开启拟南芥的春天之旅。PRC2是进化保守的组蛋白修饰复合物,这-PRC2的相互作用在很多种lncRNAIncRNA的例证中都有报道。1-.5增强子相关的IncRNA(enhancerlncRNAl),encRNA増强子区域能够转录产生IncRNA,这些IncRNA的敲除导致增强子调控基因的表达减少Qunzain等在也脏胚胎发育及也肌重塑领域发现了许多必脏特异的elncRNA,这些IncRNA对转录来源的増强子发挥作用,从而调控也脏胚胎W发育及重塑。>上介绍nIn通过1^1,我们大致了解了不同IcRNA的基本特点,下面蒋对cRNA的作用方式做出简单叙述,便于后续内容的理解。2.LncRNA在表观遗传水平(染色质水平)的作用LncRNA在DNA水平发挥功能的主要方式是招募表观遗传相关的蛋白复合物,主要包括组蛋白修饰复合物及甲基化调节蛋白。研究这类作用方式的主要方-ron—法有解析RNAptei相互作用的技术RNA免疫共沉淀(RNA"mmunorec,RIP。ipipitation)及后续的蛋白质质谱分析目前研巧最多的是多梳"家族蛋白(polycombroteins),如PRC2。PRC2包含了E,Su(zl2,Escp材)W55,。及Nurf四个亚基,各个亚基各司其职共同发挥甲基化组蛋白的功能除""多梳家族蛋白,9,了,还有许多其他蛋白复合物如G9a是H3K的甲基转移酶WLSDl/CoREST/REST是拟K4的去甲基酶,MLL是H3K4的吉甲基化酶等等。除外组蛋白调节复合物,IncRNA还能与甲基化修饰蛋白相互作用。如从头Pl甲基转移酶Dnmt3a和Dmnt3b,W及维持甲基化的Dnmtl。2.1LncRNA在转录过程中发挥作用LncRNA能与转录因子(transcriptionfactors,TFs)相互作用,有些ncRNAI""TFs,阻碍TFs与结合区域(TFbindinsite,TFBS)接触可W诱惑g;有些可W通过竞争机制结合到TFBS,阻碍TFs发挥作用;有些还可W改变TFs的亚Po,(细胞定位,还包lIIcomartment)。除此之外括与相互作用与细胞内微小区域pW的相互作用等等。mRNA2.2LncRNA的转录后作用^相互作用NATS可W与sense基因的mRNA互补序列结合,覆盖差异剪切区域,影响mRNA的差异剪切;或者増加/降低相应mRNA的稳定性,来改变蛋白质的产出。,通过W上回顾,我们对IncRNA的分类及作用机制有了大体的了解下面将、n举例介绍与屯血管系统发育及疾病相关的IcRNA。3.ElncRNA在也血管系统3 东南大学梗±学位论文E一ncRNAlncRNA是类转录自增强子区域的I,这些转录区域的特点是高UW组里出K4niel或拟K27AC(组蛋白3赖氨酸27己酌化),这些白标记标志着増强子具有转录活性。-3.1Smad7lncRNA是利用RNA-seq技术发现的smad7增强子序列转录产生的elncRNA。Smad7在小鼠和人胚胎也脏发育中发挥的作用已被认同;smad7(MH2v、domain)敲除的小鼠出现了室间隔缺损表型(entricularseptaldefect,VSD),也till经脊细胞室流出道发育睹碍,必功能不全,严重的也率失常等等;神smad7tni过表达的小鼠出现了VSD等异常也血管表型;在人类,smad7的基因突变在流行病学水平被证明与先天性也脏病(conenitalheartdisease,CHD)发生高风gtW一险有关,化心。在项新生小鼠也脏成纤维细胞的实验中的敲除导致了smad7表达量的忌著下降,结合上述基因水平的探讨,作者推测Wswac护/nc化似(通过影响smad7的转录而对也脏胚胎发育发挥负性作用。3-.2Mm85templatedIncRNA一-ncRNAsw心7mm85e,与/?c化似类似的还有増强子转录产生的条l暂时义M4。Mmi、命名为如化dnc85ocardn,myocardin与屯/的範基因是my""tW脏发育的重要转录因子SRF姐成了细胞骨架调节环路,SRF与Nkx2.5的一一相互作用激活了部分也脏特异性的基因表达,是必脏化胎发育的始动因素之"11r,。因此化d/nc瓜V/4通过myocadin与SRF摸系起来间接在也脏m胚胎发育等生命进程中发挥作用。Braveheart(Bvht)除外上述两个研巧较为浅显的elncRNA,执献也是转录自也脏特异性碱■enhancer的elncRNA。敲除实验证实化在胚胎干细胞向也脏细胞分化的过程、esP,中是必不可少的的;它能激活屯血管分化基因网络的核也因子MlMesPl,执加能与Suzl2,调是。血管多能始祖干细胞的标志性基因;相互作用节组蛋()、肌细胞的分化,执、成熟。白的甲基化;在细胞模型中伽敲除阻碍了新生忙4Na化ralantisensetranscripts(NATs)在也血管系统4.1MalatlMassocnadenocarcinomatranscrirtl)l/如/(metastasisiatedlug最早被发现在i非小细胞肺癌病人中,,因此。高表达的肺腺癌病人更早发生肿瘤转移nnntW这条atiseseIcRNA有了这个名字。随着研巧的深入,还发现Mi/WJ与差171’8[][]异性剪切化及甲基化等细胞活动有关,并且与许多恶性疾病的预后呈正相一j/a,关,在缺氧诱d表达増多导致血。近期的篇报道发现导的内皮细胞中M管内皮细胞表型改变,i沉默导致内皮细胞细胞出芽及迁移増多然而増殖减少!当用VEGF刺激血管生长时,Ma/WJ沉默导致缺陷的血管生成;在体实验证明Mz/a"沉默抑制了内皮细胞增殖,减少新生的视网膜血管生成;药物抑制会导致血流减少,毛细血管密度降低。W上研究结果均证实,tW,与血管发生和应激改变等都有关系。那么我们有理由猜测非小细胞肺癌等肿瘤细胞的迁移,可能也与Ml/化?的上述性质有关.这些猜想还需要放大研巧一范围来进步证实。这项研巧也将会为监控肿瘤转移做出贡献。4.2PUNISHER-‘RNA在最近发现的与脊椎动物。血管发育相关的研巧中,研巧者利用s巧技术筛查出人多能干细胞分化过程中,关键时间点差异表达的IncRNA,再利用4 综述,选择了在物种之间高保守生物信息学技术,并且与也血管系统发育基因密切相关的H个!ncRNA,其中分类为antisenseIncRNA的是PtW您地:及。对它的相关口基因预测发现,?{/^?//扮?与血管发育相关的基因呈表达正相关。則及蛋白质谱分析发现肥HE皮与内皮细胞发育的TFsTALI和F0XC1等相关。在功能学实验中,M0(morpholino)敲除的^前月£及的斑马鱼出现了也血管的严重崎一形,包括血管分支障碍,、也脏胚胎发育及功能障碍等表型而挺救实验在定程度上改善了W上表型:在人和小鼠的细施水平,PMVK好巧?的敲除引起了广泛的一-,LDL摄取基因异常表达,其中些与内皮细胞功能相关的H3磯酸化乙酪化■等发生了改变。&上实验在生物信息学和功能学水平均证实了戶C/M况fii?与也血管系统发育的相关性一A,是个新兴的私血管系统IncRN,更多的在体实验还P0LP11有待完善。4-.3TieIAS-uence71eL4S是通过在血管特算性表达的ESTs(expressedseqtags)拼接找到的,进而发现它和既往已经被证明与血管异常有关的基因tel呈,i反义关系PAPSl--t-ie1、tie2与VEGF形成的环路在血管形成中发挥调控作用。巧CL4S发挥-mSe-作用的方式是与tie1RNA通过碱基互补配对形成SA复合物,导致tiI降解,发挥负性作用,进而导致血管内皮细胞生成障碍,并且在血管瘤等血管晴形--上研究结果说明的标本中,7TeL4S的表达量较正常组织髙出510倍。^^,--nse-,进而影响下游t、i2、V通过影响它的se基因tie1的转录后水平ie1teEGF环路的稳定性,从而导致血管疾病。4AAHIF--(hx-a是HIF1ypoiainduriblefactor1)的亚基HIF1的NAT。首先被证明在非乳头状透明细胞肾癌中出现髙表达此后又陆续被证明与乳腺一癌的不良预后,、低氧诱导的肺上皮细胞变化如衰及嗜络细胞瘤的类严重表型SPHW-等疾病有关。W上疾病中的机制都与a///F与HIF1的反向表达关系有关,'--两者形成的复合物使得HIF1mRNA容易发生降解,因此aW化对HIF1引发的,在Phlin,aflF下游通路发挥了反向调节作用。此后ilipps虹ob等的研巧中将一一PW作为也血管的标志IncRNA之。在篇验证急性也梗生物标志物(biomarker)妊巧'的病例对照研巧中,a在也梗病人中高表达.且在胸痛发生巧早的病人中,tW-,表达量更高。W上研巧说明aK/F作为HIF1的反向调控因子,在缺氧等进程的稳态中发挥了重要的作用,a月W具有潜在的。根据上述也梗的病例研究一biomarker潜质,这也是我们研巧IncRNA的目标之。5.LincRNA在也血管系统5,1MIAT(ntyocar化alinfarctionas…dated化ms灯ipt)一在上文提到的关于急性也、梗的临床病例对照研究中,还提到了条—如公了,IncRNA。这条IncRNA的位置分类是lincRNA功能上,已经被证明是内源竞争性RNA(competitiveendogenousRNA,ceRNA)。上化也梗的研究证实,MWr的升高,对于四个月后急性瓜梗病人随访左也功能的指标有明显的预一PW测作用,是个敏感性高的预后biomarker。远条lincRNA有另外两个名字化VC及2和Goww/k。这条lincRNA最早是在视网膜神经细胞中被发现的,PU、当时被命名为retinalnoncodingRNA,即化VCi?2。随后又陆续在神经元及也梗^32U3病人中被发现,分别被命名为Gowa典和ML47\在首次提到MWr的研究s,中,研巧者通过病例对照,发现5个与也肌梗死相关的SNP并发现这些SNPs5 东南大学硕±学位论文一一聚集在段基因片段上,在这个片段上,研巧者得到了个转录产物,即M"r。经过染色质标记等发现,这条转录产物的编码基因有五个外显子,并且SNPs导如"^31厂致的表达改变可能与致病有关。除外在视网膜及神经元中的作用,最近ML4r还被证实在高糖培养基培养的血管内皮细胞中高表达,敲低的诱导糖尿病模型鼠出现了视网膜微血管形成障碍,体外实验中,一敲低导致血管内皮细胞增殖,、迁移及小管形成减少进步深入的机制研""m化---究发现,厕7能作为sponge,吸附1505P,而miR1505p能降解祀基因VEGF的mRNA。因此,通过内源竞争机制,对VEGF发挥了正作用,从而对血管形成发挥正性作用,,。在这个例证中通过miRNA间接发挥对4P粗基因的调控作用,是IncRNA与miRNA相互作用的典型例证L但是本研巧的不足之处在于没有进行过表达实验。在目前早产儿视网膜病(retinopathyof一prematurity,ROP)的治疗中,项试行疗法就是给患儿应用VEGF抗体眼药水(bevacizumab),然而这个疗法的安全性受到了很大质疑,因为VEGF的局部作Py用W及全身作用都是难抖把握的、不明确的,那么的过表达对VEGF的影响如何呢?是不是会导致异常增多的血管生成呢,微血管生成的稳态是怎样?保持的呢在也梗和糖尿病这两种疾病中,MWr均发生了改变,送是不是与血管炎症有关?送些疑问还有待更多的研巧来解决。5FrFl-ehanoncodnen.2endretaltligdevelopmtalreulatorNA(gyR)fend/r是通过生物信息学找到的化胎发育期间中胚层特异性表达的基因。因"后续实验发现其敲除小鼠胚胎期即出现死亡-因此被命名为胚胎发育关键'"一,en曲rIncRNA。进步实验採索发现/局限性表达于新生的侧板中胚层!其敲除小鼠胚胎期出现也脏、体壁发育障碍继而死t;仍m/rr能影响侧板中胚层相关基因的甲基化修饰;在体内实验中与PRC2和TrxG/MLL这两种组蚕白修饰复合Pqi。物结合;在体外实验中与侧板中胚层相关基因Foxfl和Ptx2的启动子结合上述研巧从染色质水平(甲基化修饰)和转录水平(转录因子结合),阐述了Fen&r发挥作用的机制,是从发现到机制研巧的典范之作。ncRNA6.其他分类的IMyheart(Mhrt)一A些一除外上分类明确的IncRN,尚有IncRNA不能被任何种分类涵盖。(MMwfll例如也脏衰竭相关的IncRNAM抑eaWl村),它有6个转录本,W47为例。,它的片段就涵盖了基因间、外显子反义及内含子反义这三个来源的转录Mjrf的作用机制主要是与应激诱导表达的Brgl存在竞争。各种应激在&脏触发Brgl生成,B巧1是染色质重构因子,能激发下游导致也肌疾病状态的基因表达。在其中发挥重要作用的是Brgl的螺旋作用域,这个作用域既能结合相关基因的ir片段,也能与MjW结合,这种竞争机制导致随着MU増多,Bgl就难W发挥原有的作用,下游通路不能激活,进而减少了也衰等私肌疾病发生的机会这项研巧结果提示我们,外源性提升的水平,能够阻断应激诱导的也脏损害发生,这对也脏肥大等也肌疾病的治疗有提示作用。W上是对也血管系统相关的经典IncRNA的分类阐述。可发现,除外antis畑seIncRNA通过与其化nsemRNA结合,影响后者的稳定性这个作用方式,IncRNA中并没有明显的特异性外其他的作用途径与机制在某个类别的。说明现有的按照基因組位置的IncRNA分类对其功能的判断并没有明显的提示作用,一点正是NA的这IncR复杂之处。6 综述一n许多IncRNA研究的另外个局限性就是IcRNA在种属间的保守性也是令人捉摸不透的。例如公vh在人中,尚没有发现与小鼠中同源的产物,也就是说,及vAf对也脏胚胎发育发挥的作用可能在人当中并不存在。类似的例如Fen油T,已经被证明与小鼠胚胎必脏发育相关,虽然它在人的同源IncRNA己经被确定,但是功能学验证还路漫漫,,因为在人的实验目前还只能通过胚胎干细胞去模拟或者通过流行病学的病例对照研究去预测它的功能,直接的证明还需要忖出很多努力,。这重重阻力给IncRNA覆上了层层面纱有待科学家们去慢慢揭开。我们研究IncRNA的意义,主要是疾病的早期诊断与及时治疗。在这个领域,我们课题组己经做出了努力:在先天性也脏病的胎儿孕母血中,我们筛査出了异一mRNA常表达的批i,利用这些miRNA,我们找出了对胎儿先天性也脏病预测m、敏感性和特异性均较髙的iRNA组合,为先天性屯脏病早期无创诊断提供了全新的理念。与么类似的是,血液、尿液、唾液等标本中的IncRNA理论上也可,W对疾病的早期诊断与远期预后给出提示作用。但是与miRNA研究不同的是n血清中的存在一:,IcRNA在直受到质疑在Kumarswamy的研巧中利用^l-RTPCR,在血清中找到了也衰病人左也室重构相关的线粒体。qIncRNA然而PW在Vausort等的研究中,他们认为全血是IncRNA更可靠的来源。因此血清是n一否是IcRNA的可靠来源还有待进步证实,也可能因IncRNA的种类不同而得出不同结论,毕竟IncRNA的长度及大小W及表达的位置都是变化多端的,不可一nc,概而论。与胎儿疾病相关的,尤其是胚胎发育异常时出现的IRNA是否可一W通过羊水穿刺,如检测21H体综合征等疾病样被检测到,也有待更多的实践。除此之外,唾液、尿液中的ncRNA作为疾病标志物的应用也在研巧当中4-143[][]0综上所述,IncRNA凡乎己在生命科学的每个领域崭露头角。总结规律可W发现,无论是转录前,还是转录后水平,无论是通过与各种组蛋白或甲基化、中调节复合物而调控基因的表达状态,还是作为ceRNA借miRNA之手调控靴基因的表达水平,或是调节mRNA的转录或翻译,IncRNA发挥作用的途径最终还是归结于对基因表达的调控,,其非编码。有大数据研巧证实随着生物的高级化RNA的比例就越大,生物在进化过程中,保存了保守性高的基因,并且渐渐衍一生出了这些种类繁多的调控RNA,。不同于miRNA这类长度基本固定作用方一式单的ncRNA,、,IncRNA无论从长度分类、分布、发挥作用的方式等等方面都有很大的变异性,挂就提示我们,IncRNA是在进化上晚于基因,甚至也晚于一m,iRNA的类调控分子,他们的多样性至今仍在进化中所越发显得难^琢!""NA磨,并且其最初的非编码的定义也受到了挑战,因此研巧IncR所花费的""mRNA时间和精力想必会比i多的多,因为它是复杂而又迷人的。本综化从也血管发育和疾病的角度阐述了现在己经研究过的一些代表性的IncRNA,并对它们的诊断和治疗价值做出了阐述。血管发生在生命进程中是无MW51[46]处不在的,除了也血管巧胎发育,还与肿瘤、新生儿H正、r〇p等疾病一,。中的血管新生密切相关,因此这是个有潜力有前景的领域7 东南大学硕古学位讫文第二章材料与方法1研究对象小鼠:C57/BL6n;P19细胞:购自ATCC(Americantypeculturecollection,美国模式培养物收集中也),实验室传代。2主要工具、试剂与耗材2.1生物信息学相关网站及软件;2丄1网站:(1)NCBI(NationalCenterforBiotechnology虹formation):美国国立生物技术信息中也0htp://www.ncbi.nlm.n化.ov/g;(2)uses(UniversityofCaliforniaSantaCruzUCSC);加利福尼亚大学圣克鲁兹分校网站htt://genomep.ucsc.edu/;--(3)Uniprot(UniversalProtein):整合了SwissProt、TrEMBL和PIRPSDH大数据库而成的最大的蛋白数据库ht://www.unirot.or/;ppg(4)CPC(Coding化tentialCalc山ator):北京大学研发的编码能力计算软件网络版http://cpc.cbi.pku.edu.en/o2丄2软件:(1)BLAST(BasicLocalAlinmentSearchTool):在蛋白质或DNA数据库中g进行相似性比较的分析工具,目前有很多版本,本文使用的是NCBI在线Blast;(2)DNAman:美国LrmonBiosoft公司开发的分子生物学应用软件y;(3)MEGA6(MolecularEvolutionaryGeneticsAnalysis6):分子进化遗传分析软件。2.2细胞培养相关试剂与耗材a-(1)MEM培养基、膜蛋白酶、青链霉素(Wisent,加拿大),胎牛血清(Gibco,美国);(2)DMSO(Sigma,美国);(3)细胞培养瓶/板/皿及冻存管(Comin,美国);g8 枯巧与方法2.3细胞实验相关试剂与耗材2.3.1质粒转染相关试剂与耗材-(-1)uc:FPRNA(吉.40过表达载体pGPU6/uc.40/G/Neosi玛生物公司,中国);(2)Liofectamine2000TransfectionReaent(LifeTechnoloies.美国)pgg;232..増殖实验相关试剂与耗材(1)DNA含量检测试剂盒(细胞周期)(凯基生物,中国);-(2)CCK8检测试剂盒(Doindo,日本)j;23.3调亡.实验相关试剂与耗材-(AnnVFITC调亡检测试剂盒(凯基生物,中国1)exin);-)(2)Caspase3分光光度计检测试剂盒(凯基生物,中国;2.4RNA实验相关试剂与耗材(1)二乙基焦碳酸(Diethypyrocarbonate,DEPC)(Sigma,美国);(2)TRIzolReagent化ifeTechnologies,美国):(3)H氯甲院,异丙醇,乙醇(南京宁试化学试剂有限公司,中国);(4)引物:所有引物均由Primer3在线软件设计,上海生工公司合成,经实验,引物序列见表1验证能扩增目的基因后采用;(5)逆转录试剂盒:RevertAidReverseTranscriptase(ThermoScientific,美国);(6)PCR剂盒:PowerSYBR?GreenPCRMasterMixLifeTechnologies,美试(国;)(7)琼脂糖粉(Biowest,西巧牙)(8)PC民产物电泳上样缓冲液:SXLoadingBuferforAgaroseGels(含核酸染料Gelred)(Gener巧,中国):?ne-(9)PCRDNAaeRunrescblmr;Accurttain〇OIDNAadder产物电泳arkepp(Generay,中国);(10)PC民产物电泳缓冲液:巧E(Tris棚酸)缓冲液(碧云天,中国);9 东南大学硕±学位论文-表:Strand巧eificReverseTranscritio打ealtimePCR引物序列1pp及民基因名称链特^性引物*上游引物下游引物U-ACAGCCCCTCAGCTTTCCTACCAGACTCCCAAGTCTAACAAGCTGAGGGGCTC.40GTTAGCAGPbxlGTCTGTGGGCTCCTCTCATCGGGGACATTTTACACTCCTCTTCTTGGGCTCCCTcrrGCANkx2-.5GACAGCGGCAGGACCAGGCCATAGGCATTGAGACCCAACTCGATA4-ACGGAAGCCCAAGAACCGCTGCTGTGCCCATAGTGAGTG■GATCCTCACAGCAAcTnTTCTTCGGAGAGATATGACGTGGAGGTAAGTGAPDHTCAAGAGAGTAGGGACTGCGACTTCAACAGCAGAGTTGGGATAGGGCCTCTCGGGCTACT*UC-在逆转录中应用链特异性引物.4xlAPDHDNA。,分别生成0,Pb及G的c2.5Westernblotting相关试剂与耗材((,1)蛋白提取试剂盒碧云天中国);(2)BCA蛋白定量检测试剂盒(碧云天,中国);(3)浓缩胶及分寓胶巧制试剂盒(碧云天,中国):一---(A-4)抗:Pbxl(SC889)1、GAT4(SC237)、cTnT(泌8121)、Nkx2.5(SC8的7)(-SantaCmz,美国),actpin(中杉金桥,中国);(5)二抗:抗兔,抗山羊(中杉金桥,中国);(6)NC膜(WhatmanGmbH,德国);(7)ECL显色试剂盒(碧云天,中国);3主要仪器设备(1)C02:ThermoSc细胞培养箱ientific公司,美国;-工作台(2)YJ875净化:苏州净化设备公司,中国;(3)巧光显微镜:Olms公司日本ypu,;(4)倒置显;Nn微镜ico公司,日本;(5)上下光源显微镜:江西凤凰光学仪器有限公司,中国;(6)水浴箱;Grant仪器设备公司,英国;(7)隔水式恒温解箱:上海精宏仪器厂,中国;(8):Therentific髙速冰冻离也机moSci,美国;(9)梯度PCR仪:Eppendorf公司,德国;(10)ABI7500巧光定量PCR化ABI公司,美国;-(11):Biorad电泳仪,美、电泳槽、凝胶成像系统国;(2:1)流式细胞仪BD公司,美国;(13)酶标仪:BioTek公司,美国;10 材料与方法(14)超声匀浆机:Uibracell,Sonicsandmaterials公司,美国;(15)OneDro计:南京五义科技有限公司,中国p分光光度;4常用试剂配制4.1细胞实验相关试剂-(1)a-MEM完全培养基a;90mlMEM不完全培养液+10ml10%胎牛血清(FBS)+lml青链霉素;2a-MEM不完全培养液二甲()细胞冻存液:FBSSO):!基亚讽(DM6:体积比为:31丽制;(3)细胞诱导液:100ml完全培养基+lmlDMSO;(4)质粒转染后稳定株筛选培养基:100ml完全培养基+50mg新霉素(G418);4.2RNA实验相关试剂(1)DEPC水:ImLDEPC加入200mL双蒸水,剧烈震荡后定容至lOOOmL,室温静置进夜,髙压灭活;〇(〇乙-2)提取RNA75/醇:无水己醇与0:,20用.1%DEPC水按31配制‘C保存;4.3蛋白实验相关试剂(1)PBS(PhosphateBuferedS址ne,磯酸盐缓冲液):将PBS粉按比例溶解于双蒸水中配制,用于姐织提取后冲洗的PBSWDEPC水配制;(2)l〇x电泳缓冲液:称取Tris碱30g、甘氨酸144g、犯SlOg,置于1000ml,烧杯,加入卵0ml双蒸水并充分攪拌溶解定容至1000ml;(3)x:390000ml,l〇转替缓冲液称取19.gTris、g甘氨酸,置于1烧杯力口入900ml双蒸水并充分揽拌溶解,定容至1000ml;(4)抗体稀释液及洗腹液:1000mlPBS+lmlTween;(5)封闲液:100mLPBS+5脱脂奶粉;g(6)浓缩胶:按表2所示,配制浓缩胶(分离胶百、分离胶配制及分离胶分比已根据本实验涉及蛋白的分子量经过选择)。11 东南大学硕±学位论文表2:5%浓缩胶和10%分离胶配方5%^缩胶/ml(6ml例)凝胶成分10%分离胶/ml("ml例)130%Acr/Bis5-IMTrisHCl(PH8.8)5.70.75IMTriHC-l(閒6.8)s〇0.06〇.!0/犯S0154.1双蒸水40.0610%APS0.150.006TEMED0.0065实验方法5.1生物信息学分析5丄C如?-17I/编码里白质能力预-将rucw序列输入CPC网站,如图1,然后运行即可。"-asauenceantseaufqdtiptPastethefastasequencedatahereexample:demo()A庶图1;CPC网站输入界面5丄2序列比对及进化树构建40-化格式保存于()U.,[iUtxt文档中1在UCSC数据库中找到人的C序列as,-:UC.40序列如下CTTCCTACCAGACTCCCAAGCAGACGTGTGCTAAAATCTAAACGGATTCTGCCAGGCGAAATGAAATTCCCATTATTTTTAATTAATCCTTAATTAAAATATATT12 材料与方法ACTCCGCAGATTCCGCAAATCTCTCTTAATATGCAAATGCGGCCCATTCAAGGATATTTACATATCATTAATTAAAACGGCACATTCTTTCAGTCTAACAAGCTGAGGGGCTGTGGCTGCTGCCACATTGGCGCGAGGAGCC。(2)确定感兴趣的物种:聚焦脊柱类动物,选择了常用的构建进化树的物种,包括:灵长类(人,,、黑猩猩)咱齿类(大鼠、小鼠)其他哺乳动物类(牛、猪、大象),其他脊柱类(鸡),两栖类(非洲爪蜡、热带爪檐)W及鱼类(斑马鱼、大长须餘)共口个物种,详见表7。(3)在StandardNucleotideBlast中的比对流程如下:在比对框中贴入人的UC-.40的fasta序列lti化cllti,比,比对数据库选择nuceooecon对方法选择discontiguousmeg沈last(适用于物种间比较),其他选项均采用缺省设置,结果发现不能显示感兴趣的全部物种,巧采用了逐个物种基因组比对的方法。将逐个比对得到的目标序列(subjectsequences)Wfasta格式保存在相应的txt文档当中。(4)通过;1上,,导入1^604!^操作我们获得了所有感兴趣物种的同源序列6后,利用CLUSTALX进行多重比对(multiplealignment),比对结果导入DNAman盾制图。-(5)最后,将比对结果构建进化树,选择MP法构建UC.40的进化树,采用bootstra检验法,次数为1000次。p5丄3Uc.俗在不同基因姐中位置比较-利用UC.40的序列信息,在NCBIBlast中获得其在人和小鼠基因组中的位置。tl-.4Uc.40在不同基因组中转录因子结合位点比较(ENCODEHMR1)在UCSC数据库中,利用中的conservedtranscriptionfactorbindinsite数据库,査找在人、小鼠中保守的转录因子结合位点及相应的g转录因子.(2)在Unirot数据库中,根据转录因子的名称,查找相应的功能p。5.2表达谱构建由于本实验需要准确孕期的雌鼠W获取小鼠巧胎,因此于每日晚间临近凌晨时合笼,次日早上九点前进行阴道检栓(检栓时间若推后,可能因阴道栓子脱落造成漏检)。雌鼠孕期从合笼次日零点算起,例如5月1日晚间合笼,若雌鼠受,孕贝!I怀孕时间从5月2日零点算起,至5月12日中午12点,为怀孕10.5天,即E10.5。于E8-.5巧.5左右,可W于怀孕的雌鼠下腹部触及绿豆大小成串分布的子宫(注意排除膀脱的干扰),至E14.5天,子宫逐渐増大为黄豆大小。分别于E10.5或E14.5,将怀孕的雌鼠处死,取出串形分布的小鼠子宫,利用显微器械,在有、上下光源的显微镜下,分别取出胚胎小鼠的屯、、脑巧、肺及胃这五个脏器(由0,于E1.5胚胎的肝、肺及胃在实验用显微镜下不可见即使在更高倍数显微镜下13 东南大学硕±学位论义取材,也难W满足后续实验要求,因此该时间点只取了也、脑这两个脏器)。此夕h新生小鼠于生后立即取化肉眼下即可获取。动物标本取材后,用DEPC水溶解的PBS清洗后,立即放入Trizol中,放置在冰上备后续实验;RNA提取,逆转录及PCR步骤见分子生物学实验部分。5.3细胞水平实验5.31.细胞培养及传代’P19细胞培养于上述完全培养液中,置于巧C、5%C02培养箱中培养。细 ̄胞融合度达80%90%时,用化25%膜酶消化并接种于培养瓶或板中继续培养。5.3.2细胞冻存,〇〇〇51111,弃上清,如上述消化细胞,移入无菌离私管内室温1§离也11,标记细施种类2m,,旋紧管日l冻存液将细胞重悬后将细胞悬液吸入冻存管中‘-及冻存日期70C冰箱过夜,然后移入液氮罐内。将冻存管置于梯度降温盒中于冻存。5.3.3细胞复苏‘自液氮罐中将冻存管取出,快速置于37C水浴箱中轻摇,保持冻存管上部/3,于超净台内将细胞转移至1在水面上,!^;遥免污染。当细胞悬液完全解冻后mn,离也管中,室温100化离屯5i。弃上清后用新鲜培养液将细胞重悬于接种在培养瓶中,放入培养箱中培养。5.3.4细胞诱导将消化吹散后的细胞予诱导液培养细胞于培养皿中,皿底提前铺好琼脂,防止细胞贴壁导致诱导失败;细胞在诱导过程中逐渐抱团形成胚胎样小体,H天后(D3)替换70%的诱导液继续诱导,于诱导第四天(D4)将胚胎样小体接种至-,9D10左右,在显微镜下培养板中贴壁生长.此时替换为完全培养基诱导至D、肌细跑诱导成功观察,,细胞诱导各个时间点照,可看见跳动的梭形细胞提示屯片见图2。诱导DO,6,8,10四个时间点分别提取的RNA及蛋白质备实验,提取方法见下述。5.3.5质粒转染及稳定株筛选巧‘(1)转染前准备:P19细胞均匀种于六孔板中,置于C5%C02培养箱 ̄70%,中,种植密度为经过24h生长后,细胞长至50%融合度为宜。质粒转染前细胞培养基用不含有抗生素的完全培养基替换。(2)转染:下用量每孔计)首先用5U1无血清培养基,稀释2ug质。Litamine2000粒(过表达/空载对照),轻轻振摇使之混合均匀然后将5ugpofec14 材糾与方法稀释到50Hi无血清培养基中,轻轻吹打混匀,室温脾育5min。之后将稀擇的质粒和Lipofectamine2000混合,轻轻吹打混匀,室温下解育25min。最后?点状w,均匀地每孔加入60l质粒转染混合液,轻轻旋转培养板使其分布均匀置于培养箱中生长4-6。小时后换液。(3)转染后观察:24h后,细胞融合度达到90%左右,消化转移至瓶中缝续生长,待细胞贴壁后利用巧光倒置显微镜观察緑色巧光,辅助了解质粒转染效率,细胞巧光照片见图3。(4)稳定株筛选:待细胞融合度达到50%左右,开始用新霉素(0.5mg/ml一-完全培养基)进行筛选(该浓度经过摸索,般在57天将没有转染成功的细胞-全部杀死),筛选57,,取其中部分进行天后,得到稳定株将稳定株冻存备用过表达验证,具体步骤如下述RNA实验,。(RNA提取、逆转录、PCR蛋白提取、浓度测定及westemblot步骤见分子生物学实验部分)536..细胞増殖实验5.3.6.1流式细胞仪细胞周期实验本实验采用视化丙巧染色Propidiumstainin,即PIstainin法进行检测。(gg)(:,1)饥饿同步化处理将事先接种于孔板内生长的细胞(融合度10%左右该融合度经过摸索,保证细胞收集结束时尚未进入接触抑制期)于实验时替换成不含有胎牛的培养基进行饥饿处理,饥饿24h(饥饿时间经过摸索,尽量达到组间周期同步化,并避免细胞状态过差致后续生长失败)。(2):恢复血清,收集细胞饥饿24小时后,在替换,替换成完全培养基前(化)及替换完培后24h、4化分别收集细胞收集细胞时,先弃去培养基,PBS;15m洗两遍,膜蛋白酶销化细胞,完全培养基吹打至单细胞悬液,并转移到.l离也管内-,1000g离必35分钟,沉淀细胞。小也吸除上清,可;^残留约50微升左右的培养液,W避免吸走细胞S,,。加入约1ml冰浴预冷的PB重悬细胞并转楼、、到5ml流式细胞仪检测离屯管内,,可。再次离也沉淀细胞小屯吸除上清W残留约50山左右的PBS,W避免吸走细胞。轻轻弹击离也管底适当分散细胞,避免细胞成团。‘m-(3):乙醇中,轻轻吹打泡匀,C固定。细胞固定加入1l冰浴预冷70%20(4)染色:每管细胞样品中加入0.5mlPI,缓慢并充分重悬细胞沉淀,37‘C遁光温浴30分钟。(5)流式检测和分析:用流式细胞仪在488mn波长处检测红色巧光,采用分析软件Modfit进行细胞DNA含量分析。S.3.6.2CCK8实验‘3于96孔板中接种细胞悬液,每孔约2X10个细胞,将培养板置于37C,5%C〇24小时,随后每天(D1,2,3,4)相同时间点按2的培养箱中培养1:100比15 东南大学硕±学位论文’例-,将相应体积的CCK8溶液中加入孔板中,每组设置6个复孔,置于37C培养箱中解育2小时后,用酶标仪测定在450nm处的吸光度。5.3.7细胞调t实验5.3.7.1流式细胞仪细胞调亡实验m---no-本实验采用AiexinVFITC和7AAD(7AmiactinomcinD)双染法检测y细胞调亡。(1)饥饿处理,收集细施:将事先接种于孔板内生长的细胞(融合度70%左右)于实验时替换成不含有胎牛的培养基进巧饥饿处理,饥饿1化后(饥饿时间经过摸索,避免了时间过短因代偿尚未造成差异,或时间过长导致过多细胞死亡而检测失败),弃去培养基,PBS洗两遍,膀蛋白酶消化细胞,完全培养基吹打细胞至单细胞悬液,并转移到5l流式细胞仪检测离也管内m。、(2)1500rpm离屯5min,弃培养基,PBS吹打至单细胞悬液,重复2次。-(3)加入40〇41结合缓冲液重悬细施,在细胞悬液中加入511^(\^16义111乂|打C和10ll-,混匀后于室温避光脾育F7AAD15111;11。^(4)流式细胞仪检测细胞调t,在散点图中,根据左上象限是死亡细胞,左下象限是活细胞,右上象限是晚期调亡细胞,右下象限是早期洞亡细胞,计算调亡细胞所占比值。5372-Ca3...spase测J定(1)收集细胞,加入50ll裂解液(1ml裂解液+SjillOOmMPMSF+lOjilDTT,^现用现配),吹打均匀。上裂解°(2)冰60min,期间祸旋振荡4次,每次1化,裂解完成后4C10000,m'、lmrp离巳in〇(3)小私吸取上清至新的EP管中,冰上待用,应用BCA法测定蛋白浓度(详见下述)。(4)吸取5〇nl含10〇ng蛋白的细胞裂解上清,体积不足50叫时用裂解液补足。(5)加入50xx,,^1的2反应液(5〇nl2反应液+0却1DTT现用现配)然后°加入5叫Caspase3底物,37C脖箱中避光巧育4h。(6)酶标仪于405nm测定吸光值。5.4分子生物学实验5.4.A提取1RN应用TRIzol法提取总RNA。(1)动物标本或细胞取材后,立即加入1mlTrizol,超声匀浆(组织需要,细胞不需超声匀浆)后加入200山H氯甲烧,剧烈摇晃震动15秒W上,室温静’止15min后,12000,4C离也15min.g(2)小如吸出上清,加入等体积于上清的异丙醇,翻转混匀,稍静置后予16 材料与方法’C离必12000g,4lOmin,倒弃上清.入‘(3)加1111175%乙醉,尽量吹散团块,750〇3,4(:离也5如11(该步骤重复两次)。(4)倒掉上清,纸上空干后,加入适量去RNAase水溶解,应用OneDrop-分光光度计测定RNA浓度及纯度,WOD260/OD280读数在.2.118之间为准。5.4.2逆转录°°根据表3所示,将反应物混匀,根据反应流程:42C60min,70ClOmin,上机进行逆转录反应。表3A:链特异性逆转录反应体系成分体积/ul(反应体系共20ul)RNA1ug链特异性引物-(Strandecificrimer)2巧pDEPC水将上述补齐至口反应缓冲液(reactionbufer)4RNA酶抑制剂(RNAaseinhibitor)1脱氧核糖核巧H踞糜混合物(dNTPmix)2聚合酶(RevertAidReverseTranscriptase)1表3B;随机引物逆转录反应体系成分体积All(反应体系共20山)RNA1ug随机引物(randomprimer)1DEPC水将上述补齐至口反应缓冲液(reactionbufer)4RNAiibitr1酶抑制剂(RNAasenho)脱氧核糖核昔H巧酸混合物(dNTPmix)2聚合酶(氏evertAid民eve^seT^処scriptase)I5.4.3PC民°°4,:,,根据表所示,将反应物混勻反应流程为95ClOmin;随后W95C°153化及60(:,Im。通过炼解曲线及电泳结果(详见下述)确认产in循环40次一T(cce物是否单、正确。相对表达直通过扩增产物所需的循环次数C值yl&GT=-thr,。eshold)计算,应用r法其中ACTCTsamleCTGAPDHp表4:PCR反应体系成分体积/山(反应体系共2扣1)预混巧(SYBRGreenPC民MasterMix)12.5上游引物(forwardprimer05).everserimer.下游引物)05(rpcDNA模板1DEPC水^17 东南大学硕±学位论文文4.4PC民产物琼脂糖凝胶电泳%-(1)用琼脂糖粉制成浓度为1.5(DNA分离范围为0.24化)的凝胶。(2)4山上,将1山PCR产物与样缓冲液混匀后,加入凝胶的点样孔中并同时上样DNAmarkerW指示条带的分子量大小。(3)电泳电压为60V,时间为45min,根据具体倩况微调。(4)电泳完毕后在紫外灯下显影,结果见图7。图中的第1,2,3泳道分/CW-m别为rC,Pbxl及GAPDH的产物,第四泳道为arker。5.4,we.5蛋白提取浓度测定及stembkrt(1)细胞蛋白提取和制备于六孔板每个孔中加入1mlPBS洗絡2遍,弃尽PBS,置于冰上。5,按表所示配制方法,制备蛋白裂解液取适量加入孔板中,置于四度摇床上缓慢震荡,,15min。震荡完全后,用细胞刮反复刮下细胞移入EP管中冰上静置’、15min。4C,15000g离屯25min,取上清至新的EP管中。表5:蛋白裂解液配方成分体积/ul蛋白裂解液(lsisbufer1000y)蛋白巧抑制剂1PMSF5雜酸度抑制剂^(2)虽白变性’:^上样缓冲液为4:1的比例,按蛋白上清,制备蛋白样品lOOC水浴变’Omin-20C保存。在该步骤前性,取,l,分装后2叫蛋白上清用于浓度测定详见下述。(3)蛋白浓度测定(BCA法)根据样品数量所需,按50:1比例(50体积BCA试剂A+1体积试剂B)配制BCA工作液,充分混匀后冰上待用,现配现用。按表6所示,配制梯度浓度蛋白标准品,在%孔板中,先加入18ul双蒸水,再依次加入上述蛋白样品,每孔2山。°每孔加入200叫BCA工作液,37C避光解育30min,于562ran波松检测OD值,绘制标准曲线。标准曲线绘制后,按照上述2山蛋白样品+18山双蒸水+200山BCA工作液的配比加入%孔板,脾育,、测定后根据标准曲线计算蛋白浓度备用于电泳时蛋白上样量汁算。18 材料与方法表6;蛋白标准品梯度浓度配制蛋白标准01248121620品ul()双蒸水2019181612840(山)蛋白含里00.51246810Cug)-(4)SDSPAGEa将干净、干燥的两块玻璃平板置于平板夹中,固定在灌胶支架上。按表2配制适量分离胶,加入两块玻璃板的间隙,然后沿玻璃板边缘小也缓慢加入双蒸°水封胶,W防氧气抑制凝胶聚合37C赔育20min。,b弃去双蒸水,,,并用滤纸吸净残留。配制浓绵胶如上述加到玻璃板之间°立即插入合适的梳子,37C脖育15miii。IXC浓缩胶聚合完全后,小也拔除梳子,置于电泳植中,并加入电缓。每孔加入等质量、适量的各个时间点的蛋白,加样时注意避免样品溢出,空泳道于加入相应体积,arker。IX上样缓冲液W平衡并根据目的蛋白大小选择合适的md浓缩胶恒皮65V,比;分离胶恒皮180V,电泳至漠酪蓝指示剤跑至分离胶底部为止。e电泳结束后巧下玻璃板,根据marker所示和目的爱白分子量大小切胶。切下的胶做好标记,于IX转缓中平衡15min。期间裁剪大小造宜的8张滤纸、1张NC膜,二者置于IX转缓中平衡lOmin。,制作凝胶,玻棒赶置于、膜、滤纸H明治走气泡后夹于多孔海绵与塑料板之间电泳槽中,使凝胶朝向阴极,NC膜朝向阳极。300mA恒流电转移。1小时,双蒸水略漂洗,进入下述步骤f取出NC膜。(4)免疫印迹a牛奶封闲:将NC膜放入培养皿中,加入封闭液,室温下缓慢轻摇1小时。一—b抗解育:将膜放入大小合适的塑封胶膜中,加入稀释好的抗,去除气泡’,封好膜口,摇床上室温缓慢晃动,脖育4h,然后4C过夜。一mC洗涂:弃去抗,用洗膜液洗涂条带4次,lOin/次。d二抗膊育:将膜放入大小合适的塑封胶膜中,加入稀释好的二抗,去除气泡,封好膜口,摇床上室温缓慢晃动,解育比。e洗冻:弃去二抗,洗膜步骤如上。(5)显影(ECL化学发光法)将检测试剂1和2等体积混合,取制成显色工作液(现用现配,注意避光),将NC膜放在曝光台上,蛋白面朝上,将显色工作液均匀滴在条带上并曝光。6统计方法:19 东南大学硕±学位论文SPSS20,采用.0软件处理数据Wi±SD表示。两样本均数比较用t检验,多组比较采用单因素方差分析(OneWaAnova),P<0.05或PO.Ol表示有y统计学差异。20 实驗结果第H章实验结果-1一-生物信息学UC.40在不同水平的保守性分析11.核巧酸序列水平-1(ue如表7所示,UC.40序列在人与其他2个物种中,序列重合度qrycover)—--达到66100%,致性(identity)达到92100%,DNAman软件计算得出这12个物种的比对序列。。,核昔酸排列保守性达到65.41%序列比对及进化树见图47-表:Uc.40在口个物种中的比对结果S-i.uerIdtit/%ChromosomeloctionGeneontainingthe物种pecesUc40Qyenya(ccover/%sequenceID)omo---人Hsaiens成ahsauc.4〇10010Chrl:161松53391618255refNG)2於p(0)|J85an任oodesr---uc,400000Chrl:1429878861429881refNC006468.3黑猩猩Pltt11gypl_|P32(的---.r:re-猪Susscrofe(Ssc)SSCUC40100100Ch49巧6597693766222fNC0104464l|_aurusa-uc--牛Bos.4010099Chr:ref.TBtbta351068295107075lNC0073015|()—*E--.大象lehasmaximu#u10099ChrUndbjAB5844831psemac.40|]巧ma)at州smo---tusnorveuc.4〇0hr:808巧8018巧6refAC00008U大鼠Ri10010Cl3119igl_Rno5()小鼠Mumu-uc--2ssculusmmu.40100100Chrl:170751014170751CU21巧.4卵A|Mmu60()--9-鸡GaUusgaUus(Ggaauc.40397Chr8:52463125246541reNC0060%.3)ggfl_|--*-enousx.reNW非洲爪巧Xlauc4〇6992ChrUn:10877371087908003I634ILlpfl_|laevislaAfrican(X,cawedfrolg)*-rn*-热带爪晚Xenousx-6992Ch:ref11.1truc.40U10877371087908NW0031634]pl_troicalistrwesernp(Xt,clawedfrog)aeno--*:.rndb大长须餘Baltera化〇出4010099ChUAB巧52%.1pj|bonaerensis#Bbo()---6692Chr2斑马鱼Danioeriodreuc.40:l%905849590748rcfNC007113.5R1]_|Ore()^?Un表示染色体位置不明确;#代表比对结果反馈为uc.40,说明uc.40的注释在大象和大长须館这两个物种中已经存在。21 东南大学硕’±学位论文HsaCTTCCTACCAGACTCeAJ?AGACGCTAATTfcCGGflTfcfGCCAGAfGAHlcCAT375^^||||^^||PtrCITCCTACCAGACK^Ai^AGACGC;TcGGAI:iciGCCAGG1C础kiG站AIC知TJ75^^小牛|MEmaCITCCTACGAGAClgAi^AGACC〔cGGAri[IG[[AG日IGAA^了GAAAICCAin75^^伞小!中|BbOCITCCTACCaGACIcBfliBAGACGiTO|cTfcall|TMa|cGGaTTCTGCCftGGlGA^IGAAATCCATlI75Dre...TIigCC占G日isAI7i^TGAAAICCATl2XlaItGC乙AG白pA<S碱TGAAAC占己ATl27|亡rSjSJ占CJ27XrCtAlGAAftlarJ巧巧^MmuGGCl*TC*GCCAABGcGC(lccGCCC?3KllTB8GGAftAGAAIGIGCC£4|J|||||gRnoGGCllTcflGCCAAHGclGc(JclclGCCCclj;lTllllBclGAAAGAATGXGCC£4^||S3CGGClfllcflGCCA;tHGcGclJclclGCCCclABTTTTHCKAAAGA;i7GTGCC64^||^B亡aGGCt|tc|gCCA;||gcgcgCCCc;)titcBjUGAAIGIGCC£4||444|||邏|J|Gga0CoosensusPtrTTTTA&TTAJ.tTCCT:EA占TTA占5占了占rAT:::二二G::;:r:::::;;;rSCS15。:W^ypI小SSj!jjJSIEma;TCG:I:7:77;*M;r3C:■::TTTTAATTMTCClIASTIAAAAI;iIirgCCiGAI:C\m*JB150JjjjjjjJ|Bbo:TTITAATIAATCCTIASTrAA*ATAiATICiCCGLgAIccB;.:r:r:r7;:!IjLwIGC:?IM150gyjJjjDrei:C-AG&rS*:TTTTAATTAiTCC:tA5TTAJ5ATAr;*TrKC.T\zzS;:r:r:r?L;!lGC;M102jJyjjJ|Xla:TTTTAATTASTCCTISiTTAAaaTATriT:CcCGiGil\z2iS;;i:r:rcrri:)hiAlllJ:l102gjpJjjj|jXtrTTlTA^TTAJiTCCTTAATTftAaATJkTaTTCtSiftGt\zj^SiRwSaJ*M102fgCCJlICICIIipai|iJMnniGmiAATTAAIG平TGTAftflT巧CCTtGOTOSCJiTlPt:AAGAGAC;:61GG139杏IE狂小|巧RnoGiriXAATTAAIG夺IGXAAA鴻tCClfOTCfC:!Wt:AAGAG占;SIgt?GG139屯和屯S^J屯|Ssc畔mXAAT;!站IGTGAAATCCl〇|〇11I站Gl?GG139夺f髮|屯屯却^田中|B亡aG^TTAaiTAaTGAtaTC^JJUiTHcCTjJJGdJcAcJTTTJ^GAilA:SlG。。139g^^私中碰GgaciCj屯讀rJUGAGA巧46f屯远Consensusatetgcaaca二tgcagcHsa巧cJii.MgMgcg224巧暫m;{m£gy增|Per-^E::.=;:r:VMGC^C;bXT:Rg224h1ggg||J>KrP:tCIGiBEma:cj;zr:fljiciCAtTCwHggBgcIg225||I1^Q|UIQJ^^||:;Bbo;£;E-二-:二S■。巧了了VTIvGclG224峰j取寺I3中巧2巧frec.TAlrG1DIG^B::i:f7:ThCill:R:(MiflGfTT165[gJJ12XlahRa马1>;::函SX巧zr:R》Sc—1jf2和宅:^哪^l■g*xcr^|^:&和巧巧沁學睡〔:幽《曼!1....1^2[|^5省3|2画4|MmuGT:J:QS£|jkIAlGGGA;iR:iXCGCIJmlCClTT;l;^lT214p|^jI|||J|||RnoG二T若T;B屯了4三;因占TCG(73JiBIItCcItIt^iIt214SIJj^:SscG;T*:巧名:1屯;HJUI;iTGGGA;i:TCGCTJ214JjS!|2J夺中acAI;fl;:fit斗。AAT4TGGGAi:TCGCIjtCcttit214g巧名屯*S:S|!|^QS间|||小L了GIt^TBlBJT如flI^^aaTJTGGgAJBBBlBTCGJt品iJSUtdJiItJ占TCT121gaConsenaucaatttaaatLaactaaac亡teatcgcg^HaaCT.;lGGC;GAc247||巧||||flPrC.jJtgBgcIaIgJ47::K^Bac2?HuEaCl.mAl4mS^xGcAlGAaC28RhBt>QCl|.区||CIg|gc|a|gJ;去:247PtOre165r[172EtaXla7Xrr12It■IMmuTAT师GGT五G祉A24£1f甲中呵,3&Rn。Taa?CSClTlGAG:lTGG:rAGGflA246_^JJ|f§|Ss。Taa:*C:lTGACnTGGXAG站A246IJ巧j|||Ge*BtaTaaCtt(GCS1:A4J进如Ht|^AGi|tGGAA26|SkGgal:4l4||ciBTCT(jA(n|TGG:I148H动BiJsenuConss图4;序列比对及进化树1.2基因组位置水平--化Uc40.:168778651lll(G民Cm383,57BLJ)。.位于小鼠chrl368328C,,,,p’’c-Pbxl5)U.40在两个物种中全长均为247bp,对应着(转录方向为到3的第二’’5(5)ncR个内含子,转录方向为3到比对图及示意图见图;根据INA分类原--NAi。贝jUC.40化心40intronicninIncR,的转录产物属atsese22 实验结果*UC4(khuman?■i?■>■II>■HI1>??■I,?■?:WJBSK3>?r>?iIIJ>aK>tlJM4lh■>■■?■■■■???tuRWj2Me3?>?J—--■?I?■?h*■t>>>II4?juniwiI4-I?OJM2S2S9I—*?IIIIi||■Jfwmi?I■4■?t?■ ̄■?^"J(UU3t|今MIjwusa"?■l?—-_—■.-化WI?*4444H-,》uc4mou.0^seH.■--■■,_■■■■■■■■II ̄?ft'——>??(II>?Ijmtjt>"JH■>■■"■■II??■4?WI?II,4、JMK"■*■■一II■?—1.■I■'?■?>1I■'■?!?■>■VJtMWUIf-■■■-■???■I■■.■iiTMiI?ewrtei、APbxl^VmouseB^UC-.40目-5.、(图:UC40在人小鼠基因组的位置比对图及示意图)1.3转录因子结合位点及相关转录因子的功能水平通过生物信息学预测40-,查找到巧个在人及小鼠UC.片段中保守的,且与也脏胚胎发育密切相关的转录因子结合位点;(。(图6)位点V化11?:和¥¥畑〇?01__位点V化扣(:能够与转录因子SRF结合,SRF在人SwissProtID:P11830(与_屯、、脏发育的^个方面有相关性:,如也脏环化,&血管平滑肌细胞分化W及屯化纤维形成等方面。么小鼠(SwissProtID:Q9JM73)中也与心脏的分化与成熟相-。VCHOP01DDIT3DDIT-rt阻关位点¥能够与转录因子结合,3在人(SwissPo:_一、P35638)与屯脏发育的个关键信号通路wnt通路相关。在小鼠(SwissProUD;P35639)中也有类似的研究报道。TitiFtindin>sMMRConservMranscrponacorBsSifvRM2ei<B_v<CH〇peiDD1T-3:^^HVi〇CTl97_",OCTC_ygsRFcSR:!VSHFH3_01wocTi_"bbHBBb3?V¥LKX_1图6:保守的巧录因子结合位点40-综上所述,UC.在人和小鼠之间不仅具有序列保守性,还具有基因组位置保巧及相关转录因子保守的特性,W上均提示它们在不同物种中功能上的保守性。2动物实验—表达谱21-.mew存在于胚胎也脏中7-,/40,如图,PCR产物电泳结果提示r[C存在于发育中的屯脏中说明本ucw-是可靠的1rw-2Pbxl文中通过该方法检测r,图中各泳道分别代表:t/c,,-APDH)3(strasec,ndpificprimer)G,4(randomprim灯GAPDH,5空白泳道6DNAmarkero23 东南大学硕±学位论文Lane123456600500200100Hmarker/bp-图7:拓胎必脏RNA经qRTPCR后的电泳产物-2..2Uc40的表达量总体上低于Pbxl-如图8所示.Pbxl,UC40在各个脏器,各个时间点的表达量均低于。-、2-.3Uc.40的表达量具有时空特异性,Pbxl/TXKW在也脏化胎发育过程中呈现负相关-如图8A:,从不同时间点来看在E0.5,UC.40和Pbxl在也脏及脑中的表1-.05)E1.5neo,UC.40和Pl达量没有统计学差异(P>0;在4及bx在五个脏器中的-.表达量有差别,且有统计学意义(PO.Ol)。上结果说明,UC40在不同空间的表达量是有差异的。8B、-如图,从不同脏器来看:在小鼠也脏发育过程中,UC404neo.在E1.5和<0UC-的表达有统计学差别(P.05),呈下降趋势,随着.40表达量的下降,Pbxl呈上升庭势(E10.5与E14.5及neo均有统计学差异,P<001),.说明前者可能对UC-后者有着负性调节作用,,尽管40呈负相关;在脑中.的表达量在三个时间点(P<0.05),且化xlE10.5E14.5(P<0.05)及E0.5neo有差异在与之间1与之间均有统计学差异(P<0.01),但并没有出现如私脏发育过程中的负性关系;在其他脏器,仅在肺中,Pbxl的表法量有差异(P<0.05);此外由于时间点有-限,无法观察变化趋势的相关性UC.40;W上结果说明了在不间时间点的表达量是有差异的,且在如脏中与Pbxl存在负性关系。W上表达谱结果不仅说明RNA--‘lncuc.40的时空表达特异化还说明uc.40/Pbxl与。脏发育有潜在关系。、图8c为小鼠胚胎屯脏发育关键时间点的形态示意图。24 实验结巧ABarthe10.5dexpressionlandscapen*〇.0-化1□UC-.40n;!,—*bxios-iIamPl.d〇■■■:-0.04n*o’HB}UC ̄口.40—I^j-0-.的14,L■.M7J—化"I10-—HB.5dI|{-0.02肝WW!胜1rF1,IS.10...0.00化0.020030040的I^^9。。-1T円I闕lIi—iJmc^-.ooM■b。*heartbrainheartbrain〇?〇'145dexil*.pressonandscapet-II"M—’'OW口UC-.40,,]"Pbx1-—肪化H'3口0-.20"''-10.15叶'■I0..m.00.10203-B0.10-0—.05I1■B薩"…r〇.〇〇U〇P顚甲圈覃々片VV>V片W>^…。——………扣欠公去沪去"M圓々9却-CJuCncoh.似|neo一瞧pbwexpressionlandscapei"。0.3UC.40.0.00〇0.0020.0040.0060.0080,010]**xamPbii10-.2台■画pulmonary‘0-.1’IliII'■!II□uc ̄I…-4〇0 ̄ ̄-甲琴…。.-0了口T。nr甲準r3乂於式4一八4兴--p^5^^0.0口0前化10化巧0.200-2S<—L:祕;巧—i—己3IT2,{。,―.扇嫂―——T.J*./r^在化f/%^'^。:^播纷1:互<1-W.M:0.?0.020.040,0*0.080.10岭图8:表达谱及也脏胚胎发育示意图25 东南大学硕七学位论文3细胞实验31.过表达验证'组细胞转染质粒后如图9,为巧光显微镜及普通光镜下两12h的照片,示两rand--沮的转染效率类似,;如图10,利用stspecificRTPCR法证明了质粒转染qiliMover—MUcontrol图9:质粒转染12h后照片26 实验结果UC-.40overexpression0-04LUover]■control**I10-.03wf;r瞧:巧国圍00-1.-1—0.001overcontrol图10:过表达验证3-.2Uc40.过表达导致Pbxl表达量减低如图11A,在mRNA水平,尽管在四个时间点,两组Pbxl的表达量均无明>0.M)显差异(p,但是在对照沮,Pbxl随着时间迁移有明显的上升趋势,在过-过表达阻碍了细胞分化过程中上升表达姐则无该趋势,说明UC40.Pbxl的;图11B所示的蛋白水平结果与mRNA水平类似。APbxlRNABPbxlProtein0-.041II??^-over?0.03-纖MJfc麵M,ver'…controlx■Pbl成巾。。了——占'儀龙^南一地^9flHcontrolIi■^-0.02—-一一由■H■■over醒■-a"Pin-―一一wmml-。.。1画1I■■關D()!)61…)l〇I11:III0jI,1)0D6[)S1)K)PlP图:bx1911在细胞诱导分化过程中的变化趋势3-.3Uc.仙过表达阻碍了P19细胞向必肌样细胞分化GATA4TnTNK、2Ax2.5如图1,W,c,作为屯肌样细胞分化成功的标志物,27 东南大学硕±学位论文在mRNA水平:GATA4在对照組有明显的上升趋势(p<0.05),而在过表达组,c-D,却没有明显的上升趋势;TnT在过表达沮的D08虽然有明显的上升趋势但是在D10相对于对照组却出现了明显的下降(<0.05),提示诱导不完善.5p;Nkx2一中,两组没有显著性差异。图12B蛋白水平的结果与上述致。ACNkx2.5cTnTD‘0003!!?1,!Hi肌er1户?I1*-0-.0008I1■control下::::II11iil’jIjlI.,lJDODftD81)10DOD6D8D10BDG藤miK■…er"'"ml-0.0010.!IIovern0nnna’?胃TTGATA4control0-丄.0006■了0.0004-III〇、er。口了…'wmmi0-.0002rII—届圓圈mM11—〇.〇〇〇〇,,clin)〇6【DDSD,0M—側"〇,DOD(,L)8D]0图12:细胞诱导过程中标志基因的变化趋势3.4过表达使P19细胞发生细胞周期阻滞,进而阻碍了细胞増殖细胞増殖的检测采用了流式细胞仪检测细胞周期及CCK8法检测细胞増殖活性3A),饥饿处理后的细胞在细胞周期期别同步化。在细胞周期检测中(图1后,于回复血清48h后的检测显示,S期、G2/M期的细胞在过表达组均显著多于对照组的细胞(pO.Ol,p<0.05),提示处于DNA复制期及分裂前期的细胞较对照组多,王。然而在CCK8检测中(图13B)次实验重复均提示对照组的细施,于O较过表达组增殖活性最强检测第H天及第四天有显著性差异(p.05,<0。p.01)这竖结果提示我们过表达组的细胞虽然更多的处于DNA复制期及分裂,,进而导致增殖活性的下降前期但可能发生了细胞周期阻滞。28 实验结果AOh24h-与*1'。trl"圆量?樹M--兰宣WBmnL;,論…SS-心Ig§...0.5.5門E3S言ms^",I■f:-?y納輪-?,"■,,刪!!I刷化■—■;ir— ̄ ̄J_jL口。口Gi1iI0—j.0n^,^overcontrolovercontrolWhBCCK8activity-G2/M1500.'、■■*'HBHover**iW|uoi—-1000+con沁!I厂j.PO咖.口。.LJ-.-.-I_____0.0oU,,.vtd1d2d3d4oerconrol图13:细胞増殖检测:细胞周期及CCK83.5过表达使P19细胞易于发生细胞调亡a-化饿诱导细胞调亡后,在流式细胞仪检测细胞调亡(图14A,B)及Caspse3(图14C)检测中,均提示过表达沮较对照组更易发生调亡(,<0.05,p<0.0/),。说明过表达组的细胞对于饥饿等外界刺激更敏感,代偿机制不及对照组的细胞29 东南大学硕±学位论文——>— ̄—11rn1rn11iiirnii:iEZ]産n產1〇,4O,4140124,*010j1010001010101共1卢1K1沪如1护11占1典11〇101(J1片1〇1茄1声1片--AV647M^7AV-647AV-647AVW2overSAover1overr3over4ove'S'1111!IjIII]III5s1,;^___;_.过L—.i,…tiWI獨拉…」WJ释罚4?^2?^?^^?^°^2^^^^?*?i1010i〇to01010101010110i〇1010ii10i(i<rioioioi(r〇i(T10rrAV-647AV*647AV-647AV-647AV-647control1control!controBcontrol*cOQtfOlS-BAotosisCCaspase3activitypp ̄巧n30〇'over]*i|^'=-20-:■controlrf^,,劝〇■"下AA’iLfilQlovercontrolstarvationnormal图14细胞调t:30 讨论第四章讨论in/c40-存在,且不具有翻译成蛋白质的能力--dsifi-本文通过strancPCR的方法,证明了.生pecqRTUC.40能够参与转录A7I/CW---成RN。虽然UC.40所在编码基因的全长及巧7CW(目前己知序列的长度是247nt)的全长尚不清楚,但是作为高保守区域,它们的功能想必是核也-nc的,/,。CPC分析提示7ICW不具有翻译出蛋白质的能力因此它符合IRNA的定义。4^1自2004年UCEs数据库被发现后,很多学者围绕这个主题展开了研究1一2007-年,Calin等的篇文章提出了TUCRs的概念,首先,他们将UCEs扩大到UCRs,其中增添了许多保守的能够编码miRNA的基因组片段,然后将这些片段进行生物信息学分析,发现其中的绝大多数都能发生转录,因此就有了T-UCRs的定义,在该文中,有16条在白血病及癌症组织中差异表达的UCEsWW被筛选出来。Watters等的研巧中,TT/CjOM被证明与神经巧细胞瘤的侵袭性4911--化这个超保守区域中转录生成的n它能反过来参有关。在Dlx5cRNA仍/2,P01-化增强子的转录活化即发挥了上文提及的与増强Dlx5elncRNA的作用。与15肝癌相关的r11c/c^s,能够导致人及小鼠的肝癌细胞增殖加快。上例子均表-且作为ncRNA能发挥诸多功能明,TUCRs是广泛存在的。,2UC-.40在物种之间有突出的保守性,提示功能的保守性如上述U-,C.40在核巧酸序列、基因组位置、转录因子结合位点H个水平都表现出保守性。Katzman等的研巧证明,通过计算衍生的新基因频率(derivednewallelefreuenc,DAF)来推断基因组片段经历了多大强度的自然选择发现,遗qy传对UCEs的选择力相对于虽白编码区域更强,而UCEs区仍然保持保守,提示n其功能的重要性ii。既往有研究表明,用UCEs构建进化树,进而推断出的物种的演化关系,可信度较高因此本文中利用核巧酸序列多重比对后构建的进化树关系,不仅C-说明了U.40在物种之间保守性较高,还可W提示物种的进化关系。众所周知,分析蛋白编码基因的序列保守性有助于推断其功能。例如对P53P一基因家族P53/P63/73的进化分析发现,该基因家族在亿年的进化中基本保持54了结构和功能的保守性[,在高级动物中还演化出了更多其他的功能1但是序列保守性分析在IncRNA领域的应用却频频受阻。两个典型的例子是,Matof/序列在人、小鼠和斑马鱼中呈现高度保守,但是在小鼠中Ma/WJ敲除证f明其与人的功能迴异;尽管小鼠和人的ifotor序列及编码基因结构的保守性均〇?很差1>,但是功能学却证实两个物种中月化的功能有很大的相似度。这两个例子说明,仅通过序列是否保守(进化树)来推断功能是否保守在IncRNA领域?是片面的,那么,IncRNA在物种间是否有験系?是怎样联系起来的呢在最新有关ncRNA的研巧中,将ncRNA的保守性扩展到序列,结构,功31 东南大学硕±学枉论文能W及共线性表达四个水平,说明对于ncRNA保守性的判断,不能仅局限在核55[]巧酸水平。上述UC--.40生物信息学分析发现,UC.40在人及小鼠的基因组中位置相同。其他IncRNA物种间的位置保守性也有报道:SwaraBasu等的文章中,利用小j一鼠的,IncRNA基因组表达谱在鱼中找到了相应的基因狙保守区域,进步分析sty发现,这些保守区域周围的蛋白编码基因在GO分析中呈现出相似的作用。与一n-AK1,互为反义的对之类似的是IcRNAPldi58810在进化上出现于哺乳动物一一这分支中,并且这基因区域(包括其两端的基因片段)在哺乳动物当中是保57守的[1。因,暗示着种属间此相同的基因姐位置IncRNA可能发挥类似的作用。关于转录因子结合位点的保守性,笔者利用关键词检索,尚未找到相关文献,由于转录因子结合位点存在正义链,、反义链的差异故而这部分内容需要更多研究来证实。除此之外,二级结构在ncRNA中常作为功能域存在,除了人们熟知的miRNA的茎环结构,IncRNA的二级结构也是发挥功能的基础。例如Xist中的repetitiveelementAreA结构,通社招募PRC2,使染色体构象发生转变,从而导致染色(p)体失活,通过RNA二级结构算法,科学家证明了这个repA结构域在物种间是5811高度保守的7I/CW-。由于的全长尚未确定,故而二级结构的分析尚不能实施。综上所述-,TUCR在物种么间的俱守性不可W随意推断,需要功能学实验来证明。3化-.40的表达具有时空特异性一大量研巧表明,时空特异性表达是cRNA,In的基本特征之几个经典的例子是:最早被发现与也脏巧胎发育相关的IncRNAFendrr,它特异性表达于中胚PS一层侧页,这部分细胞而后发育为小鼠的体壁和也脏等组织器官;另个与病38理性也肌肥大相关的RNAM[]Incj灯,其表达谱证明了它時异性地表达于也脏;一另外个高度保守的,与胚胎干细胞多能性及神经系统发育相关的IncRNA59[]2TW儿它在干细胞发育早期及脑、脊柱中是高度富集的。W上的例子表明,IncRNA的时空特性,对其功能有很强的提示作用。-达两个时间点,UC.40表达量最髙的是脑,在E14,然而在本研巧中.5及neo‘、--巳脏中UC‘.40的表达量在五种脏器中只排在第四位,因此UC.40并不是在。脏中--,,且仅凭UC特异性表达的但UC.40在脏器中的表达的确是存在时空特异性的.40不是也脏特异性的IncRNA,也不能否定其可能的功能。-由于本研巧只是探索性的,芯片结果中还有许多其他TUCRs,因此关于也脏胚胎发育相关的UCEs的研巧,需要逐个去探索,W求找到相关性最髙的UCE。-本文聚焦的,是UC40.在必脏胚胎发育中可能发挥的作用。、4在胚Pbxl呈UC-胎屯化发育过程中现上升趋势.40的表达,量与其呈负相关一在篇阐述antisensetranscriptioii的文章中,提到了SASairs转录本表达量p32 讨论之间变化多端的相关性W,有些SASairs之间并没有明显的相关性。p-0Aa在既往研巧中,提示两者呈正相关的有:/FW;S(白介素1的反义长一-a链非编码RNA),它能够竞争性与IFN1mRNA的二级结构中的段单链区域结合-a,使其稳定性増加,増加IFNlmRNA的出核转运,从而发挥正性作用;与之相仿的还有与胃癌相关的基因WDR83及其antisenseIncRNA饼化S,两者通过复合物形成,増加了各自的稳定性,从而发挥双向的正性调节作用,相似的作W1用方式不仅在胃癌中存在,还在其他很多肿瘤中存在。SASairs呈负相关的有:PU/^与PU.1形成复合物,阻碍PU.1的翻译,p--导致脂肪生成増多与tie1两者形成复合物,导致tie1降解,从而6导致血管内皮细胞生成障碍I3,发挥了负性作用。除了上述通过形成SAS复合物后发挥的作用,antisenseIncRNA还可^^通过--其他途径发挥负性调控作用,例如白介素化16(正1目)的antisenselncRNAand-化公能够通过减少前者启动子区域的H3K4H甲基化水平(转录活跃基因-的标志),来改变忙1P启动子的染色体结构,从而减少RNApolyll的结合,减wti-少正le的生成,发挥负向调控作用。综上所述,通过研巧SAS表达量变化的相关性,来探究它们的巧互作用趋bx-势及作用方式在IncRNA的研巧中是十分重要的。本文的研巧对象Pl/7T/CW就可能呈现负性关系。5化-.40在P19细胞中过表达导致化XI失去上升趋势xl如实验结果所述:Pb在小鼠胚胎必脏发育过程中呈现上升趋势;而在细-胞水平,UCxl,巧.40过表达能够使Pb的上升趋势消失。如综述中所述XI已经被证明与胚胎发育密切相关,包括肾上腺,肢体,骨骼系统,牌脏,甲状腺,泌tW、,尿生殖系统胚胎造血等等。其中,它与屯脏大血管的胚胎发育也被广泛证一-实。ChingPinChang这个团队直致力于该方向的研巧,在动物实验水平,将Pbxl敲除会导致异常的大血管生成I缘于咽聘弓尾部血管分支形成障碍,还会6263导致也脏流出道分隔形成障碍,3,其中包括VS扣。除了Pbxl,Pbx家族也被证明与屯、脏胚胎发育相关,且与之相关的Meisl能够编码Pbx家族与DNA结合的伴侣蛋白,其敲除能够模拟Pbx家族失效发挥的作用-结合本实验结果及相关研究,我们推断,UC.40过表达导致必肌细胞增殖、一bx一分化障碍的个可能机制就是阻碍了Pl的表么其机制还需要进步探讨。6-AntisenseIncRNA的作用方式及Pbxl/rt/C40相互作用方式的猜测关于antisenseIncRNA的作用方式,在讨论的第四部分己有较多叙述,但上一SAS部分的讲述主要集中在复合物的形成上,最新越来越多的研巧证明,antisenseIncRNA还能在染色体水平通过表观遗传的手段发挥诸多作用,且不仅仅局限于顺式作用,还有影响远处基因表达的反式作用,下面举例详述。DHRS4和DHRS化2、DHRS化1是在进化过程中通过基因复制产生的三个57-tisINA同源基因0掛泌/是011艮54基因的,它同时具有顺式和。^anensencR33 东南大学硕±学位论文反式作用,其发挥顺式作用的原理是将DHRS4去H3乙醜化,去H3K4甲基化;,H3K27特异的组蛋白甲基转移酶G9a而其发挥反式作用的原理是与H3K9、EZH2C一(PR2的部分)相互作用,定标于下游的两个基因:DHRS4L2和DHRS4L1,导致局部的抑制性的H3K9me2和阻K27me3狙蛋白修饰形成,从而影响同源性的DHRS4L2,DHRS化1的表达。这个例子很好的从顺式、反式两个方面阐述了antisenseIncRNA通过表观遗传的手段,影响姐蛋白修饰而改变染tni色质的活性状态,进而调控相关基因的表达。2一相似的作用机制还见于仿沪,它是转录自D5化anislx保守区域的个tenseIncRNA,它通过招募DLX和甲基化CpC岛结合蛋白2(MECP2),作用于01x5PW的增强子区域,发挥负性调控作用。综上所述,可W发挥于转录前,antisenseIncRNA的作用方式有顺式、反式(染色质)|转录中及转录后(复合物形成)等水平,作用方式多样。一-在本研究中,我们证明了7I/CW对Pbx,l发挥了负性调控作用作为个探一一索性研巧,该仅仅提出了个可能的结论,还缺乏进步机制方面的探讨。由于bxRNA失去应有的上升趋势-细胞实验证明过表达使Plm,因此我们推测7I/CW在转录前和/或转录水平发挥了负性调控作用。7过表达导致心肌细施分化能力减弱如结果所述,也肌细胞标志性基因GATA4及cTnT在过表达组中没有上升趋势或在诱导尾声出现下降-,说明过表达导致分化障碍,这提示过表达UC.40的必肌干细胞分化为必肌细胞的能力减弱。我们推测,这种分化能力的减弱,可bxl-能是缘于P受到过表达的影响,进而产生的连锁效应,也可能是7I/C40直接发挥的反式作用I4。在本文选择的H个标志性基因中GATA在过表达姐中的变,而巧合的是化最为明显,GATA4在屯脏化胎发育过程中的地位也是核也性的。在流行病学水平一,曾有学者证明,在个CHD家系中,患者均有GATA4的变异,而健康者均没有,提示了GATA4与家族遗传性的CHD相关还有、研究证明,在小鼠,GAT4的杂合突变和房缺A、室缺、也内膜垫缺损、右也室、肌病有关发育不良和屯;在人GATA4变异的患者中,改变W和必内膜垫缺损,房缺还有右也室发育不良有关,,同时这些变异在正常对照人群中没有发现,提stwP19、示运些变异与疾病有关。在细胞模型中,抑制GATA4能够阻碍屯肌细胞、的分化,而GATA4的过表达加速也肌细胞的分化,使得诱导成功的跳动的屯肌细胞,数目増加了十倍在动物实验水平,除了上述证明GATA4的变异与一、系列CHD的表型相关外,GATA4在生后对于维持也脏功能也有很强的作用,其在必肌肥大及负荷所致的也衰过程中有保护作用综上所述,GATA4在巧胎也脏发育,、乃至生后必脏功能方面都起到了至关重要的作用。在本研巧中-,H次W上的生物学实验证明,过表达UC.40的P19细胞在诱导分化为也肌细胞的过程中,在RNA和蛋白水平,GATA4没有出现明显的上升-趋势,提示诱导失败,提示UC.40过表达在必肌细跑分化中的负作用。34 讨论8过表达导致细胞周期阻滞,阻碍细胞增殖-在上述的实验结果中己经叙述到,UC.40过表达可能导致细胞周期阻滞,进而影响了细胞増殖。-与本文的发现类似的是,UCRs的rc/cj站同样为T,被证明与人和小鼠肝癌细胞的増殖相关,其敲除实验与G1/S期阻滞有关,从而导致癌症细胞生长延?tWn缓。与许多类型肿瘤相关的IcRNA片otezV,在神经胶质瘤中能促进姐胞周期’73f1进程,25作用域(EZH2)结合而加快细胞增殖通过与PRC复合物的。线粒体相关的IncRNA与细胞周期阻滞G2/M期阻滞有关,机制尚未PW完全证实。细胞周期是通过许多Cyclin家族蛋白及相关蛋白进行调控的,例如G1/S调-控点的关键蛋白是CyclinD和E,G2/M调控点的关键蛋白是Cycl础。Uc.40一具体影响了那个期别的阻滞,还需要进步相关蛋白的检测来进行证明。9过表达导致细胞易于发生饥饿诱导的调亡-本文实验证明,UC.40过表达的P19细胞,更易发生调亡。既往研巧证实,有许多IncRNA通过影响调亡进程,从而发挥功能。例如IncRNACARX(cardiac-A)-aotosisrelated,被证明能够通过与miR539ppIncRNW及PHB2相互作用,而mR-减少线粒体调亡I其发挥作用的机制在于作为i539的spone,减少了g--miR539的作用,miR539的祀标是PHB2,它能够抑制线粒体的裂变和调亡,口5l-因此心i化通过影响miR539的表达量,从而对线粒体调亡发挥作用,LncRNA-f心MX4皮-,通过与RNA结合蛋白NFYA作化影响了Bcl2的表达,从而影响76]了非小细胞肺癌细胞的表边。王的£况心■(lonii,<2/gntergenicnoncodngRNA21)hn-被证明与RNA结合蛋白RNPK相互作用,影响其在细胞内的定位,影响了77[153。上例证证明RNA能够通过与miRNA、蛋白等结p介导的细胞调亡,Inc合,而发挥对细胞调亡的调节作用,也即是IncRNA通过这些媒介,与细胞调亡的信号通路发生联系,从而发挥了作用。一本文中UC-.40是通过何种机制,而影响了细胞洞亡,尚需进步实验验证。35 东南大学硕±学位论文第五章结论U--1c.40序列参与编码了IncRNA7T/CW;2LncKNA几O0-在小鼠胚胎发育过程中有时空恃异性表达,在胚也发育中与其sense基因Pbxl的表达呈反向趋势,Pbxl在胚也成熟过程中呈现上升趋势;3LncRNA巧7CW-过表达导致P19细胞诱导分化过程中Pbxl的上升趋势消失;4过表达导致也肌细胞诱导效率降低;5过表达使P19细胞増殖减慢(可能细胞周期阻滞有关),且容易发生调亡;--6rUCW.在小鼠必肌细胞模型中发挥了负性作用,结合其编码片段UC40在人-和小鼠之间多水平的保守性,我们推断rUCW可能与人胚胎也脏发育及VSD(CHD)的形成有关。36 问题与展望第六章问题与展望-irACE实验来明-ucw的全长尚未确定,需要后续行R确其序列;7T7CW编码,需要分子克隆等方法来实现基因的全长尚未确定;2本/cw-bxi文虽证明了rc对P存在负性调控作用,但是其相互作用机制有待进一一-步明确:SAS/需探巧是否有复合物形成进而发挥作用,并进步研究3TCW与基因Pbxl的启动子、增强子、抑制子等调控序列是否存在表观遗传水平的相一互作用且需要敲低或敲除实验来从另-;个角度验证UC.40的作用;3本文在细胞水平证明了UC40-.过表达能够对小鼠也肌细胞的増殖、分化发挥负性作用,并促进调亡发生,但是在在体水平是否具有类似作用尚有待动物实验进一步证明;4本文在核巧酸序列-,基因组位置及相关转录因子等水平证明了UC.40在人和小-鼠之间的保守性,但是其功能的保守性,即UC.40在人胚胎也脏发育过程中的作一用,尚有待进步验证。37 东南大学硕±学位论文参考文献D-.M.AndersonK.M.AndersonRBasseldubE.N.OlJ.R.Me細all,.,son,y,川,y"J-PL民.l.KasaragodJ.M.Shelton.iou.BassddubandE.NOsonA,,,y,,Mi灯opeptideEncodedbaPutativeLonNoncodinRNAReulatesMu化leygggPerformanceArticleAMicropeptideEncodedbyaPutativeLongNoncoding,,RNAReltMlPrfrC//1-122015uaesusceeoe.gmance,,pp.,"[2]J.T.Y.Kung,D.Colognori,andJ.T.Lee,LongnoncodingRNAs:Past,’,rese打tandevoL-20ftitur〇6巧6船193no.3..65166913.p,,,,pp,GttIAitMGarbrCFhMFLiDFldMHt口.uman.m.e.renc..n.eser-uare]M,,,,^,,O.ZukB.W.CareJ.P.CassadM.N.CaWli民.JaenischT.义Mikkelsen,y,y,,,,T.Jacks,N.Hacohen,B.E?目emstein,M.Kellis,A.Regev,J.L.Rinn,andE."Sdhininaurhihl.LanerCromatsteKvealsov巧athousandconserved,ggy'-larenoncodinRNAsinmammasaurevono.l./Ntl.458.7235gg,,,pp223-227200义,[4]S.Katayama,Y.Tomaru,T.Kasukawa,K.Waki,M.Nakanishi,M.Nakamura,H.Nishida,C.C.Yap,M.Suzuki,J,Kawai,H.Suzuki,P.Caminci,Y.Hayashizaki,C.Wells,M.Frith,T.Ravasi,K.C.Pang,J.Hallinan,J.Mattick,Dumzunoa.aHeL.LiovichS.BatalovP.G.EnstromY.MiM.aFhihi,p,,g,,g,an-LLandSandeliaM.ChalkS.MottauiTabarZ.ianB.enhardC.,,g,g,,"A’’Wahlestedt,ntisensetranscriptionin化emammaliantranscriptome.,iSWewcel3095.1%S2005,vo.no.7404^..,,,pp巧onK.W.KinzlerC.B.ThomsS.achhaK.IC.SinhI.T.Mth民?S.口]K,p,p,g,agra,BalabanL.aDonehowerK.IshiharaK.TanakaK.InoueT.FushikiH.,,,,,,HoustkovOjH.Hansikova^J.Zeman,J.Houstek,D.Lane,汪J.Levine,C.Rago,C.Lengauer,B.Vogelstein,Z.Feng,T.W.Mak,H.You,S.Jin,S,P.Hussain,C.C.Harris,C.PrivesL.GuarenteS.NemotoT.FinkelO.StehanH.D.,,,,p,"Osiewacz,C.Mcleod,I.Pagel,M.N.Sack,N.邱stein,andN.Heart,TheXistRNAGeneEvolvedinEutheriansbPseudoenizationofayg'---Prot,..June1651einCodinGene/Science(80no.36552006.g,,,)pp38 参考文献"J-m6.B.HeoandS.SunVernalizationediatedeieneticsilencinbalon[]g,pggyg’’n-introicnonco逝nRNA.SWemre,vol.331,no.6013,.7679,2〇}l.g,pp"7S-iihifdLon.OunzanandT.PedrazzinTeProm巧oEnhancerAssociate[]:gd'NoncoingRnasinCardiacReeneration/TrendsCardiovasc.Med2015.,g阿S.Ounzain,I.Pezzuto,R.Micheletti,F.Burdet,R.Sheta,MNemir,C.Gonzales,A.Sane,M.AlexanianM.J.BlowD.MaR.JohnsonJ.,,y,,'DauvillierL,a.PennacchioandT.PedrazziniTunctionalimortanceof,,,pcard-iacenhancerassociatednoncodinRNAsinheartdevelopmentandg"diseaseJ;Mo/.Ce化CaniZo/.Au.2014.,,gM''9.NekrasovB.WildandJ.MllerNulbindihi[],,u,ceosomengandstone'mehltransfivifDrohila..voltyeraseacttyosopPRC2/EMBORep,.6,no.4,pp.348—3532005.,10A.....C.MaruesJ.HuhesB.GrahamMSKowalczkD.R.HiP[]q,g,,y,ggs,andC''nPonting,Chromatinsigaturesattranscriptionalstartsitesseparatetwou,,equallyolatedetdistinctclass巧ofint灯eniclonnoncodinRNAs.ppyggg,Ge巧0说e化〇/.,vol.14,no.11,p?艮131,2013.1Chhen.h..enH.CDZenCKuan吐FanB.ZouW.ZhuG.BuT.[UQ,,g,g,g,,,,JinZFe.RWhouY.Wan义ZhanJ.ChenL.J.ildMubart.Sand.Chen,g,g,,,,,,""*uSmad7isieiredforthedevelopmentandftmctionoftheheart.J5沁八q,-CTze前?vo.no.l2841.2923002009.,,,pp,'12SP..Tan.SnidA.BFirlliandS.J.CoTriil[]g,er,u,nwayencneura,gres-resrid-cttcteSmad7overexpressionKsultsincongenitalcraniofacialand?,’-cardiovasculardefectsDev.执〇/.vol.344no.1.2332472010.,,,,pp,DEWuanKiiLJn[].angW.JinW.DuanB.iaoS.SunG.H.Sl.iand吐,,,Q:,g,,;''AwWang,ssociationofTwoVariantsinSMAD7iththeRiskofConenitalgu,,DieHann化OwenoHeartseaseinthChiesePolationvol.8.9p,,,,.pe724232013.,"14G.C.T.Pies,E.E.Creemers,andE.N.Olson,Themyocardinfamilf[]pyotranscriptionalcoactivato。:Versatileireulatoirsofcellrowthmirationandgg,g,'oenes-mis/GenesDev.vol.20no.125451yg.15562006.,,,,pp39 东南大学硕±学位论文"nndw民men-15C.Y.CheaR,XSchartzecruittof出etinmanhomoloNkx2.5[],g"-ritibscrumircso打巧factor过ctiv过tsscardiacdpi化acti打snstranscon.MoZ.ypgp,?。化执〇/-.vol16no.11637263841996...,,,pp,1化S.Diederichs,W.Wan,S.Bein,R.Metzer,P.M.Schneider,N.[巧ggg.MrveTidowB.BrandtH.BuererEBulk.ThomasW.E.BedelH.Ser,,,,,,,g"-andMr-C.iilleTidowMALAT1anovelnoncodinRNAandthymosin,,g,-unbtre化ct-ea4metastasisandsurvivalinearlstaenonsmallcelllpygg,,r-cance.O巧coenevol39803804.22no..112003.,g,,,pp,17V.TriathiJ.D.EllisZ.ShenD.Y.Son.PanA.T.W抓S.M.Freier[]p,,,g,Q,,,C.FaBJn..BennettA,SharmaP.a.Bubul..BlecoweS.G.PrasanthandK,,y,,,"V-reu.PrasanthThe打ultiednoncodinRNAMALATllates,cearreangg,’alternativeslicinbmodulatingS艮sUcinfactorhoshorlationAfo/.pgyy,pgppvol-0//.39no69259382010...,,,,pp[巧]L.Yang,C.Li打,W.Liu,J.Zh抑g,fC.a.Ohgi,J.D.加nstein,P.C.Dorrestein,'*and-n-M.G.RosenfeldNcRNAandPc2methlatiodeendent,ypgene"relocationbetwee打nuclearstructuresmediatescncactivationrorams,Gc//:gpgno-vo.l.147.47巧7882011.,,pp,1ICiliYMiddabalr.ZOmiTBr.M.Mchak义You.anavskA.DolauM.aun[,,,,,,刊pg口JYnomarevai.ohn.PoW.ChenS.UchidO民.a.旦〇〇峰andS.Dmmeler,^,j,"LonnoncodinRNAMALATlreulatesendo化elialcellfiinctionandvesselggg'rircno-owth/C.Res.vogl.114.9.138913972014.,,,pp,-Mar20L.Kuriana.AuirreISanchotinezC,目ennrTHihidaT.B.Nuy:.,e.s,en[]g,,g,P.Redd,E.Nivet,M.N.Krause,D.a.Nelles,C.RodriuezEsteban,J.M.yg''CamistolG.W.YeoandJ.C.IiuaBelmonIdifiiNovel,,zsteentcatonofpp,-CLongNonodinRNAsUnderlinVertebrateCardiovasculargygD^eveloment/Circulation2015.p,"21J.Viereck,R.Kumarswamy,andT.Thum,LonNoncodinRNAsas[]gg"ndrmna'Induce。aTeitorSofVase山arDevelopmentCz>c"/幻化9M2015.,,40 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东南大学硕±学位论文48GlC.LiuMFiT.Hl民izz,SiniM.Fri[].aCam,.erracnso,.SoCevan,abb,,,ypp,gA.Cimmino,E.J.Lee,S.E.Wojcik,M.Shimizu,E.Till,S.Rossi,C.Taccioli,F.X.Lr巧chiorriiuS.ZuoV.HeleaL.GramantieriG.LanzOH.AlderL.,,p,,,j,RassentiS..VoliniaT.D.SchmittenT.J.KisM.NeriniandCM.,,g,pp,g,"Croce,Ultraco打化rvedregionsencodingncRNAsareaUeredinhuman,’leukemiasinoma丹cervoL打0215—29Seandcarcas.G12.3..,,,pp,p2007.49K.M.Waten,K.Bry細,N?比Fol巧,M.Meehan,andR.L.Stallings,[]"xressona--Epilalterationsinflmctionalultraconservednoncodinmasing■-:0alliidifiilKsponse1transretnoicacidnducederentiatonnneurobastoma’,cells2013.,口0]E.G.Berghoff,M.F.Clark,IS.Chen,I.Cajigas,D.E.Le化,andJ.D.Kohtz,"EvfZDlx6asIncRNAreulatesultraconservedenhancermethylationandthe()g’,diferentialtranscritionalcontrolofadacentenes.,Deve/o/wzenfvol.140pj,,gno-.21.4407162013.,pp,51CN.VP..BraconiliT.Koixre.GriiN.HuanGJ.NuL.[],aer,g,aspan,g,ovo,T''erraccianoC.M.CroceandT.PatelExressionandfunctionalroleofa,,,ptranscribednoncodingRNAwithanultraconservedelementinhepatocellular'-carcinoma.Pr......2.78691Jan./ocNatlAcadSetUSAvol.108no,,,,pp2011.52SKADKGranoGFlllonR.K.il..atzman..em.Bee.eweL.Fut:WsonS?艮[]^,j,,,"SalamaandD.HausslerBREVIAHumanGenomeUltraconservedElements,,A,,rerl.3142007Ultaseec化d.,p,口引B.C.Faircloth,J.E.McCormack,N.G.Crawford,M.任Harvey,R.T.''Brumfield,andT.C.Glenn,Ultraconservedelementsanchorthousandsof,’eneticmarkerssanninmultipleevolutionarytimescales.,f.化〇/.vol.gpg如,-61..,no.571726,Oct2012.,pp-u54VaBeliParker.uAer..AkE.MtHWanW.H.PuzioKtandA.J.,,,,,,[]yg"’’Levine,Theoriginsandevolutionof化ep53familyofgenes.,CoW尸柄容成ect.Harb.Pers.Biol.vol.2no.6.aOOl198J2010.,,,,unpp44 参考文献S(,,55.DiederichsfburdimensionsofnoncodinRNA妃[]TheconservationTVe巧,g,Genef.,Mar.2014."56S.BasAF.M社Her,and民?Sanes,Examlesofseuenceconservation[]gpqanalys巧captureasubsetofmouselongnon乂odingRNAssharinghomology?’,withfishconservedenomicelements.公MCzr/nzvo.u方饥nbafcsl14Sl7,g,y,ppno.Sul7.S14Jan.2013.pp,p,57Y.Dai,S.U,X.Dong,H.Sun,C?Z.LiuB.YingG.Ding,andY.Li,[]化,,*-Thedenovosequenceoriginoftwolongnoncodinenesfromangg*-mintergenicreion./BMCGenoics,vol.14Sul8,no.Sul8,.S6,2013.gpppppP'^58..VM.JohnssonLLiovichDGranderandK.orrisEvolutionar[],p,,,y’,conserva-tionoflonnoncodinRNAs化uencestructurefiinction.g;,,,gqBii-ochm.Biohs.Actano1063712014vol.1840.3..py,,,,pp*'59NLiKChZLiKGtZC.n.ang.,aesand.RanaAnEvolutionarilonserved[],,,,,yLonNoncodinRNATUNAControlsPluriotencandNeuralLineaeggpyg"men-CommittMo/.Ce.115Feb.2014.,化pp,-60Y---W..SuJ.T.LiY.CuiJ.HonW.DuY.C.WanY.W.LinH.Xion,,,,,,,,[]ggg"J----.L.WangKon.Y.GaoL.P.WeiandJ.Y.FBidirecional,g,Q,,angt,regulatio凸betweenWD民83anditsnaturalantisensetranscritDHPSingastricp,,cancerC//-i?l.22.9.137413892012.,e化,vo,no,,pp--n-W-6.J,Pang.G.LinY.XioN.WeiY.Wan..ShenandG.S.,L,g,,,,[UWgQ"Yang,KnockdownofPU.lASIncRNAinhibitsadipogenesisthrough,,enhancinPU.lmRNAtranslation.,y.CW/.丑iocAe说.,vol.114,no.11,.gpp2500-12Nov2013..,6lkLeiZun.BumA.VermaZ.LiuK.PramaniN.艮?hC..ChG.V.[3広化Y,^,,g^,Samant,B.Zhao,M.K.Gamaas,M.A.Horswill,S.A.Stanhope,E.North,"民?.Miao0?A.WilkinsoiiMAfolterandR.RamchandranAnoncodinQ,s:,g,,-NA-antisen化Rintie1locus化gulatestie1fimctioninvivo巧vol.115,,no-.l.l^1392010.,pp,45 东南大学硕±学位论文''Xiiv63J.Lu.WuM.HonP.TobasandJ.HanAotentialsuresseeffect[],,g,,,ppp--IL1onae-nduofnaturalantisenseRNAlioolsacchridicedILippppy,7vo-exression./J/w饥wno/.l.190.6巧082013.p,,pp,64NRlLSelleridolMLCl..Maney.A.BrenanJ.Gordonand..eary[],,,,,"AbnormalitiesofcaudalharnealouchdevelomentinPbxIknockoutpygpp"lsf-micemimicosoHox3aralosvol2763013122004g...p,,pp,[65C.Chan,K.Stankunas,C.Shan,S.Kao,K.Y.Twu,andM.L.Cleary,]gg'xuTblfunctionsindistinctrelatornetworkstoatternthereatarteriesandgypg"—cardiacoutflowtractvoL3586.357735862008.,,pp,66K.StankunasC.ShanK.Y.TwuS.KaoN,A,JenkinsG.NealM.Sanal[,,,,,,,]gy"L..SelleriML.ClearandC.ChanPbx/MeisDeficienciesDemonstrate,y,g,*u-ltieneticOriginsf.702MoConenitalHeartDisease/7092008.gg,pp67.li,Z.Su,义Xu,G.Liu,义Son,R.Wang,义Sui,T.Liu,义Chan,and[]Qgg''-DHad-hlnces.uanAS1DHRS4heatoeadnaturaantisensetranscritsileg,,p,^vtheDHRS4eneclusterincisandtrans/Proc,NatlAcadSet,ol.109,.gpp-14110141152012.:6V.GarI.hiriaiABul.SKat民?BarnesM.K.SchlutermanI.N.KnC..ter[刊g,y,,,g,,"nnd-CrocSmuan.R.民othk艮..BaaK.HiraamaamadaGATA4ttios,pe,yy,,,causehumanconenitalheartdefectsandrevealaninteractio打withTBX5g,-^47voL21.4432003.,pp,SuA-69.K.Rajagopal.MaD.OblerJ.ShenA.Manichaikl.TomitaMitchell[],Q,,,,,oardmanCs.vaEGomunzKW.BromanK.B.百riVGarD.Sristava.ldt.,gg,g,^,,"D.WoodrowBenson,L.B.Smoot,andW.T.Pu,Spectrumofheart化化ase"assoc■iatedwithimirineandhumanGATA4mutationJM?/.Ce化C口/成〇/.,,vo-l.43.6776852007.,,ppM"[70C.Gr6in,L.Robitaille,T.Antakl,and.Nemer,Inhibitionoftranscription]py,,*facATA-4rsceerentorGex).iessionblocksinvitocardiacmuldifftiation.M/p,vo-。化公沁/.l..15no.840W410219%.,,,,pp46 参考文献"71C.Gr6pin,G.Nemer,andMNemer,Enhance过cardioenesisinembryonic[]g’,-westemcellsoverexressin4transcritionfac化rvo.化eGATA.如雌lpgp,-7124..23872395199,pp,72EBiiS化SWK0TiNBod民MM山lS.sn.eda..on?amavsk.akJ.?cen.[]pg,,g,,y,,RaaoalJ.nr.KSon.MaZ.SpriP.M.KanS.IzumoandW?了?Pujgp,,Q,ge,g,,,''Gata4isrequiredformaintenanceofostnatalcardiacfunctionandrotectionpp,,frrer-om巧ueoverloadinducedheartfailure.iVoc.iVfl化幻d.紀f.&i4.,,pvol—.103no39.1441144.,7762006.,,pp*'nXunX-73K.Zha.S.ZhouL.HanandL.ChenLonnoncodingRNA[]g,,,,,gHOTAI民romoteslioblastomacellccleroressioninanEZH2deendentpgypgp"manner,vol.6,no.1.’7.BianchessiI.BadiM.BertolottiP.NiroY.DAlessandraM.C.[叫V,,,g,^A"CaorossiG.RauA.LaThM.Zanobini.Pomilioccianduriepg,,p,,,cRNAA-nrevemitochondrialInASncmtRN2isinducedinagigandlicatip"senMo—escenceinEndothelialCells/.Ce化Car况〇/.vol81.6270,.,,,pp2015.----75KnB..ZY.ZYYFand[].Wag.LonLYhouF.Liu.houC.Y.Liu..an,g,,,Q,,,"P--.FLiCARLIRNAiibitsiiihondrialfiiand.ncnhanoxanducedmtocsson,-mm-aotosisincardiomyocytesbyiairiniR539deendentPHB2pppgp^un^downrelatio.Aa/.Commun.vol/.5.35962014.g,,,p76L.HanE.Zhan.i.nT..he打.Sh,DY打,RKoXu,WC民?记江YuandW.[,g,,,,]g"De,Lowexpressio打oflongnoncodingRNAPANDARpredictsapoorno-uprogsisofnonsmallcelllungcancerandaffectscellaotosisbrelatinppygg*-hBcl2/Cell15DeatDis.vol6.el66520.,,,p77D.Felds.GarberJDM.HuarteM.Guttman.Madalena.[],,化M,g^Kenzelmann-broz,A.M.Khalil,0.Zuk,I.Amit,L.D.Attardi,A.Regev,E.S."LanderT-.JacksL.JAlarintricodinRNAindb,andohn,eecno打uced,ggengy’’53mediateslobalenereressio打inthe53res打化vol.142,no.3.pggpppo,,pp409-4920111.,47 东南大学硕±学位论文致谢时光飞逝,,三年的硕±研巧生学习即将结束,回顾这H年来的点点滴滴自己幸运地得到多位老师、同学的指导和帮助,也中充满感恩。我的导师蒋舉教授,是我学业的导师,更是我人生的导师,从我成为她学生一的那刻起,无时无刻不被她的精神力量所感染,。蒋舉教授科研与临床并重除一外法定假期,,坚持每周抽出个晚上的时间和大家交流、学习,从不间断。在学习W外的生活中,她常常带我们旅行出游,给予我们深深的人文关怀。她的关爱,让我不仅在学业上进步,、包容和严厉让我在H年的研巧生生活中成熟了许多更在生活和人生态度上有了坚实,阳光的塑造.!感谢我的师兄兼老师余章斌老师,他在我的课题设计、落实W及文章撰写方面给余了悉屯、指导,用他的专注、勤奋深深影响着我,帮助我塑造了严谨、创新、大胆的科研精神!感谢朱丽华、钱丽娟、史悦华、凤尔翠、韩季楠、王靖、叶锦坤师姐,感谢摆翔、张毅、赵瑞斌师兄,感谢我的同口好友王诗雨,感谢谢佳丽、刘慧娟、戴王娟、虞大凡、康树敏、毕布、马赫思、希拉里、莫妮卡、阿里、亚达、白杨的关怀和支持!感谢中大医院儿科乔立兴主任,黄莉副主任,唐月华,王巧,钱钻好,钱丽娟,,,,?尹丽萍,王海英,徐南李函韩季楠张毅老师还有两位护±长^及许多护±老师对我临床实践的指导和帮助!感谢南京医科大学郭锡烙、韩概萍教授,感谢季晨博、崔县伟老师,感谢宋桂仙师兄,感谢儿科研究所的各位老师和同学:潘晓勤老师,朱莎莎.刘雪华,!,白眯,宣小燕,倪佳佳,陆顺梅,徐红,,赵敏,周瑶张昕张佳敏等等感谢我的父母和家人还有男友给予我的支持鼓励,感激他们对我学业的支持和激励!、衷也感谢所有帮助!、支持和关也我的朋友48 作者简介作者简介基本情况:李慧娟,女,,9928,2(U2没族198年月日出生江苏南京人。年毕业于东)南大学医学院临床医学(五年制专业,师。同年进入东南大学医学院儿科学系从蒋型教授攻读临床医学儿科学硕±学位,从事先天性必脏病相关的长链非编码RNA的研巧。攻读研究生期间,修满学分33分(要求30分),顺利完成科研及临床实践。攻读硕±期间成果:<L--1.onnonco山ngRNATUC40reducesPbxlexressionslowsdowngp,differentiation,inhibitsproliferationandpromotesapoptosisduringcardiomyocyte(ii报rentiationin化eP19cellmodel>己修回;2RNATUC-.《长链非编码40的组织表达谱及其生物信息学分析》投稿中:3-.《长链非编码RNATUC40在胚胎也脏发育中作用的初步研巧》摘要录用于《第五届国际新生儿大会汇编》;-4NP--.协助导师申报省自然科学基金《正POs通巧犯F1/CXCR4对于MSCs治疗早产儿脑白质损伤的归巢研巧》并申报成功。49
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