1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
微rna(microrna;mirna)是21个核苷酸(nt)的小rna,在调节基因表达中具有重要功能[1],[2]。 mirna是衍生自双链前体rna的单链rna分子。在合成过程中,mirna前体在rnase iii酶drosha和dicer的作用下裂解。最后,将成熟的mirna掺入mirna诱导的沉默复合物(mirisc或mirnp)[3]。在mirisc中,mirna直接与argonaute(ago)蛋白家族的成员结合,并起将ago蛋白和mirisc带到mrna上部分互补靶位的指导作用[4]。在募集下游因子后,外切核酸酶可翻译性抑制和/或降解靶mrna [5],[6]。
实际上,mirna指导的基因调控与所有细胞途径有关。此外,大多数细胞类型(包括免疫细胞,例如dc)都包含特定的mirna特征,有助于建立和维持基因表达程序。因此,这些mirna特征在细胞刺激或分化过程中发生变化,mirna与转录调控结合导致整体基因表达的改变。
基于上述发现,该领域的大多数进展都集中在转录因子和细胞因子的功能上。但许多研究已经证明,microrna也参与了造血谱系分化的调节,例如t细胞,b细胞和nk细胞的分化[7]。一些microrna在dcs的发育和激活中也起作用。用mir-21或mir-34a抑制剂转染单核细胞会部分抑制mddcs(骨髓来源的树突状细胞)分化[8]。与pdcs相比,cdcs中的mir-221和mir-222表达更高。通过使用寡核苷酸激动剂来抑制这两种micrornas在bm细胞中的功能,会增加pdcs / cdcs的比例,这表明mir-221 和 mir222可能促进cdcs的发育[9]。但是,microrna调控dcs发育的方式仍不清楚。
2. 研究的基本内容和问题
本课题着重研究gga-mir-1635及gga-mir-6675这2个鸡的微rna,目标在于寻找并证明这2个微rna在鸡树突状细胞的wnt和ca通路中的靶基因,并初步探究gga-mir-1635及gga-mir-6675调节的这2个通路对鸡树突状细胞发育等功能的影响。
本研究的具体内容有:靶基因的预测和筛选,荧光实时定量pcr初步证明微rna与靶基因相互作用,双荧光素酶报告基因实验进一步证明微rna与靶基因相互作用,蛋白质印迹法探究微rna对相关蛋白表达量的调控,最后通过流式细胞术探究这两个通路对树突状细胞发育的调控。
本实验的关键问题主要在于:1.双荧光素酶报告基因实验中需要用到的突变载体的构建;2.从鸡骨髓中获得足够多的骨髓细胞并将其诱导为树突状细胞,收集到足够多的rna样和蛋白样以进行荧光实时定量pcr和蛋白质印迹法实验;3.蛋白质印迹法操作难度对新手来说较大,耗时较长。
3. 研究的方法与方案
1研究方法
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使用mirdb和targetscan预测gga-mir-1635及gga-mir-6675的靶基因,使用david筛选靶基因;
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荧光实时定量pcr检测mir-1635及mir-6675在鸡髓系树突状细胞中的过表达和抑制对靶基因的mrna含量的影响;
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最近的研究表明Wnt和Ca信号通路在树突状细胞的发育和成熟过程中起到重要作用,Wnt信号主要参与干细胞的分化;而Ca离子信号则负责细胞增殖的调控。同时,也有研究表明microRNA能够调控树突状细胞中的Wnt和Ca信号通路,进而影响树突状细胞的发育、成熟和迁移。但前人还未研究过miR-1635和miR-6675如何通过调控WNT和Ca信号通路,进而调节树突状细胞的发育和成熟。
5. 研究计划与进展
2019.09.01-2019.10.31:树突状细胞经微rna过表达或抑制处理,进行荧光实时定量pcr;
2019.11.01-2019.11.31:树突状细胞经微rna过表达或抑制处理,进行蛋白质印迹法实验;
2019.12.01-2019.12.24:靶基因-pmir载体构建;
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