开题报告内容:
一、课题背景及意义
糖尿病是一种因部分或完全胰岛素缺失,或胰岛素受体敏感性下降导致的疾病。其临床主要表现为糖代谢紊乱,血糖的代谢异常往往会引起血脂代谢紊乱,易形成血栓、动脉硬化造成血管病变,引起多种严重的慢性系列并发症出现,寻找新的生物标记物对于糖尿病的早期诊断和治疗具有重大意义。环境因素和遗传因素都会引发糖尿病,其中最主要的原因是肥胖,有研究证明肥胖会造成外周胰岛素受体异常,引起胰岛素抵抗,一方面使葡萄糖的分解利用被减弱,人体内与糖原合成、糖酵解、磷酸戊糖途径、三羧酸循环有关的酶受抑制使机体对葡萄糖的利用减少;另一方面当胰岛素的活性受抑制时,与糖原分解和糖异生有关的酶活性增强,使糖原分解和非糖物质转化生成的葡萄糖又增多,两种效应综合作用使血糖显著增高。同时,机体会代偿性增加胰岛素的分泌造成高胰岛素血症,反过来降低胰岛素与受体的亲和力,形成恶性循环。由此可见肥胖会增加糖尿病的患病风险。
环状RNA(circRNA)是一类不具5lsquo;帽子和3rsquo;端polyA尾巴的闭合环状非编码RNA,主要由反向剪接形成。最初circRNA被认为是线性RNA异常剪接的副产品,随着高通量测序技术和生物信息学的发展,circRNA被证实广泛存在于多种真核生物并且发挥着重要的生物学作用。circRNA由于其环状结构不易被核酸外切酶RNaseR降解,具有结构稳定性、细胞组织及发育阶段的表达特异性、物种间保守性等特征,在生物体内作为miRNA的海绵体或通过结合RBPs发挥作用,并在转录和剪接水平上调控基因的表达,这些特征及功能使circRNA成为极具潜力的疾病生物标志物和潜在治疗靶点。目前,有关circRNA在疾病方面的研究主要集中在肿瘤、神经系统疾病、动脉粥样硬化等,对糖尿病的研究结果较少但也日趋增多。
本课题通过研究Circ-Nudcd3在肥胖模型小鼠中的表达模式,以探讨Circ-Nudcd3在小鼠糖脂代谢中的作用。
二、实验内容
1. 利用课题组前期高通量测序研究不同模型小鼠(HFD, c57bl/6j)胰岛组织的差异基因表达结果,筛选出表达丰度高且具有显著差异的circRNA;
2. 合成对应circRNA的收敛引物(Convergent primers)、发散引物(Divergent primers),通过PCR鉴定筛选出的circRNA是否存在,并通过测序确定剪接位点;
3. 将所筛选出的Circ-Nudcd3(Circbase ID: mmu_circ_0000229)纳入研究范围,考察其在各组织脏器的表达丰度;
4. 将所筛选出的Circ-Nudcd3(Circbase ID: mmu_circ_0000229)纳入研究范围,考察其在肥胖状态下各组织中的表达模式。
三、研究方法
1. 组织总 RNA 提取
将各组小鼠胰腺组织约30mg在冰上剪碎匀浆,置于去 RNA酶的EP管中,加1ml预冷的Trizol,吹打均匀后于冰上静置 10min。加入200mu;L预冷的氯仿,剧烈震荡30sec后于冰上静置 15min,4℃ 12000 rpm/min离心10min。取上清于新的去RNA 酶的 EP管中(注意避免触及中间层),加入等体积预冷的异丙醇(约500mu;L),混匀后冰上静置20min,4℃ 12000rpm/min离心10min。去上清,加入1ml预冷的75%乙醇,颠倒混匀,4℃ 12000rpm/min离心10min。重复一次,弃上清,RNA沉淀晾干,加入适量DEPC水溶解,入酶标仪定量。
