CRISPR/Cas9敲除BLM解旋酶基因对前列腺癌细胞增殖的影响
发布时间：2021-07-26 17:05
RecQ解旋酶是DNA解旋酶家族中的一个重要成员,在DNA复制、重组、修复、转录等细胞代谢和维持基因组稳定性等方面具有至关重要的作用。BLM解旋酶是在人体中目前发现的5种RecQ解旋酶之一,BLM解旋酶基因的突变会导致Bloom综合征,患者表现出一系列癌症的高发率,如前列腺癌、乳腺癌、黑色素瘤等。许多科学研究证实,肿瘤的发生是由于某些基因表达量的上调或下调,从而导致细胞增殖分化和凋亡失调的结果。本课题组前期研究发现,在许多癌细胞中BLM解旋酶均高表达,该酶的特异性抑制作用可降低癌细胞的增殖,提示可以将BLM解旋酶作为抗癌药物作用的分子靶标来进行相关理论研究。CRISPR/Cas9是第三代基因编辑技术,可对生物体基因组特异位点进行定点改造。目前,CRISPR/Cas9技术已经在许多模式动物的基因敲除方面取得了成功,其方法大部分都是利用注射直接获得模式动物,然而采用CRISPR/Cas9技术敲除人前列腺癌细胞中BLM解旋酶基因,观察BLM解旋酶基因敲除后对细胞增殖的影响还未见报道。因此,本研究以此为出发点,设计4条针对于BLM解旋酶基因位点的gRNA,构建CRISPR/Cas9打靶载体和D...
【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DNA解旋酶的对双链DNA的解链
图 1.2 解旋酶的解链模型1.2.4 退火活性越来越多的研究表明解旋酶除了具有解链活性、核酸结合活性和 ATP 酶活性外，还具有低温退火活性。与解旋酶的退火活性相关的是其在细胞中的功能，且由 ATP 调控。研究发现 WRN 与 BLM 还可以催化 DNA 链间交换( Macris et al., 2006)。DNA 解旋酶的退火活性是由 ATP 调控的，ATP 结合解旋酶可以直接抑制该活性(Cheok et al., 2005)。BLM、RecQ1 及 RecQ5 等解旋酶的 C 末端与退火活性相关(Machwe et al., 2006)。1.2.5 DNA 解旋酶的的功能在生物体中，DNA 通过复制将遗传信息传递下去，并转录、翻译合成蛋白质。在生物体的复制过程中，解旋酶作为关键酶在核酸代谢过程中具有重要作用。在 DNA 复制过程中，碱基间的氢键断裂，解旋酶可以利用水解 ATP 的能量来解开双链 DNA，分别以每条链为模板进行复制合成新的互补 DNA。DNA 解旋酶能够促进同源重组产生的中间物质溶解并阻止链的交叉（Chu et al.,2010）。端粒是由端粒 DNA 与其结合蛋白组成
图 1.3 BLM 解旋酶结构域3.2 BLM 解旋酶的功能作为 RecQ 家族的一员，BLM 解旋酶利用 ATP 水解释放的能量以 3'-5'极性催化 DN解链。能够识别并解开一系列不同形状和长度的底物，其中包括叉状双链结构、泡状DNA、D 环状 DNA 等多种结构（German J et al., 1994），但是全双链、钝末端结构却不能作为 BLM 解旋酶的底物(Dintzis et al., 2013; Hyun M et al., 2008; )。BLM 解旋酶除了具有以上所说的 DNA 结合活性、解链活性以及 ATPase 活性外，还具备退火活性。这种活性是受 ATP 调控的，ATP 结合解旋酶可以直接抑制该活性。同时，DNA 解旋酶参与 DNA 修复，修复减数分裂中的复制叉（Kathryn et al.,2012），消除错配，维持染色体稳定(Muyt et al., 2012; Wang et al.,2011)。3.3 与 BLM 解旋酶相关的疾病研究BLM 综合症（BS）是一种常染色体隐性遗传病。直到 1992 年，有研究者才利用微
【参考文献】：
期刊论文
[1]Bloom解旋酶基因RNA干扰载体对前列腺癌PC3细胞的抑制作用[J]. 罗霂榃,许厚强,刘忠伟,段志强,赵佳福,吴萍,陈福. 第二军医大学学报. 2016(06)
[2]利用CRISPR/Cas9n系统构建Asxl2基因敲除的NIH3T3稳定细胞系[J]. 方佳萍,赵秀娟,齐艳,王玺,吴旭东,娄建石. 天津医药. 2015(10)
[3]甘草次酸对Bloom解旋酶生物学特性的影响[J]. 刘金河,许厚强,孟惠惠,罗霂榃. 中国生物化学与分子生物学报. 2014(09)
[4]三种癌细胞株中Bloom综合征解旋酶（BLM）的表达水平高于正常细胞[J]. 孟惠惠,许厚强,刘金河,王时雄. 细胞与分子免疫学杂志. 2014(06)
[5]小干扰RNA阻断周期蛋白依赖激酶4对子宫内膜癌细胞生物学行为的影响[J]. 常军,刘玲芳,郑殊娟,张婵. 中国癌症杂志. 2014(04)
[6]防治阿尔茨海默病药食同源类中药配伍规律研究[J]. 张松峰,雷蕾,方锐,彭锦,胡镜清. 中国中医药信息杂志. 2013(11)
[7]TALEN or Cas9-Rapid,Efficient and Specific Choices for Genome Modifications[J]. Chuanxian Wei,Jiyong Liu,Zhongsheng Yu,Bo Zhang,Guanjun Gao,Renjie Jiao. Journal of Genetics and Genomics. 2013(06)
[8]Potent in vitro Interference of Fleroxacin in DNA-binding,Unwinding and ATPase Activities of Bloom Helicase[J]. LUO Heng,XU Hou Qiang,CHEN Xiang,DING Mei,YANG Qi Xin,LI Kun. Biomedical and Environmental Sciences. 2013(04)
[9]中国前列腺癌发病现状和流行趋势分析[J]. 韩苏军,张思维,陈万青,李长岭. 临床肿瘤学杂志. 2013(04)
[10]人前列腺癌组织中PCA-1及Ki-67蛋白的表达[J]. 姚杰,刘秉乾,魏金星. 郑州大学学报(医学版). 2013(02)
硕士论文
[1]Transwell侵袭实验测定M受体对胆管癌细胞侵袭的影响[D]. 刘昆鹏.青岛大学 2011
本文编号：3303979
【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DNA解旋酶的对双链DNA的解链
图 1.2 解旋酶的解链模型1.2.4 退火活性越来越多的研究表明解旋酶除了具有解链活性、核酸结合活性和 ATP 酶活性外，还具有低温退火活性。与解旋酶的退火活性相关的是其在细胞中的功能，且由 ATP 调控。研究发现 WRN 与 BLM 还可以催化 DNA 链间交换( Macris et al., 2006)。DNA 解旋酶的退火活性是由 ATP 调控的，ATP 结合解旋酶可以直接抑制该活性(Cheok et al., 2005)。BLM、RecQ1 及 RecQ5 等解旋酶的 C 末端与退火活性相关(Machwe et al., 2006)。1.2.5 DNA 解旋酶的的功能在生物体中，DNA 通过复制将遗传信息传递下去，并转录、翻译合成蛋白质。在生物体的复制过程中，解旋酶作为关键酶在核酸代谢过程中具有重要作用。在 DNA 复制过程中，碱基间的氢键断裂，解旋酶可以利用水解 ATP 的能量来解开双链 DNA，分别以每条链为模板进行复制合成新的互补 DNA。DNA 解旋酶能够促进同源重组产生的中间物质溶解并阻止链的交叉（Chu et al.,2010）。端粒是由端粒 DNA 与其结合蛋白组成
图 1.3 BLM 解旋酶结构域3.2 BLM 解旋酶的功能作为 RecQ 家族的一员，BLM 解旋酶利用 ATP 水解释放的能量以 3'-5'极性催化 DN解链。能够识别并解开一系列不同形状和长度的底物，其中包括叉状双链结构、泡状DNA、D 环状 DNA 等多种结构（German J et al., 1994），但是全双链、钝末端结构却不能作为 BLM 解旋酶的底物(Dintzis et al., 2013; Hyun M et al., 2008; )。BLM 解旋酶除了具有以上所说的 DNA 结合活性、解链活性以及 ATPase 活性外，还具备退火活性。这种活性是受 ATP 调控的，ATP 结合解旋酶可以直接抑制该活性。同时，DNA 解旋酶参与 DNA 修复，修复减数分裂中的复制叉（Kathryn et al.,2012），消除错配，维持染色体稳定(Muyt et al., 2012; Wang et al.,2011)。3.3 与 BLM 解旋酶相关的疾病研究BLM 综合症（BS）是一种常染色体隐性遗传病。直到 1992 年，有研究者才利用微
【参考文献】：
期刊论文
[1]Bloom解旋酶基因RNA干扰载体对前列腺癌PC3细胞的抑制作用[J]. 罗霂榃,许厚强,刘忠伟,段志强,赵佳福,吴萍,陈福. 第二军医大学学报. 2016(06)
[2]利用CRISPR/Cas9n系统构建Asxl2基因敲除的NIH3T3稳定细胞系[J]. 方佳萍,赵秀娟,齐艳,王玺,吴旭东,娄建石. 天津医药. 2015(10)
[3]甘草次酸对Bloom解旋酶生物学特性的影响[J]. 刘金河,许厚强,孟惠惠,罗霂榃. 中国生物化学与分子生物学报. 2014(09)
[4]三种癌细胞株中Bloom综合征解旋酶（BLM）的表达水平高于正常细胞[J]. 孟惠惠,许厚强,刘金河,王时雄. 细胞与分子免疫学杂志. 2014(06)
[5]小干扰RNA阻断周期蛋白依赖激酶4对子宫内膜癌细胞生物学行为的影响[J]. 常军,刘玲芳,郑殊娟,张婵. 中国癌症杂志. 2014(04)
[6]防治阿尔茨海默病药食同源类中药配伍规律研究[J]. 张松峰,雷蕾,方锐,彭锦,胡镜清. 中国中医药信息杂志. 2013(11)
[7]TALEN or Cas9-Rapid,Efficient and Specific Choices for Genome Modifications[J]. Chuanxian Wei,Jiyong Liu,Zhongsheng Yu,Bo Zhang,Guanjun Gao,Renjie Jiao. Journal of Genetics and Genomics. 2013(06)
[8]Potent in vitro Interference of Fleroxacin in DNA-binding,Unwinding and ATPase Activities of Bloom Helicase[J]. LUO Heng,XU Hou Qiang,CHEN Xiang,DING Mei,YANG Qi Xin,LI Kun. Biomedical and Environmental Sciences. 2013(04)
[9]中国前列腺癌发病现状和流行趋势分析[J]. 韩苏军,张思维,陈万青,李长岭. 临床肿瘤学杂志. 2013(04)
[10]人前列腺癌组织中PCA-1及Ki-67蛋白的表达[J]. 姚杰,刘秉乾,魏金星. 郑州大学学报(医学版). 2013(02)
硕士论文
[1]Transwell侵袭实验测定M受体对胆管癌细胞侵袭的影响[D]. 刘昆鹏.青岛大学 2011
本文编号：3303979
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