croRNA的筛选、靶分子的预测、构建和鉴定

 万方数据

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1.2.4miR-568的真核表达载体的构建根据GenBank中查

找的pri.miR568的序列,采用PrimerPremier5.0软件设计引

物,使扩增后的产物两端具有EcoRI和XbaI的酶切位点,引

物设计为:pri—miR568:∽llge5’一TITGAATrcCTCGAGCGGAT-

CAAGATC.C,-3’.antisense5t_T兀TCTAGAATACAGAGGGAGC-37。使用DNAzol提取Jurkat细胞基因组DNA,并以此为模版,PCR扩增目的序列,扩增产物经EcoRI、XbaI双酶切后重组人真核表达载体peDNA3中,酶切鉴定,并送北京奥科公司测序,将测序正确的质粒命名为pcDNA3-miR568。1.2.5预测miR-568的靶分子根据靶分子预测软件IIli-Randa,预测miR-568的靶分子,并在其中筛选出与T细胞信号通路密切相关的分子。

1.2.6构建靶分子荧光素酶报告质粒根据GenBank中查找的miR-568的靶分子37UTR序列,采用PrimerPremier5.0软件设计引物,使扩增后的产物两端具有EcoRI和风fI酶切位点,引物设计为:NFAT5:8e船e5’?眦AArrcAGccAT-

1℃AGTC7rI-I'CC7rCACTA.3’.antisense5’-T几1CTGCAGA7IBDTAGCATAGCACAGCCCTI’G一3’;CD8B:sense5'-TITGAATI'C-CCTGGTAGGGCAGTAACATTGGG-3’.antisense5’一下IrrCTG-

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TI,rCTGCAGTGCCCrI’I'C,I’rCTCCAl,ITI'GTCATC.37。提取Jurkat细胞总RNA,用|nvitrogen反转录试剂盒进行反转录,合成eDNA,并以此为模板,分别PCR扩增目的序列,扩增产物经EcoRI、PstI双酶切后重组入萤火虫荧光素酶(1uc)表达载体pGL3一MCS2上,酶切鉴定,并送北京奥科公司测序,分别将测序正确的质粒命名为pGL3?MCS2-NFAT5、pGL3-MCS2一RAC3和pGL3-MCS2-CD8B。

1.2.7荧光素酶实验验证miR-568的靶分子将pcDNA3-miR-568以及对照pcDNA3与构建好的含有靶分子荧光素酶报告质粒、质粒pRL-TK共转染HEK293细胞,测定荧光素酶活性的变化。

图2Jurkat细胞活化前后miRNA差异表达的基因谱

2.2miRNA的实时定量PeR检测结果分别提取活化前后Jurkat细胞的总RNA,定量后反转录,并进行实时定量PCR检测,结果显示:活化后的Jurkat细胞,has—miR-202}、has—miR-33b、has-miR-568和has-miR-576的基因表达均显著下调,与ExiqonmiRNA基因表达谱芯片检测结果一致(图3)。

图3has.miR一202}、has-miR-33b、has—miR-568和has.miR-576的实时荧光定量PCR

2.3miR-568重组真核表达载体的构建及鉴定应用设计的pri—miR568的基因序列扩增引物,PCR扩增出目的基因片段,都与预期大小一致(图4)。重组质粒pcDNA3-miR-568经EcoRI、XbaI双酶切后,琼脂糖凝胶电泳显示了大小正确的基因片段(图5),经测序证实,miR-568的重组真核表达载体构建成功。

2结果

兰!E菇q伽?R。N、A.苎!耋达谱芯片检罂竺r+ka.t.竺竺雪竺图4lniR-568基因PcR产物琼脂糖凝胶电泳前后microRNA表达谱变化mieroRNA基因芯片结果显示iDL2000。二:j:miR-。568….”一…~…。(图1)。在Jurkat细胞活化以后,miR-202}、miR-33b、miR一

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图l活化前后Jurkat细胞miRNA基因差异表达分析散点图红色的点代表上调大于2倍的基因,绿色的点代表下调大于0.5倍的基因,蓝色的点表示无明显差异表达的基因.图5质粒pcDNA3-miR568的酶切鉴定结果

M:DL2000marker;1:pcDNA3-miR-568.

2.4预测milR-5碣的靶分子

利用miranda软件,预测

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miR-568的靶基因数目为3971,其中与T细胞活化信号通路密切相关的靶基因有:NFAT5(活化T细胞核因子5)、CD8B(CD8分子B链)和RAC3(Ras相关的C3肉毒素底物3)。2.5靶分子的荧光素酶报告质粒的构建和鉴定

以Jurkat细

胞总RNA反转录得到的eDNA为模板,扩增出miRNA靶分子3’UTR中miRNA结合位点上下游部分片段,琼脂糖凝胶电泳证实片段大小都与预期长度相符(图6)。将PCR产物分别连入pGL3-MCS2,转化,挑取阳性克隆,经EcoRI和风tI双酶切鉴定,得到片段大小也都与预期长度相符(图7),经测序证实含有靶分子的荧光素酶报告质粒构建成功。

图6靶分子的PCR扩增琼脂糖凝胶电泳

M:DL2000lllsl'ker;1:RCA3,2:CD8B,3:NFAT5

图7靶分子的荧光素酶报告质粒酶切鉴定结果

M:DL

000

marker;1:pGI.3一MSC2一RCA3;2:pGL3一MSC2一CDSB;

3:g;L3-MSC2-NFAT5.

2.6

荧光素酶实验结果靶分子的荧光素酶报告质粒构建

成功后,我们将pcDNA3-miR-568或对照pcDNA3与含有靶分子的荧光索酶报告质粒共转染HEK293细胞,转染48h后分析荧光素酶活性。结果发现,在HEK293细胞中,当共转染了质粒pCDNA3?miR-568和pGL3-MSC2-NFAT5后,荧光素酶的活性有明显降低。提示NFAT5可能是miR-568作用的一个靶分子。

3讨论

有研究发现,miRNA在线虫、果蝇、植物、脯乳动物、甚至病毒中广泛存在,在各个物种间具有高度的进化保守性。miRNA在表达上具有组织和时间的特异性,是调节其他功能基因表达的重要调节分子,在生物体的各种生命活动过程中发挥着重要作用,参与生命过程中一系列重要进程,包括发育进程、造血过程、器官形成、凋亡、细胞增殖和肿瘤的发生。

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适应性免疫是免疫系统在进化过程中形成的针对特定抗原物质的高度专一性的防御机制,包括以T细胞为主的细胞免疫和以B细胞为主的体液免疫。在这个复杂的系统中miRNA发挥着巨大的作用悼。】。进一步深入研究miRNA在T细胞活化和分化过程中的生物学功能有助于我们更好的调控适应性免疫应答。

在本试验中,为了探询T细胞活化是否对miR—NA的表达谱产生影响,我们应用ExiqonmiRNA基因表达谱芯片,以活化的Jurkat细胞(用CD3抗体和CD28抗体双信号活化)为实验组,未活化Jurkat细胞为对照组,分析了二者miRNA表达谱的差异,找出表达水平显著改变(下调超过2倍)的miRNA。芯片结果显示,与未活化的Jurkat细胞相比,活化的Jurkat细胞中有4种miRNA表达水平明显下调。为了进一步验证芯片结果的可靠性,我们对下调的

miRNA进行实时定量PCR检测,最终分析结果与芯片结果相符。通过miRanda软件(miRanda是Enright等于2003年5月开发的第一个miRNA靶基因预测软件,该软件可以很好的预测人的miRNA的靶分子),我们预测了miR-568在T细胞活化过程中的潜在作用位点,包括:NFAT5(活化T细胞核因子5)、CD8B(CD8分子13链)和RAC3(Ras相关的c3肉毒

素底物3)。为了验证这些预测的靶分子是否为miR-568作用的真正靶分子,我们将预测的靶分子的3’UTR中miRNA结合位点上下游的部分序列导人pGI.3一MCS2荧光素酶表达载体中,构建报告系统;分别将pcDNA3一miR-568与含有靶分子的荧光素酶报告质粒共转染HEK293细胞,进行荧光素酶实验。结果显示:miR-568对NFAT5比较明显的抑制作用,提示miR-568可能通过NFAN5对T细胞活化起到一定的作用。

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