当前位置: 首页 > 期刊 > 《中国急救医学》 > 2000年第10期
编号:10250670
Bcl-xl和Bcl-2基因在人和兔心肌细胞中的同源性研究
http://www.100md.com 《中国急救医学》 2000年第10期
     作者:马中富 马虹 高劲松 何建桂 叶任高 罗斌 何蕴韶

    单位:马中富(中山医科大学附属第一医院急诊科,广州 510080);马虹 高劲松 何建桂(心内科);叶任高(肾内科);罗斌 何蕴韶(中山医科大学达安基因诊断中心)

    关键词:Bcl-xl;Bcl-2;兔;人;同源性

    中国急救医学001002 [摘要] 目的 探讨兔和人的有核细胞中Bcl-xl和Bcl-2基因的同源性。方法 用人的Bcl-xl和Bcl-2基因序列来扩增兔心肌细胞的DNA,纯化其扩增产物,然后进行测序,再测定人与兔心肌细胞内Bcl-xl和Bcl-2基因的同源性。结果 兔心肌细胞内Bcl-xl基因的扩增产物长度为162个碱基,与人类Bcl-xl基因的碱基序列进行比较,在扩增的159个碱基片段中有151个碱基相同,其同源性为95.0%;而兔心肌细胞内Bcl-2基因的扩增产物长度为288个碱基,与人类Bcl-2基因mRNA的碱基序列进行比较,在扩增的199个碱基片段中有176个碱基相同,其同源性为88.4%。结论 兔和人的有核细胞中Bcl-xl和Bcl-2基因有很好的同源性,在研究兔心肌细胞这两种基因的改变时,完全可以用人的Bcl-xl和Bcl-2基因序列(引物)来扩增,为今后的进一步研究提供理论基础。
, 百拇医药
    [中图分类号] Q 25;Q 786 [文献标识码] A [文章编号] 1002-1949(2000)10-0570-03

    Study of Bcl-xl and Bcl-2 gene homogenous in rabbit cardiac myocytes and human karyotes

    MA Zhoug-fu

    (Emergency Department,the First Affiliated Hospital,Sun Yat-Sen University of Medical Sciences,Guangzhou 510080,China)

    MA Hong

    (Emergency Department,the First Affiliated Hospital,Sun Yat-Sen University of Medical Sciences,Guangzhou 510080,China)
, 百拇医药
    GAO Jin-song,et al

    (Emergency Department,the First Affiliated Hospital,Sun Yat-Sen University of Medical Sciences,Guangzhou 510080,China)

    [Abstract] Objective To investigate Bcl-xl and Bcl-2 gene homogeneity in rabbit cardiac myocytes and human karyotes.Methods DNA in rabbit cardiac myocytes were amplificated by using human Bcl-xl gene and Bcl-2 gene sequence.The amplificated products of DNA in rabbit myocytes were purificated before sequenced.The homogenous of Bcl-xl gene and Bcl-2 gene in rabbit myocardial cells and human karyotes were analysed.Results The length of the amplificated products of Bcl-xl gene in rabbit myocardial cells was 162 bases.The 95.0% of Bcl-xl gene in rabbit myocytes was homogeneous with human Bcl-xl gene in 159 bases sequences.And the length of the amplificated products of Bcl-2 gene in rabbit myocardial cells was 288 bases.The 88.4% of Bcl-2 gene in rabbit myocytes was homogenous with human Bcl-2 gene in 199 bases.Conclusions There were good homogeneities of Bcl-xl gene and Bcl-2 gene in between rabbit myocytes and human karyotes.Human Bcl-xl and Bcl-2 gene sequence,therefore,is completely used to amplificate both genes in rabbit cardiac myocytes when studying,which offerefore,basic theory for further study.
, 百拇医药
    [Key words] Bcl-xl; Bcl-2; Rabbit; Human; Homogeneity

    生物体在进化过程中,存在着染色体的高度同源性,大部分基因亦存在着不同程度的同源性,来调控不同种类的生物体包括动物和人类的组织细胞生长发育、成熟、衰老、增殖和死亡[1~4]。为探讨兔和人的有核细胞中Bcl-xl和Bcl-2基因的同源性,本文应用人的Bcl-xl和Bcl-2基因来扩增兔心肌细胞的DNA,然后再进行测序,首次测定了兔与人心肌细胞内Bcl-xl和Bcl-2基因的同源性,现报告如下。

    1 材料与方法

    1.1 材料 取新西兰兔1只,雄性,体重2.23 kg,3%戊巴比妥(1 ml/kg)腹腔内麻醉后,固定于手术台上,常规消毒,铺巾,剪毛,切开颈部皮肤,无菌下行气管切开,插入3号气管插管,固定后接电动呼吸机,常规切开胸骨、心包,暴露出心脏,切取心脏,放于无菌的生理盐水碗中,立即取下1 mm3的左心室肌4~5块,置-70℃冰箱下冷藏用于分子生物学实验。
, 百拇医药
    1.2 方法

    1.2.1 心肌细胞DNA提取 取-70℃下冻存的兔心肌块约1 g,剪碎,加入630 μl TE溶液,液氮下磨成匀浆,收集匀浆,加入30 μl 10% SDS和70 μl蛋白酶K(终浓度为0.1 mg/ml),充分混匀于55℃水浴下放置3h→离心(4℃,10 000 r/min)5分钟→沉淀中加700 μl重蒸酚-氯仿(酚氯仿=11)提取液,抽提DNA,摇匀后离心(4℃,10 000 r/min)5分钟→取上清液,再一次加入700 μl氯仿提取液抽提DNA 1次,离心(4℃,10 000 r/min)5分钟→沉淀中加70 μl氯仿混匀后离心(4℃,10 000 r/min)5分钟→取上清液,加入700 μl 3 mol/L醋酸钠和700 μl无水乙醇混匀后离心(4℃,12 000 r/min)5分钟→去上清液,沉淀用70%的乙醇洗1次后,离心(4℃,12 000 r/min)5分钟→去上清液,干燥后加入TE液溶解DNA,于DNA的琼脂糖凝胶上电泳。
, 百拇医药
    1.2.2 兔心肌细胞Bcl-xl、Bcl-2基因引物的设计

    通过GenBank、Mediline和中国生物医学数据库光盘检索(检索词:Bcl-2、Bcl-xl和Rabbit、兔和PCR,兔),未查到兔的Bcl-2和Bcl-xl基因的引物序列,故用人的Bcl-xl和Bcl-2基因引物,来扩增兔心肌细胞的DNA,然后将PCR产物进行纯化后测序,观察其与人的Bcl-xl和Bcl-2基因序列的同源性,实验方法如下:人有核细胞Bcl-xl、Bcl-2基因引物的设计:人野生型Bcl-xl引物由中山医科大学达安基因诊断中心生物医学实验部惠赠,根据人类Bcl-xl基因DNA全序列[5](GenBank Acc.U72398)设计合成,其序列为:F 5′-CGACGAGTTTGAACTGCGGTA-3′,其位点为416~436,R 5′-TCTACGCTTTCCACGCACAGT-3′,其位点为585~601,扩增长度为185 bp,使用浓度为10 nmol/ml。人Bcl-2引物是根据人类淋巴细胞上Bcl-2 mRNA全序列[2](GenBank M14745)而设计的,序列为:F:5′-CCTTTGTGTAACTGTACGGCC-3′位点为621~641,R:5′-CTTTGGCAGTAAATAGCTGATTCGAC-3′,位点为963~938,由上海生工生物工程公司合成,扩增长度为317 bp,使用浓度为10 nmol/ml。
, http://www.100md.com
    1.2.3 PCR 将兔心肌细胞内的DNA与人的Bcl-xl基因和Bcl-2基因引物在PCR仪(Perkin Elmer公司产Gene Amp PCR System 9600扩增仪)上进行扩增。反应体系:Bcl-xl(反应体积为30 μl):5×PCR Reaction Buffer 6 μl,2 mmol/L dNTP 3 μl,上、下游引物各1 μl,Taq酶(1 U/μl)1.5 μl,模板DNA 2.5 μl,双蒸水15 μl,混匀后加入适量石蜡油离心数秒钟后扩增。Bcl-2(30 μl):5×PCR Reaction Buffer 6 μl,2 mmol/L dNTP 3 μl,上、下游引物各1 μl,模板DNA 2.5 μl,Taq酶(1 U/μl)1.5 μl,双蒸水15 μl,混匀后加入适量石蜡油离心数秒钟后扩增。扩增条件:Bcl-xl:94℃预变性8分钟,然后按93℃45秒→56℃45秒→72℃60秒,共做30个循环,最后置72℃ 7分钟延伸。Bcl-2:94℃预变性3分钟,然后按94℃45秒→57℃45秒→72℃60秒,共做30个循环,最后置72℃5分钟延伸。取上述各反应管中PCR产物于2%琼脂糖凝胶上电泳,并观察条带,见图1,2。
, 百拇医药
    1.2.4 测序 将扩增后PCR产物进行割胶纯化测序。a.用3 mol/L醋酸钠和无水乙醇沉淀PCR产物,所得沉淀溶解在20 μl水中。b.将20 μl产物进行电泳割胶,回收特异性条带,用Qiagen公司纯化试剂盒(Qiaex Ⅱ Gel,Extraction Kit)纯化样品。c.收纯化后样品进行紫外法定量,取30~90 ng样品作为测序模板。d.进行PCR循环测序反应,反应体系(20 μl)均为引物2 μl,模板PCR产物4 μl,混合反应液8 μl(达安公司产品),H2O 6 μl。反应条件:96℃ 10秒→50℃ 5秒→60℃ 4分钟,共做25个循环。e.反应结束后用3 mol/L醋酸钠(pH 5.2)及无水乙醇沉淀反应液,将所得沉淀溶解在25 μl变性剂中,95℃变性3分钟。f.在美国PE公司产的ABI 310型测序仪上进行测序,数据收集和分析得到测序结果,见图1,2。

    图1 正常兔心肌细胞Bcl-xl基因扩增产物测序结果
, 百拇医药
    图2 正常兔心肌细胞Bcl-2基因扩增产物测序结果

    1.2.5 检测兔与人Bcl-xl基因与Bcl-2基因的同源性 将上述测序结果即兔心肌细胞的Bcl-xl基因和Bcl-2基因的DNA序列在Internal网GenBank中的BLAST Search上进行自动检查,测其同源性。

    2 结果

    2.1 兔心肌细胞内Bcl-xl基因的扩增产物长度为162个碱基,即-CGGCGGGCATTCAGCGACTGACATCC

    CAGCTCCACATCACCCCAGGGACAGCATATCAGAGCTT

    TGAACAAGTAGTGAACGAACTCTCCGGGATGGGGTGAA

    CTGGGGCCGCATTGTGGCCTTTTTCTCCTTCGGCGGGGC
, http://www.100md.com
    ACTGTGCATGGAAAGCTTAAA-。与人类Bcl-xl基因的碱基序列进行比较,在扩增的159个碱基片段中有151个碱基相同,其同源性为95.0%,结果见表1。

    2.2 兔心肌细胞内Bcl-2基因的扩增产物长度为288个碱基,即-CATCGTGCGGCTCTGTCAGACTTCTCC

    TGGGTGTCTCTGAAGATTTGTTCAGCCTGGCCCTGATAG

    GACGCTTGCATCACCCTCGGTGCCTACCTGGGCCACAAG

    TGAAGACACCAGGCCTGCCCCCCACATGATATGCAAAC

    AGTTCACGAAAGCAGGAGACATGATATGCATTGTCAGT
, 百拇医药
    GCCGCCCCATGCAACGCAGCTGGCTCTGTGAAGCGAGA

    GCCAGCAAGCCCCACGCGTACACAAAACAGCTTTCAGG

    CAAAATGTCGAATCATCTATTTACTGCCAAA G-。与人类Bcl-2基因mRNA的碱基序列进行比较,在扩增的199(161+38)个碱基片段中有176(139+37)个碱基相同,其同源性为88.4%,结果见表2。

    表1 与人类Bcl-xl基因的碱基序列进行比较

    E=Retrieve Entrek links (e.g, Medline abstracts, FASTA-formatted sequence reports); R=Retrieve Entrez links to Related sequences (neighbors); S=Retrieve SRS links (if present)。表2 与人类Bcl-2基因mRNA的碱基序列进行比较
, 百拇医药
    E=Retrieve Entrek links (e.g, Medline abstracts, FASTA-formatted sequence reports); R=Retrieve Entrez links to Related sequences (neighbors); S=Retrieve SRS links (if present)。

    3 讨论

    Zimonjic等[1]研究发现,角质细胞生长因子(KGF)基因在人类、狒狒和猩猩的15、21号染色体上分别有5个、4个和2个相同的位点,其结构和功能完全一致。作者认为KGF基因在人类和狒狒与猩猩中有高度的同源性。Cleary等[2]发现,从人类急性淋巴细胞白血病中分离出来的Bcl-2基因所编码的蛋白质与EB病毒蛋白质BHRF1有高度的同源性。Le Goas等[3]用鼠p53引物嵌入到兔脾脏的λ ZAP 2 cDNA文库中以后,进行RT-PCR,将其产物导入到噬菌体中复制、杂交,然后再纯化噬菌体,得到兔p53的cDNA,再将之与人和鼠的p53基因碱基序列对照,发现兔p53 cDNA与人类p53 cDNA有80%的同源序列,与鼠p53基因中碱基序列有80%的同源性,这与白细胞Ⅰ型抗原(HLA-1)基因在上述种族中观察到的结果相似。作者认为兔p53基因与人类p53基因的同源性,比与鼠基因的同源性更高。Aoyagi等[4]用人p53基因cDNA探针原位杂交兔颈总动脉急性损伤后血管平滑肌细胞中的p53基因,测其表达情况,发现增厚的血管内膜层中平滑肌细胞内p53基因表达呈强阳性,人p53基因表达能反映出兔的血管平滑肌细胞中p53基因的表达情况,提示人类p53基因与兔的p53基因有较好的同源性。
, 百拇医药
    本课题首次用一段人的Bcl-xl及Bcl-2基因序列(引物)来扩增免心肌细胞中的DNA,分别得到其特异性条带之后进行割胶纯化,再测其扩增片段的碱基序列,将之在GenBank中BLAST search上与人类Bcl-xl和Bcl-2基因序列进行对照,结果显示,兔心肌细胞Bcl-xl基因在扩增的159个碱基片段中,与人类Bcl-xl基因的碱基序列有95.0%的同源性;兔心肌细胞Bcl-2基因在扩增的199个碱基片段中,与人类Bcl-2基因mRNA序列有88.4%的同源性。因此在研究兔心肌细胞这两种基因的改变时,完全可以用人的Bcl-xl和Bcl-2基因序列(引物)来扩增,为今后的进一步研究提供理论基础。

    [基金项目] 卫生部基金资助项目(1996-1-116)

    [参考文献]

    [1]Zimonjic DB,Kelley MJ,Rubin JS,et al.Fluorescence in situ hybridization analysis of keratinocyte growth factor gene amplification and dispersion in evolution of great apes and humans[J]. Proc Natl Acad Sci USA,1997,94:11461-11465.
, http://www.100md.com
    [2]Cleary ML,Smith SD,Sklar J.Cloning and structural analysis of cDNAs for bcl-2 and a hybrid bcl-2/immunoglabulin transcript resulting from the t(14,18)translocation[J].Cell,1986,47:19-28.

    [3]Le Goas F,May P,Ronco P,et al.cDNA cloning and immunological characterization of rabbit p53[J]. Gene,1997,185:169-173.

    [4]Aoyagi M,Yamamoto M,Azuma H,et al.Expression of p53 protein and p53 gene transcripts in rabbit carotid arteries after ballon denudation[J]. Histochem Cell Biol,1997,107:365-370.

    [5]Aitschui,Stephen F,Madden TL,et al.Gapped BLAST and PSI-BLAST:a new generation of protein database search programs[J].Nucleic Acids Res,1997,25:3389-3402.

    [收稿:2000-08-02], 百拇医药