点评2006生命科技优秀论文：RNAi方法应用

点评2006生命科技优秀论文：RNAi方法应用

　　

编者按：为了鼓励更多的优秀论文在国内的核心刊物发表以及鼓励和发掘极具潜力的青年科学家，表彰优秀的实验成果，国内的一些知名核心期刊、生物技术公司与生物通联合举办了中国05-06生命科技年度优秀论文评选活动。此次评选活动已经进入了决赛阶段，最后“万”元大奖的获得者将从50多篇文章中诞生，目前有一些值得关注的决赛文章浮出水面，很有可能即是此次的“卫冕之王”。

候选论文： 《遗传学报》2005.11 Vol 32, No.11

RNAi及DNA芯片分析肝癌细胞系中受DNMT3B调控的下游基因 得票数：365 [投本文一票]

 

文章简介：

为揭示DNA甲基转移酶3B（DNMT3B）在肝癌中是否参与了肿瘤的发生，应用Western blotting及细胞免疫化学方法分析DNMT3B蛋白在人的正常肝细胞株、肝癌癌旁细胞株及肝癌癌细胞株中的表达。构建了DNMT3B 的RNAi稳定表达的重组载体，并转染入肝癌细胞株SMMC-7721中。以半定量RT-PCR及Western blotting分别鉴定DNMT3B RNAi表达载体对内源性DNMT3B的抑制效率。用高通量的cDNA基因芯片分析了SMMC-7721中DNMT3B抑制后有影响的下游基因谱。结果显示，DNMT3B在肝癌细胞株中的表达水平明显高于肝癌癌旁和正常肝细胞株。DNMT3B 的RNAi稳定表达重组载体转染SMMC-7721细胞株2个月后，观察到DNMT3B明显的受到抑制。cDNA基因芯片分析发现，DNMT3B抑制后诱导了26条基因表达下调，115条基因表达上调,包括一些发育相关基因以及肿瘤相关基因，如SNCG、NOTCH1、MBD3、WNT11、MAOA、FACL4等。提示DNMT3B的高表达可能与肝癌的发生有关，并以调控其它相关基因的表达而起作用，包括与发育相关的重要基因。

实验室及作者：

教育部发育与疾病相关基因研究重点实验室，江苏省基因诊断与治疗医学重点实验室，东南大学遗传学研究中心（许军，樊 红，赵主江，张建琼，谢维）

资助项目：

教育部高校青年教师奖（编号：2001/182）和国家自然科学基金项目（编号：30470950）资助

技术评述：

1.RNAi技术

RNAi的发现具有划时代的意义，它不仅深入揭示了细胞内基因沉默的机制，而且它还是后基因组时代基因功能分析的有力工具，极大地促进了人类揭示生命奥秘的进程。现在越来越多的研究人员开始采用RNAi来研究生物体的基因表达。RNAi技术可广泛应用到包括功能基因组学，药物靶点筛选，细胞信号传导通路分析，疾病治疗等等。

RNAi研究的一般技术路线是：

　

2.基因芯片技术

基因芯片（又称DNA 芯片、生物芯片）技术就是顺应人类基因组计划发展要求的产物，它的出现为解决此类问题提供了光辉的前景。

该技术系指将大量（通常每平方厘米点阵密度高于400）探针分子固定于支持物上后与标记的样品分子进行杂交，通过检测每个探针分子的杂交信号强度进而获取样品分子的数量和序列信息。早在八十年代， Bains W. 等人 [1] 就将短的 DNA 片断固定到支持物上，借助杂交方式进行序列测定。但基因芯片从实验室走向工业化却是直接得益于探针固相原位合成技术和照相平板印刷技术的有机结合以及激光共聚焦显微技术的引入 [2] 。它使得合成、固定高密度的数以万计的探针分子切实可行，而且借助激光共聚焦显微扫描技术使得可以对杂交信号进行实时、灵敏、准确的检测和分析。正如电子管电路向晶体管电路和集成电路发展是所经历的那样，核酸杂交技术的集成化也已经和正在使分子生物学技术发生着一场革命。现在全世界已有十多家公司专门从事基因芯片的研究和开发工作，且已有较为成型的产品和设备问世。主要代表为美国 Affymetrix 公司。该公司聚集有多位计算机、数学和分子生物学专家，其每年的研究经费在一千万美元以上，且已历时六七年之久，拥有多项专例。产品即将或已有部分投放市场，产生的社会效益和经济效益令人瞻目。 

文章评述：

癌症是一种常见的遗传性疾病，但是造成癌症的遗传学原因可以是从DNA本身序列上发生的，也有可能是由于多个遗传和表观遗传异常的事件积累作用下，将一个正常细胞转化为肿瘤细胞，譬如甲基化、乙酰化异常等。真核生物中DNA甲基化是一种重要的基因调控的表观遗传系统，癌症细胞的表观遗传改变包括全亚甲基化（global hypomethylation），单个基因亚甲基化，以及CpG岛亚甲基化。

目前有关人类基因位点特异性（locus-specific）或全甲基化模式机制至今仍不清楚，近期表观遗传改变已经成为了一种重要的人类肿瘤分子信号，异常DNA甲基化是最重要的表观遗传改变之一，其中生物学家已经清楚亚甲基化是一种重要的癌症基因组改变，但是对于这种改变的机制了解的并不多。

要建立基因组甲基化模式需要两个酶：甲基化转移酶3methylatransferase 3(DNMT3）和半甲基化转移酶1 hemi-methylatransferase 1(DNMT1)，在这篇文章中，研究人员结合了RNAi技术与基因芯片技术，先利用RNAi技术特异沉默DNA甲基转移酶3B，之后利用芯片检测在DNA甲基转移酶3B沉默后提取总RNA利用DNA芯片技术对基因组中其它基因表达情况进行检测。
（生物通：张迪）

附：
通讯作者简介：

****奖励计划”特聘教授 谢维教授

谢维，男，教授，博士生导师。1963年9月生于安徽省无为县。1981年参加工作，1984年加入中国共产党。1991年7月毕业于原南京铁道医学院微生物学与免疫学专业，获硕士学位。1995年8月毕业于南京大学生物化学系, 获得博士学位。1997年1月至1998年12月在美国罗彻斯特大学医学中心做博士后研究，1999年5月至2001年8月在加拿大多伦多大学、多伦多儿童医院、美国ROSWELL　PARK肿瘤研究所作高级访问学者。现为东南大学医学院遗传学科带头人、遗传学研究中心主任。国际“HLA表达与肿瘤”参照实验室主任，江苏省医学会医学遗传组副主任委员。2001年被批准为教育部“****奖励计划”特聘教授。 

谢维教授长期以来一直从事基因的表达和调控、基因功能的在体研究，擅长于应用动物模型研究基因的功能及其相互作用—功能基因组的重要研究方法。他在发育、疾病（肿瘤）相关基因的功能研究、G蛋白介导的信号传导途径等方面有着丰富的经验和积累。在美国做博士后研究期间，作为第一承担人完成“G蛋白介导的信号传导的研究”，在世界上首次发现磷酸酯酶Cβ2对白细胞趋化作用有负调控功能和磷酸酯酶Cβ3与镇痛有密切关系。有关该项研究成果的论文在美国《科学》杂志上发表，成为江苏省医学界在《科学》上发表论文的第一人，也是国内医学界在《科学》上发表论文的极少数几个人之一，引起同行的极大关注。 

自1997年起，谢维教授先后承担国家“973”、国家自然科学基金、国际合作及省部级项目多项。发表论文30余篇（SCI收录14篇），其中8篇发表在影响因子7以上的国际一流刊物，主编、参编学术教材多部。获得发明专利1项。他所在的遗传学研究中心被第13届国际组织相容性世界大会选定为“HLA与肿瘤”方面的参照实验室，成为国际组织相容性联合会该领域在中国指定的惟一成员实验室，也是该组织在世界范围内选择的6个实验室中的一个。 

谢维教授先后获得铁道部青年科技拔尖人才、江苏省“青蓝工程”优秀青年骨干教师、教育部“高等学校优秀青年教师奖励计划”和“吴健雄、袁家骝”科学奖等荣誉称号。 

点评2006生命科技优秀论文卫冕论文之一