本發(fā)明屬于生物醫(yī)學(xué)專業(yè)領(lǐng)域,涉及一種新型人鼠同源性非編碼rnaensmust00000139055以及在制備診斷肺纖維化疾病檢測試劑藥物中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
肺纖維化(pulmonaryfibrosis,pf)是一種漸進(jìn)性疾病,由急、慢性肺間質(zhì)疾病演化而來,是多種間質(zhì)性肺病終末期的共同狀態(tài)及病理表現(xiàn)。隨著我國各類原因?qū)е碌姆卫w維化患病率不斷上升,肺纖維化已成為我國呼吸系統(tǒng)主要疾病之一,其晚期及急性加重狀態(tài)在急危重癥中的比例不斷升高,且與不良預(yù)后密切相關(guān)。
目前臨床診斷肺纖維化疾病主要包括以下幾種手段:一、影像學(xué)檢查:胸部高分辨ct(hrct)檢查,能細(xì)致的顯示肺部病變的位置、程度及性質(zhì),對某些類型的肺纖維化如特發(fā)性肺纖維化等的診斷具有指導(dǎo)意義。二、肺功能檢查:肺功能檢查亦是診斷肺纖維化不可缺少的檢查項(xiàng)目,有助于了解肺通氣與彌散功能等情況,尤其是動態(tài)肺功能演變更能反映疾病的發(fā)展和預(yù)后。三、外科手術(shù)活檢:可根據(jù)肺活檢病理做出明確的疾病診斷。但目前的診斷手段和策略都很難做到早期診斷,往往在疾病進(jìn)展到一定程度以后,患者才因?yàn)榘Y狀逐漸明顯而得到確診和治療。呼吸困難是肺纖維化最常見癥狀。輕度肺纖維化時(shí),呼吸困難常在劇烈活動時(shí)出現(xiàn),因此常常被忽視或誤診為其他疾病。當(dāng)肺纖維化進(jìn)展時(shí),在靜息時(shí)也發(fā)生呼吸困難,嚴(yán)重的肺纖維化患者可出現(xiàn)進(jìn)行性呼吸困難。肺組織纖維化的嚴(yán)重后果,導(dǎo)致正常肺組織結(jié)構(gòu)改變,功能喪失。當(dāng)大量沒有氣體交換功能的纖維化組織代替肺泡,導(dǎo)致氧不能進(jìn)入血液?;颊吆粑粫?,缺氧、酸中毒、喪失勞動力,嚴(yán)重者最后可致死亡。由于肺纖維化后期所帶來的嚴(yán)重后果,因此,及早的對其進(jìn)行診斷具有重要意義,早期診斷,從而做到早期預(yù)防和早期治療以期待獲得更好的治療效果。但在早期階段,由于現(xiàn)有技術(shù)的限制,常被漏診甚至誤診為其他疾病,容易延誤最佳的治療時(shí)期,成為目前臨床上呼吸系統(tǒng)疾病的難點(diǎn)之一。
近年來表觀遺傳學(xué)成為多種疾病研究的熱點(diǎn)與重點(diǎn),且逐漸成為肺纖維化研究的一個(gè)重要方向。表觀遺傳學(xué)是指在基因組dna序列不變的情況下,通過改變dna甲基化、組蛋白修飾、染色體結(jié)構(gòu)參與基因表達(dá)調(diào)控的一種可逆、可遺傳的遺傳信息。目前已知,人體基因組中的98%不編碼蛋白質(zhì)的基因組dna大多可轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生非編碼rna(non-codingrna,ncrna)。而這些ncrna即介導(dǎo)和參與了表觀遺傳學(xué)的機(jī)制。根據(jù)成熟轉(zhuǎn)錄本大小的不同,ncrna可分為小分子ncrna(如sirna、mirna、pirna等),中等長度ncrna(70-200nt)和長ncrna(longncrna,lncrna,≥200nt)。目前,ncrna領(lǐng)域研究較多的是小分子ncrna,而對lncrna的研究還處于起步階段。長鏈非編碼rna(longnon-codingrna,lncrna)是一類長度大于200nt、自身不編碼蛋白、且物種間相對保守的rna,已知其可參與x染色體沉默、基因組印記、染色質(zhì)修飾、轉(zhuǎn)錄激活、轉(zhuǎn)錄干擾等多種重要生物過程。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明通過構(gòu)建小鼠肺纖維化模型,應(yīng)用lncrnamicroassay技術(shù)(mouselncrnamicroarrayv2.0,arraystar.inc,探針覆蓋31,423條lncrna、25,376條編碼基因),開展小鼠正常肺組織、纖維化肺組織之間差異lncrna的篩選,通過序列分析,共得到纖維化肺組織相對正常肺組織高表達(dá)5倍以上的lncrna有513條、低表達(dá)5倍以上的lncrna有204條。對芯片檢測到的具有人鼠同源性的,差異表達(dá)基因、同時(shí)又被預(yù)測為差異lncrna可能調(diào)控靶標(biāo)的編碼基因,進(jìn)行g(shù)o和pathway生物信息學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)一條lncrna-ensmust00000139055,其核酸序列如seqidno.1所示。經(jīng)定量pcr檢測結(jié)果表明此lncrna在肺纖維化組織中高表達(dá),而在正常組織中低表達(dá)。構(gòu)建lncrna的質(zhì)粒過表達(dá)載體,并轉(zhuǎn)染人肺泡上皮細(xì)胞a549,結(jié)果表明其明顯促進(jìn)了肺泡上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化為肌纖維母細(xì)胞的上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymaltransition,emt)過程,表現(xiàn)為:細(xì)胞形態(tài)發(fā)生改變,誘導(dǎo)人肺泡上皮細(xì)胞中成纖維母細(xì)胞標(biāo)記物:vimentin、α-sma、n-cadherin表達(dá)增加;上皮細(xì)胞標(biāo)記物:e-cadherin、epcam、krt-5表達(dá)下降;細(xì)胞外基質(zhì)標(biāo)記物:mmp-2、mmp-9表達(dá)增加。使用該lncrna、的質(zhì)粒過表達(dá)載體轉(zhuǎn)染人支氣管上皮細(xì)胞(hbec)所獲得的結(jié)果與a549細(xì)胞系的結(jié)果一致。
本發(fā)明的目的之一是提供一種人鼠同源性肺纖維化相關(guān)的長鏈非編碼rna(longnon-codingrna,lncrna),命名為lncrna-ensmust00000139055,其核苷酸序列如seqidno.1所示。本發(fā)明所提供的lncrna,通過q-rtpcr方法獲得證實(shí),顯著高表達(dá)于纖維化組織,這一新型的lncrna將進(jìn)一步豐富肺纖維化發(fā)病機(jī)制的研究,也為肺纖維化的早期診斷及預(yù)后檢測提供了新的檢測靶點(diǎn)。
本發(fā)明所提供的人源lncrna的編碼dna序列定位于hoxa3基因的第2個(gè)內(nèi)含子內(nèi),轉(zhuǎn)錄方向與hoxa3相反。hoxa3基因位于人類染色體7p15-p14,屬于i型同源盒基因(hox基因)a簇基因的一部分,編碼dna結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子,是參與組織纖維化過程的重要因子??梢酝ㄟ^其特異的“時(shí)空”表達(dá)模式?jīng)Q定細(xì)胞的定向分化與增殖;hoxa3可誘導(dǎo)上皮細(xì)胞的遷移,促進(jìn)血管再生和損傷修復(fù)、hoxa3能抑制nf-κb通路的多個(gè)成員的表達(dá),特別是能夠通過抑制tnf-α的表達(dá),抑制慢性損傷的過度炎癥應(yīng)答反應(yīng),從而對異常損傷修復(fù)及纖維化的發(fā)生發(fā)展具有保護(hù)作用。該lncrna存在人同源序列;在人肺泡上皮細(xì)胞株a549或者人支氣管上皮細(xì)胞hbec中過表達(dá)該lncrna不僅可以抑制其靶基因hoxa3的表達(dá),還能夠誘導(dǎo)纖維化標(biāo)志性蛋白的表達(dá)改變,該lncrna通過參與調(diào)節(jié)hoxa3,在肺纖維化形成中發(fā)揮的重要作用,為早期肺纖維化的治療提供新分子標(biāo)記與藥物靶點(diǎn)。
本發(fā)明提供的lncrna序列,既可以通過生物學(xué)方法獲得,又可通過化學(xué)合成方法獲得,若通過化學(xué)合成方法制備,只要將其核苷酸序列提供給相關(guān)專業(yè)公司,委托其合成即可。為增強(qiáng)其穩(wěn)定性、生物利用度、組織靶向性等藥學(xué)特征,可對其進(jìn)行硫代修飾或甲氧基修飾等。
本發(fā)明提供的人肺纖維化相關(guān)的lncrna,包括與其90%以上同源的核苷酸序列,或經(jīng)硫代修飾或/和甲氧基修飾得到的核苷酸序列,可用于制備診斷肺纖維化疾病的試劑。
本發(fā)明的目的之二是提供所述lncrna用于制備診斷或輔助診斷肺纖維化的藥物或試劑盒的用途。
本發(fā)明目的之三在于提供了一種用于診斷肺纖維化的芯片試劑盒,其中包括:負(fù)載有所述lncrna序列的檢測芯片。
所述芯片試劑盒還包括用于提取rna、pcr、雜交、顯色等所需的試劑,包括但不限于:抽提液、擴(kuò)增液、雜交液、酶、對照液、顯色液、洗液、抗體等,以及標(biāo)記rna樣品的標(biāo)記物、以及與所述標(biāo)記物相對應(yīng)的底物。
所述的芯片試劑盒中還可包括使用說明書和/或芯片圖像分析軟件。
本發(fā)明還提供了一種用于診斷肺纖維化的試劑盒,其中包括:
1)用于擴(kuò)增該lncrna的特異性引物對;
2)標(biāo)準(zhǔn)dna模板或負(fù)載有權(quán)利要求1所述長鏈非編碼rna的檢測芯片;
3)pcr反應(yīng)體系。
優(yōu)選地,所述特異性引物對包括上游引物和下游引物,上游引物序列為seqidno.2,下游引物序列為seqidno.3。
進(jìn)一步優(yōu)選地,所述pcr反應(yīng)體系包括dntp、pcr緩沖液和dna聚合酶。
進(jìn)一步優(yōu)選地,所述pcr反應(yīng)體系為熒光定量pcr反應(yīng)液,包含熒光染料。
進(jìn)一步地,所述試劑盒的使用方法:上游引物(10μmol/l)1.0μl,下游引物(10μmol/l)1.0μl,肺組織/血液樣本cdna0.3μl,dna聚合酶(5u/μl)0.2μl,ddh2o19μl;反應(yīng)參數(shù)均為:94℃3min(預(yù)變性);94℃30sec(變性),64℃30sec(復(fù)性),72℃60sec(延伸),所述變性-復(fù)性-延伸30次循環(huán)。
本發(fā)明目的之四在于提供一種檢測所述lncrna的方法,包括如下步驟:
1)提取樣品總rna;
2)制備樣品cdna;
3)擴(kuò)增lncrna。
本發(fā)明目的之五在于提供一種檢測肺纖維化的方法,包括如下步驟:
1)提取樣品總rna;
2)制備樣品cdna;
3)定量擴(kuò)增lncrna,并根據(jù)定量結(jié)果進(jìn)行判斷。
檢測所用樣品為全血或肺組織,由于肺組織非常難以獲得,故本發(fā)明所述方法還可通過全血進(jìn)行診斷,且診斷準(zhǔn)確率與采用肺組織相當(dāng),大大增加了診斷的便捷性、可操作性和可靠性。
本發(fā)明目的之六在于提供所述lncrna作為肺纖維化藥物新靶點(diǎn)的用途。
附圖說明
圖1是定量pcr檢測本發(fā)明所述lncrna在肺纖維化組織以及正常對照組織中的表達(dá)結(jié)果圖。
圖2是對轉(zhuǎn)染lncrna過表達(dá)載體的人肺泡上皮細(xì)胞株a549,轉(zhuǎn)入空載pex-3的細(xì)胞株和不轉(zhuǎn)染的對照細(xì)胞株進(jìn)行定量pcr檢測lncrna表達(dá)結(jié)果圖。
圖3對轉(zhuǎn)染lncrna過表達(dá)載體的人肺泡上皮細(xì)胞株a549和轉(zhuǎn)入空載pex-3的細(xì)胞株在72小時(shí)之后的細(xì)胞形態(tài)學(xué)圖像。
圖4是對轉(zhuǎn)染lncrna過表達(dá)載體的人肺泡上皮細(xì)胞株a549和轉(zhuǎn)入空載pex-3的細(xì)胞株進(jìn)行定量pcr檢測成纖維母細(xì)胞標(biāo)記物:vimentin、α-sma;上皮細(xì)胞標(biāo)記物:e-cadherin、epcam、krt-5;細(xì)胞外基質(zhì)標(biāo)記物:mmp-2andmmp-9表達(dá)的結(jié)果。
圖5是對轉(zhuǎn)染lncrna過表達(dá)載體的人肺泡上皮細(xì)胞株a549和轉(zhuǎn)入空載pex-3的細(xì)胞株進(jìn)行westernblot檢測預(yù)測靶基因hoxa3以及成纖維母細(xì)胞標(biāo)記物:vimentin、α-sma、n-cadherin;上皮細(xì)胞標(biāo)記物:e-cadherin、connexin43表達(dá)的結(jié)果圖。
圖6是對轉(zhuǎn)染lncrna過表達(dá)載體的人肺泡上皮細(xì)胞株a549和轉(zhuǎn)入空載pex-3的細(xì)胞株進(jìn)行免疫熒光檢測成纖維母細(xì)胞標(biāo)記物:vimentin、上皮細(xì)胞標(biāo)記物:e-cadherin表達(dá)的結(jié)果圖。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明,但并不限定于本發(fā)明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接或間接導(dǎo)出的所有變形,均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。下屬實(shí)施例中,凡未注明具體實(shí)驗(yàn)條件的,均為按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)條件,例如sambrook等著的分子克?。簩?shí)驗(yàn)室手冊(newyork:coldspringharborlaboratorypress,1989),freshney著的動物細(xì)胞培養(yǎng):基本技術(shù)指南第五版(johnwiley&sons,inc,2005)中所述的條件及實(shí)驗(yàn)步驟,或按照制造廠商所建議的條件及實(shí)驗(yàn)步驟。若無特別說明,下述實(shí)施例中所用實(shí)驗(yàn)材料,均為常規(guī)材料和化學(xué)試劑。
實(shí)施例1:lncrna序列的克隆與分析
1、試劑
trizol試劑購自美國invitrogen公司;mmlv逆轉(zhuǎn)錄酶dna聚合酶、dna連接酶、pfu酶、ecori酶、bamhi酶均購自立陶宛fermentas公司;隨機(jī)引物購自美國promega公司;rneasy抽提試劑盒、dna凝膠回收試劑盒、中量抽提試劑盒、quantitectsybrgreenpcr試劑盒均購自德國qiagen公司;mouselncrnamicroarrayv2.0芯片購自上??党缮锕?;pcr引物由invitrogen公司合成。
2、試劑、菌株、細(xì)胞株和載體
pcr-blunt-topo載體購自美國invitrogen公司;balb/c鼠,spf(specificpathogen-free,無特定病原體)級,購自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動物技術(shù)有限公司。
3、實(shí)驗(yàn)方法
3.1肺纖維化組織總cdna文庫的構(gòu)建
3.1.1小鼠纖維化肺組織及正常肺組織總rna的提取
使用trizol試劑以及根據(jù)rneasy抽提試劑盒實(shí)驗(yàn)步驟。將收獲的肺組織加入1mltrizol試劑裂解,裂解時(shí)用槍吸打幾次;每50-100mg組織樣品,加入1ml的trizol試劑,用電動勻漿器進(jìn)行勻漿;所加樣品體積不能超過勻漿此樣品所使用的trizol試劑體積的10%;在上述的trizol中加入0.2ml氯仿,漩渦振蕩10秒,室溫下靜置5分鐘,4℃下,12000rpm離心15分鐘,吸取上層水相移入新的無rna酶離心管中;加入與上述上層水相等體積的異丙醇,混勻后,4℃條件下靜置20分鐘,然后4℃下12000rpm離心10分鐘,棄上清得沉淀;在上述沉淀中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%的乙醇1ml,顛倒數(shù)次,4℃下12000rpm離心5分鐘,棄上清;再次4℃下12000rpm離心2分鐘;棄上清,室溫下干燥1~2分鐘,加20μl無rna酶水溶解,得到rna提取液,-80℃保存?zhèn)溆茫?/p>
3.1.2逆轉(zhuǎn)錄(rt)
在500μlep管中加入以下組分:
肺組織提取rna10μl;
隨機(jī)引物(10μmol/l)1μl;
h2o18μl。
混勻后70℃溫育5min,迅速置冰浴中,靜置3min后加樣如下:
rnase抑制劑1μl;
dntp(10mmol/l)1μl;
5×逆轉(zhuǎn)錄酶緩沖液8μl;
mmlv逆轉(zhuǎn)錄酶1μl;
混勻后42℃溫育1h,70℃10min滅活逆轉(zhuǎn)錄酶,-20℃保存樣品。
3.1.3肺纖維化組織總cdna文庫的構(gòu)建
將本實(shí)施例3.1.2所得單鏈cdna經(jīng)dna聚合酶及pfu酶處理得到平末端雙鏈cdna(操作步驟見dna聚合酶、pfu酶操作手冊)。所得平末端雙鏈cdna連接到pcr-blunt-topo載體上,構(gòu)建肺纖維化組織總cdna文庫。
3.2lncrnamicroarray技術(shù)與分析
使用3.1.1中提取的兩類組織的總的rna,用agilent公司的快速amp標(biāo)記試劑盒標(biāo)記rna,與芯片上的探針雜交;收集芯片的數(shù)據(jù),用agilentgenespringgxv12.0軟件分析數(shù)據(jù)篩選出絕對信號值大、組間差異倍數(shù)大、組內(nèi)樣本間表達(dá)異質(zhì)性小的lncrna。采用go分析和pathway分析挑選出與肺纖維化過程有著密切關(guān)系的lncrna,即所述lncrna,其核苷酸序列如seqidno.1所示。
實(shí)施例2q-rtpcr驗(yàn)證所述lncrna在纖維化肺組織和正常組織中的差異表達(dá)
1、以鼠纖維化肺組織及正常肺組織為材料,用trizol試劑分別提取纖維化肺組織及正常肺組織的總rna(方法同實(shí)施例1中的3.1.1)。將纖維化肺組織總rna和正常肺組織總rna各取1μg,用隨機(jī)引物進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)(方法同實(shí)施例1中的3.1.2)獲纖維化肺組織及正常肺組織的總cdna,合成的纖維化肺組織及正常肺組織的總cdna即為定量pcr反應(yīng)的模板。
2、所述lncrna的特異性引物序列如下:
f:5’–gcaagaagccctgttgtctc-3’;r:5’–cgtcgtctctcttcccactc-3’。
3、pcr的反應(yīng)體系為:
pcr緩沖液(10×)2.5μl;
dntp(2.5mmol/l)1.0μl;
上游引物(10μmol/l)1.0μl;
下游引物(10μmol/l)1.0μl;
肺組織cdna0.3μl;
dna聚合酶(5u/μl)0.2μl;
ddh2o19μl。
反應(yīng)參數(shù)均為:94℃3min(預(yù)變性);94℃30sec(變性),64℃30sec(復(fù)性),72℃60sec(延伸),所述變性-復(fù)性-延伸30次循環(huán)。
rt-pcr擴(kuò)增獲得的序列如序列表中seqidno:1所示。
4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果
纖維化肺組織及正常肺組織lncrna的表達(dá)情況見圖1,可以看出,該lncrna在幾種模型的纖維化肺組織中高表達(dá)而在正常肺組織中低表達(dá)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該lncrna在纖維化肺組織和正常肺組織表達(dá)水平的值接近一倍,存在明顯差異,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,通過多次試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表明,陽性檢出率可達(dá)100%,因而lncrna在肺纖維化的發(fā)生發(fā)展過程中具有重要的生物學(xué)功能,可以作為纖維化肺組織診斷的標(biāo)志物,用作纖維化肺組織的篩查。
實(shí)施例3:所述lncrna的過量表達(dá)促進(jìn)人肺泡上皮細(xì)胞的轉(zhuǎn)間充質(zhì)細(xì)胞生長特性
1、試劑
采用常規(guī)的試劑,與實(shí)施例1相同。
2、菌株、細(xì)胞株和載體
lipofectamine2000轉(zhuǎn)染試劑購自美國invitrogen公司;dmem培養(yǎng)基、胎牛血清均購自美國gibico公司;硝基藍(lán)四唑(nitrobluetetrazolium,nbt)購自美國sigma公司。
人肺泡上皮細(xì)胞株a549購自美國標(biāo)準(zhǔn)菌種收藏所(atcc);e.colibl2菌株購自上海吉瑪制藥技術(shù)有限公司;真核表達(dá)載體pex-3購自上海吉瑪制藥技術(shù)有限公司。
3、實(shí)驗(yàn)方法
3.1用pcr方法得到該lncrna序列片段
3.1.1oligo設(shè)計(jì),目的基因上下游引物分別加上ecori和bamhi及保護(hù)堿基,用于載體的亞克隆,oligo序列如下
3.1.2引物由上海吉瑪制藥技術(shù)有限公司合成
3.1.3將oligo溶解成50μm,將oligo分別取相同體積至一1.5ml離心管,混合均勻,配成oligomix
3.1.4用配制好的oligomix進(jìn)行第一輪pcr反應(yīng),
pcr體系如下:
oligomix6μl;
10×pfubuffer(+mg2+)5μl;
dntp1μl;
b1294-11μl;
b1294-261μl;
ddh2o36μl;
pfudnapolymerase0.3μl。
循環(huán)條件:
95℃3min(預(yù)變性);94℃30sec(變性),55℃30sec(復(fù)性),72℃30sec(延伸),所述變性-復(fù)性-延伸30次循環(huán)。
3.1.5用b1294-1和b1294-26進(jìn)行第二輪pcr反應(yīng),模板為第一輪pcr反應(yīng)的產(chǎn)物。
pcr體系如下:
第一輪pcr產(chǎn)物1μl;
10×pfubuffer(+mg2+)5μl;
dntp1μl;
b1294-11μl;
b1294-261μl;
ddh2o41μl;
pfudnapolymerase0.3μl。
反應(yīng)條件與第一輪相同。第一輪pcr可得到混有目的基因條帶的非單一條帶pcr產(chǎn)物混合物,再用第一輪的pcr產(chǎn)物為模板,通過第二輪pcr則可獲得單一的目的基因條帶。
3.1.6pcr反應(yīng)完成后,利用agarose電泳并切膠回收該lncrna基因片段。
3.2目的基因lncrna克隆到載體pex-3中
3.2.1用ecori和bamhi對ensmust00000139055基因片段進(jìn)行酶切,37℃酶切2小時(shí),酶切體系如下:
10×buffer5μl;
dna15μl;
ecori1μl;
bamhi1μl;
ddh2o28μl。
3.2.2用ecori和bamhi對載體pex-3進(jìn)行酶切,37℃酶切2小時(shí),酶切體系如下:
10×buffer5μl;
pex-35μl;
ecori1μl;
bamhi1μl;
ddh2o38μl。
3.2.3電泳,用dna凝膠回收試劑盒回收ensmust00000139055基因片段和載體pex-3。
3.2.4用t4dnaligase連接雙酶切得到的ensmust00000139055基因片段和線性化的載體,22℃連接2小時(shí),連接體系如下:
t4dnaligasebuffer2μl;
pex-32μl;
a05rik5μl;
t4dnaligase1μl;
ddh2o10μl。
3.2.5感受態(tài)細(xì)胞的制備:(氯化鈣法)
3.2.5.1從于37℃培養(yǎng)16小時(shí)的新鮮平板中挑取一個(gè)單菌落,轉(zhuǎn)到一個(gè)含有100mllb培養(yǎng)基的1l燒瓶中。于37℃劇烈振搖培養(yǎng)3小時(shí)(旋轉(zhuǎn)搖床,300轉(zhuǎn)/分)。
3.2.5.2在無菌條件下將細(xì)菌轉(zhuǎn)移到一個(gè)無菌、一次性使用的、用冰預(yù)冷的50ml聚丙烯管中,在冰上放置10分鐘,使培養(yǎng)物冷卻至0℃。
3.2.5.3于4℃,以4000轉(zhuǎn)/分離心10分鐘,回收細(xì)胞。
3.2.5.4倒出培養(yǎng)液,將管倒置1分鐘,使最后殘留的痕量培養(yǎng)液流盡。
3.2.5.5以10ml用冰預(yù)冷的0.1mol/lcacl2重懸每份沉淀,放置于冰浴上。
3.2.5.6于4℃,以4000轉(zhuǎn)/分離心10分鐘,回收細(xì)胞。
3.2.5.7倒出培養(yǎng)液,將管倒置1分鐘,使最后殘留的痕量培養(yǎng)液流盡。
3.2.5.8每50ml初始培養(yǎng)物用2ml用冰預(yù)冷的0.1mol/lcacl2(含20%甘油)重懸每份細(xì)胞沉淀。
3.2.5.9將細(xì)胞分裝成小份(100μl/支),放于-70℃凍存。
(感受態(tài)細(xì)胞制備參考:分子克隆實(shí)驗(yàn)指南第二版55頁)
3.2.6將連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)化感受態(tài)細(xì)胞
3.2.6.1從-70℃中取出感受態(tài)細(xì)胞,將裝有感受態(tài)細(xì)胞的離心管冰上放置4分鐘,待感受態(tài)細(xì)胞解凍后,加入10μl連接產(chǎn)物,輕柔混勻內(nèi)容物,在冰中放置30分鐘。
3.2.6.2將離心管放到預(yù)加溫到42℃的水浴鍋中放好的試管架上,放置90秒,不要搖動離心管。
3.2.6.3快速將離心管轉(zhuǎn)移到冰浴中,使細(xì)胞冷卻3分鐘。
3.2.6.4向每支離心管加入800μllb培養(yǎng)基(不含抗生素),然后將離心管轉(zhuǎn)移到37℃搖床,250轉(zhuǎn)/分鐘,培育45分鐘使細(xì)菌復(fù)蘇。
3.2.6.5取200μl培育后的細(xì)胞均勻涂布于含50μg/mlkanamycinlb平板上。
3.2.6.6等平板上液體被吸收后,將平板倒置于37℃培養(yǎng)箱中,培養(yǎng)16小時(shí)。
3.2.7從平板上挑取克隆菌落,小抽質(zhì)粒并做鑒定挑出陽性克隆。
3.2.7.1從培養(yǎng)好的平板上挑取4個(gè)單獨(dú)、飽滿的菌落,置于含有5ml(含50μg/mlkanamycin)lb培養(yǎng)基的試管中,
3.2.7.2將上述試管置于細(xì)菌搖床中培養(yǎng),37℃,250轉(zhuǎn)/分鐘,培養(yǎng)16小時(shí)。
3.2.7.3將培養(yǎng)好的菌液,用質(zhì)粒小提試劑盒(天根生化,dp104-02)抽提質(zhì)粒,(質(zhì)粒抽提步驟詳見質(zhì)粒小提試劑盒說明書)。
3.2.7.4將抽提好的質(zhì)粒進(jìn)行雙酶切鑒定,每管反應(yīng)體系如下:
10×buffer1μl;
質(zhì)粒1μl;
ecori0.5μl;
bamhi0.5μl;
ddh2o7μl。
3.2.7.5酶切37℃,1小時(shí)后電泳,在目的條帶大小對應(yīng)區(qū)域有酶切得到的條帶對應(yīng)的克隆即為陽性克隆。
3.3重組質(zhì)粒測序驗(yàn)證并大量抽提
3.3.1取200μl陽性克隆對應(yīng)的菌液送測序,并將剩余的菌液用甘油保存。
3.3.2將測序結(jié)果與目的基因序列進(jìn)行比對,正解無誤后,用保存的甘油菌液接菌lb培養(yǎng)基,進(jìn)行大量質(zhì)粒抽提,得到足夠量的重組質(zhì)粒。
3.4構(gòu)建單克隆人肺泡上皮細(xì)胞株a549-lncrna-ensmust00000139055
用含5%胎牛血清的dmem培養(yǎng)基將人肺泡上皮細(xì)胞株a549培養(yǎng)于5%co2的37℃培養(yǎng)箱中。轉(zhuǎn)染前一天于6孔板中接入1×106個(gè)細(xì)胞/孔,用lipofectamine2000進(jìn)行轉(zhuǎn)染,每孔轉(zhuǎn)染重組質(zhì)粒pex3-lncrna-ensmust000001390554μg。細(xì)胞轉(zhuǎn)染48小時(shí)后收集細(xì)胞。同時(shí)以空載體pex-3轉(zhuǎn)染a549細(xì)胞(見lipofectamine2000說明書),得到對照細(xì)胞株a549-pex-3。
3.5單克隆人肺泡上皮細(xì)胞株中該lncrna的表達(dá)量檢測
以常規(guī)半定量rt-pcr檢測各單克隆人肺泡上皮細(xì)胞株中該lncrna的表達(dá)量,并以轉(zhuǎn)入空表達(dá)載體pex-3的肺泡上皮細(xì)胞株a549-pex-3作為對照。
50μl半定量pcr反應(yīng)體系,其組分為:
pcr緩沖液(10×)5μl
mgcl2(25mm)5μl
dntp(2.5mmol/l)1.0μl
上游引物(10μmol/l)0.5μl
下游引物(10μmol/l)0.5μl
模板(a549-lncrna-ensmust00000139055或a549-pex-3的cdna)2μl
dna聚合酶(5u/μl)0.4μl
ddh2o35.6μl
所有pcr的反應(yīng)參數(shù)為:94℃3min(預(yù)變性);94℃30ec(變性),64℃30sec(復(fù)性),72℃60sec(延伸),所述變性-復(fù)性-延伸×ncycles。循環(huán)次數(shù)根據(jù)pcr反應(yīng)的起跳點(diǎn)確定,一般情況下,每次具體的pcr反應(yīng)較起跳點(diǎn)多1-2個(gè)循環(huán)。
圖2是對轉(zhuǎn)染所述lncrna過表達(dá)載體的人肺泡上皮細(xì)胞株a549,轉(zhuǎn)入空載pex-3的細(xì)胞株和不轉(zhuǎn)染的對照細(xì)胞株進(jìn)行定量pcr檢測該lncrna表達(dá)結(jié)果圖。圖2表明,與轉(zhuǎn)染空表達(dá)載體相比,轉(zhuǎn)染該lncrna過表達(dá)載體的ensmust00000139055表達(dá)量達(dá)300倍以上。
3.6所述lncrna過量表達(dá)的人肺泡上皮細(xì)胞株a549細(xì)胞形態(tài)學(xué)檢測
將本實(shí)施例3.4構(gòu)建的單克隆人肺泡上皮細(xì)胞株a549-lncrna-ensmust00000139055和轉(zhuǎn)入空表達(dá)載體pex-3的細(xì)胞株a549分別以1×106個(gè)細(xì)胞/孔的數(shù)量接入在6孔板中用1ml含5%胎牛血清的dmem培養(yǎng),培養(yǎng)于5%co2的37℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。3天后,相差顯微鏡下檢查細(xì)胞形態(tài)學(xué)改變,見圖3,與轉(zhuǎn)染空表達(dá)載體pex-3的a549細(xì)胞相比,轉(zhuǎn)染重組質(zhì)粒pex-3-lncrna-ensmust00000139055的a549細(xì)胞過量表達(dá)該lncrna可以顯著促進(jìn)人肺泡上皮細(xì)胞向間充質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)分化的形態(tài)學(xué)變化,從多角形、鵝卵石樣上皮細(xì)胞形態(tài)特征轉(zhuǎn)化為細(xì)長、紡錘形等為特征的間充質(zhì)細(xì)胞形態(tài)學(xué)特征,提示增強(qiáng)了a549細(xì)胞向間充質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)分化的生長特性。
3.7lncrna-ensmust00000139055過量表達(dá)促進(jìn)人肺泡上皮細(xì)胞的轉(zhuǎn)間充質(zhì)細(xì)胞生長特性
細(xì)胞制備過程同實(shí)施例2中的3.6所述方法,使用westernblot方法檢測過量表達(dá)所述lncrna之后,上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化為肌纖維母細(xì)胞標(biāo)記物的表達(dá):包括成纖維母細(xì)胞標(biāo)記物:vimentin、α-sma;上皮細(xì)胞標(biāo)記物:e-cadherin、epcam、krt-5;細(xì)胞外基質(zhì)標(biāo)記物:mmp-2、mmp-9。如圖4。
圖4表明:過量表達(dá)該lncrna后,明顯促進(jìn)了肺泡上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化為肌纖維母細(xì)胞的上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化過程,表現(xiàn)為:誘導(dǎo)人肺泡上皮細(xì)胞中成纖維母細(xì)胞標(biāo)記物:vimentin、α-sma表達(dá)增加;上皮細(xì)胞標(biāo)記物:e-cadherin、epcam、krt-5表達(dá)下降;細(xì)胞外基質(zhì)標(biāo)記物:mmp-2、mmp-9表達(dá)增加。這表明該lncrna對肺纖維化的發(fā)生發(fā)展具有調(diào)控作用。
細(xì)胞制備過程同實(shí)施例2中的3.6所述方法,使用westernblot方法檢測過量表達(dá)該lncrna之后,靶基因hoxa3和肺泡上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化為肌纖維母細(xì)胞的標(biāo)記物的蛋白表達(dá)量的影響:成纖維母細(xì)胞標(biāo)記物:vimentin、α-sma、n-cadherin;上皮細(xì)胞標(biāo)記物:e-cadherin,connexin43,如圖5。
圖5表明:過量表達(dá)該lncrna后,明顯促進(jìn)了肺泡上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化為肌纖維母細(xì)胞的上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化過程,表現(xiàn)為:誘導(dǎo)人肺泡上皮細(xì)胞中成纖維母細(xì)胞標(biāo)記物:vimentin、α-sma、n-cadherin表達(dá)增加;上皮細(xì)胞標(biāo)記物:e-cadherin、connexin43表達(dá)下降;這從蛋白層面進(jìn)一步表明該lncrna對肺纖維化的發(fā)生發(fā)展具有促進(jìn)作用。
細(xì)胞制備過程同實(shí)施例2中的3.6所述方法,使用免疫熒光方法檢測過量表達(dá)所述lncrna之后,上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化為肌纖維母細(xì)胞的標(biāo)記物的影響:成纖維母細(xì)胞標(biāo)記物:vimentin、上皮細(xì)胞標(biāo)記物:e-cadherin表達(dá)的結(jié)果圖。如圖6。
圖6表明:過量表達(dá)所述lncrna后,細(xì)胞標(biāo)記物發(fā)生明顯改變,表現(xiàn)為:誘導(dǎo)人肺泡上皮細(xì)胞中成纖維母細(xì)胞標(biāo)記物:vimentin表達(dá)增加;上皮細(xì)胞標(biāo)記物:e-cadherin表達(dá)下降。
實(shí)施例4:lncrna-ensmust00000139055的差異表達(dá)對肺纖維化進(jìn)行篩查的實(shí)施例
4.1試劑、樣本和載體
以人全血標(biāo)本為材料,用trizol試劑提取全血標(biāo)本的總rna(方法同實(shí)施例1中的3.1.1)。將全血樣本總rna取1μg,用隨機(jī)引物進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)(方法同實(shí)施例1中的3.1.2)獲樣本總cdna,合成的總cdna即為定量pcr反應(yīng)的模板。
4.2lncrnaensmust00000139055的特異性引物序列如下:
f:5’–gcaagaagccctgttgtctc-3’;r:5’–cgtcgtctctcttcccactc-3’。
4.3pcr的反應(yīng)體系為:
pcr緩沖液(10×)2.5μl;
dntp(2.5mmol/l)1.0μl;
上游引物(10μmol/l)1.0μl;
下游引物(10μmol/l)1.0μl;
肺組織cdna0.3μl;
dna聚合酶(5u/μl)0.2μl;
ddh2o19μl。
反應(yīng)參數(shù)均為:94℃3min(預(yù)變性);94℃30sec(變性),64℃30sec(復(fù)性),72℃60sec(延伸),所述變性-復(fù)性-延伸30次循環(huán)。
rt-pcr擴(kuò)增獲得的序列如序列表中seqidno:1所示。根據(jù)定量結(jié)果進(jìn)行判斷即可,判斷準(zhǔn)確率高達(dá)100%。
實(shí)施例5
lncrna-ensmust00000139055的差異表達(dá)對肺纖維化進(jìn)行篩查的實(shí)施例
另一方面,本發(fā)明還提供了一種通過所述lncrna芯片檢測人全血中該lncrna的方法,包括步驟:
5.1提取分離自人全血樣本的rna樣品,在所述的rna上設(shè)置標(biāo)記物;
5.1.1其中提取rna的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法,包括trizol法;更優(yōu)選的,在從人全血樣本中分離出rna樣品后,對rna樣品進(jìn)行適當(dāng)處理,以富集具有一定長度的rna,所述長度一股在150-250之間。在經(jīng)過上述處理后,利用這些小片段rna進(jìn)行后續(xù)的雜交,這樣可提高芯片捕獲lncrna的準(zhǔn)確性。
5.1.2本領(lǐng)域人員可方便地分離出具有一定片段長度的rna,比如可采用凝膠電泳法來分離。對rna進(jìn)行標(biāo)記也是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法,其可通過在雜交時(shí)加入與rna特異性結(jié)合的標(biāo)記物的方法實(shí)現(xiàn),所述標(biāo)記物比如是標(biāo)記基團(tuán)。所述的標(biāo)記基團(tuán)包括但不限于:地高辛分子(dig)、生物素分子(bio)、熒光素及其衍生生物分子(fitc等)、其它熒光分子(如cy3、cy5等)、堿性磷酸酶(ap)、辣根過氧化物酶(hrp)等。這些標(biāo)記及其標(biāo)記方法都已是本領(lǐng)域眾所周知的常規(guī)技術(shù)。
5.2將5.1的rna與所述的芯片接觸,使所述的rna與固相載體上的寡核苷酸探針發(fā)生雜交反應(yīng),從而在固相載體上形成“寡核苷酸探針-rna”二元復(fù)合物;
5.2.1將上述的rna與lncrnaa05rik芯片進(jìn)行雜交時(shí),可以先將lncrna-ensmust00000139055芯片與預(yù)雜交緩沖液進(jìn)行預(yù)雜交;
5.2.2本發(fā)明所述的rna與lncrna-ensmust00000139055芯片之間的固相雜交按照本領(lǐng)域的經(jīng)典方法進(jìn)行,本領(lǐng)域一股人員依據(jù)經(jīng)驗(yàn)容易確定有關(guān)緩沖液、探針和樣本濃度、預(yù)雜交溫度、雜交溫度以及時(shí)間等的最適條件?;蛘咭部梢詤⒄铡斗肿涌寺?shí)驗(yàn)指南》中所述的;
5.3檢測5.2形成的二元復(fù)合物的標(biāo)記物,可根據(jù)標(biāo)記信號在lncrna芯片上的位置、強(qiáng)度等信息獲取待測信息。若擴(kuò)增產(chǎn)物用熒光基團(tuán)標(biāo)記,也可直接用熒光檢測設(shè)備(如激光共聚焦掃描儀scanarray3000等)獲取待測信息。從而確定人組織中相應(yīng)的lncrna的含量,最后根據(jù)定量結(jié)果進(jìn)行判斷即可,判斷準(zhǔn)確率高達(dá)100%。
序列表
<110>張勁松
<120>一種長鏈非編碼rnaensmust00000139055及其應(yīng)用
<160>3
<210>1
<211>575
<212>rna
<213>homosapiens
<400>1
aggtgcaagagctgaagcgagttgaggaggctgaactgagaacaggatgcaagaagccct60
gttgtctctacaccacaagacgcagaatttgtacattattttttcatttaaagacttgga120
accttcctatattgcagttgatggaggtgctgaggagagctaaatgtgcctcctttatta180
ggcgctattgtgagacctccaccccagagtgggaagagagacgacgcctgcacaaaaccc240
ggcttcgaatccagtaacttcgcgtttcagaacaatcaccaaacaaaaacaagtttgaga300
tacaataagaccctgcctggtctaattgtcaatcggtcttttctaacttttccctccctt360
ctccttttggatgctgtttcctcgtgcaggatctaaaccaagggctatatttacagacca420
gcccgcgattgctgaaaaattagcattttaacgatatcagtagctctggaaaggagagag480
aagggactgttgcctgccatttggtaattgaaatttgatgggtaaactaattatgccatt540
attattaacaaataaattacttattaattccacct575
<210>2
<211>20
<212>rna
<213>人工合成
<400>2
gcaagaagccctgttgtctc20
<210>3
<211>20
<212>rna
<213>人工合成
<400>3
cgtcgtctctcttcccactc20