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TLE4(transducin-like enhancer of split 4 (E(sp1) homolog,Drosophila)基因是断裂4(E(sp1)同源物,果蝇)转导蛋白样增强子,是Groucho共抑制子家族成员之一,基因全长149.912kb,由20个外显子和19个内含子组成。其编码的蛋白是一种转录辅阻遏物,包含一个SP和WD40的结构域。RT-PCR结果表明,TLE4基因在所有组织都表达,在脑部表达最高,特别是尾状核(caudate nucleus)。有研究表明,TLE4基因是胚胎干细胞促分化相关基因,它可以和一些转录因子结合,起到抑制转录激活作用,这种抑制作用是依靠Wnt信号通路中PAX5、CTNNB1和TCF家族成员来调节的。TLE4基因的表达调控对细胞的命运决定及胚胎发育起着重要的作用。然而,有关于TLE4基因的转录调控还未见报道。本研究以小鼠基因组序列为基础,克隆小鼠TLE4基因的上游调控序列,并利用生物信息学方法预测其中转录因子结合位点。构建含不同长度的缺失片段的报道子表达载体,通过双荧光素酶报告活性分析检测TLE4启动子区不同长度片段在小鼠畸胎瘤细胞(F9)及小鼠胚胎干细胞(ES)中瞬时转染后的活性,主要研究内容如下:
1.克隆了小鼠TLE4基因上游调控区包括5’侧翼及编码区在内的2849bp序列,通过测序及序列比对,结果和GenBank中小鼠TLE4序列(No. AC 000041)完全一致。
2.培养小鼠胚胎干细胞(mouse embryonic stem cells ,ES)和小鼠畸胎瘤(F9 )细胞,经过在体外传代观察,细胞形态均一,在体外生长状态良好,可以稳定传代,为后继实验奠定基础。
3.分别提取小鼠ES与F9细胞总RNA,利用RT-PCR检测TLE4基因的表达情况,结果显示TLE4基因在两种细胞内均表达。
4.利用生物信息学分析预测发现在该基因上游调控区(-2027bp~-1927bp)含有一个功能性的热激蛋白转录因子(heat shock transcription factor,HSF)的结合位点。
5.构建7个缺失不同DNA片段的荧光素酶载体,分别瞬时转染小鼠ES与F9细胞,利用双荧光素酶报告基因检测系统对其活性进行检测得到,两种细胞的检测结果一致,显示在TLE4基因启动子区(-2521bp~-2137bp)存在负性调控元件,而启动区(-2137bp~-1794bp)活性最强。
6.针对启动子区(-2137bp~-1794bp)再次构建3个缺失不同DNA片段的荧光素酶载体,瞬时转染小鼠ES,经双荧光素酶报告系统检测得出TLE4 基因在(-2027bp~-1927bp)区活性较强,与生物信息学预测结果相符。