小鼠UCP1基因启动子的生物信息学分析(2)

研究结果表明,UCP1在进食所致的非颤抖性产热和寒冷刺激主要是由脂肪酸燃烧产生的热量来维持,然后以热的形式被释放,这是因为氧化磷酸化过程中产


研究结果表明,UCP1在进食所致的非颤抖性产热和寒冷刺激主要是由脂肪酸燃烧产生的热量来维持,然后以热的形式被释放,这是因为氧化磷酸化过程中产生的质子浓度梯度导致ATP的合成减少[8]。UCP1是棕色脂肪细胞中的特异性表达蛋白,其表达量的增加是游离脂肪酸诱导所致,从而在UCP1的刺激下消耗大量棕色脂肪组织中的脂肪酸,这也达到清除脂肪酸的作用。有别于解偶联蛋白家族的其他成员,UCP1是BAT产热的调节中心,又因为褐色脂肪组织具有对抗肥胖的潜在作用,人们希望能将其作为一个寻找治疗肥胖症新方法的重要靶标[9]。由于UCP1启动子区多态性减少UCP1基因表达会增加肥胖,对UCP1启动子结构进行分析就显得十分必要。

启动子是具有识别功能的一段DNA序列,并且是转录所必需的,不同的启动子都存在包括RNA聚合酶识别位点与转录结合位点的保守序列[10]。真核生物启动子是存在于基因转录起始位点附近的一组具有独立功能的DNA序列。启动子本身不能控制基因活动,需要与转录因子结合来控制基因活动,转录因子与靶基因调控区内转录因子结合位点的结合,既可以启动某特定基因的表达,也可以关闭其表达[11-16]。

对小鼠UCP1基因的启动子结构进行生物信息学分析,有利于了解启动子的功能,对研究基因以及下一步的调控基因表达都十分重要。网络数据库与在线分析软件的结合可以对基因启动子区的转录因子结合位点进行分析,从而预测对基因表达起调控作用的一系列顺式元件,了解基因表达的调控机制和基因功能[17]。本文对小鼠UCP1基因进行的生物信息学分析,首先确定了UCP1基因启动子区的核心启动子序列,再对潜在的转录因子结合位点和CpG岛进行预测,对探究UCP1基因的转录调控有重要意义,同时也为进一步研究UCP1参与调控代谢和基于褐色脂肪组织的肥胖治疗提供了理论依据。

1.材料与方法

1.1材料

从NCBI数据库中获得小鼠UCP1基因包括第一外显子在内的2200bp(翻译起始点上游2000bp至下游200bp)的5’调控区序列。

1.2方法

1.2.1UCP1基因5’调控区序列的获得:

根据GenBank上公布的小鼠的UCP1的DNA序列,截取基因组序列中包括第一外显子在内的约2200bp(翻译起始点上游-2000bp至下游200bp)的UCP1基因5’调控区序列,保存为FASTE格式,以备后续分析使用。

1.2.2预测启动子核心序列:

利用在线分析软件Neuralnetworkpromoterprediction预测UCP1基因5’调控区序列中可能的启动子核心序列。

1.2.3预测转录因子结合位点:

利用在线分析软件CONSITE对UCP1基因5’调控区序列中可能存在的转录因子结合位点进行预测。

1.2.4CpG岛的预测:

利用在线分析软件EMBOSSCpgplot和MethPrimer分析该5’调控序列是否存在CpG岛。

2.结果及分析

2.1UCP1基因5’调控区序列的获得

根据GenBank上公布的小鼠的UCP1的DNA序列,截取基因组序列中包括第一外显子在内的2200bp(翻译起始点上游-2000bp至下游200bp)的UCP1基因5’调控区序列