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本文运用基因芯片技术和表达谱分析的方法在基因表达层次上对辐射损伤现象作出了新的描述和分析,发现了新的辐射相关基因,提出sirtl基因可能参与辐射损伤应急调控,最后用反义寡核苷酸技术初步验证了sirtl反义寡核苷酸对A549细胞有辐射增敏作用,并对多种癌细胞系增殖有抑制作用。
第一部分为小鼠基因组芯片实验及表达谱数据分析。实验选取小鼠股骨骨髓为实验材料,用小鼠基因组芯片检测了6.5Gyγ射线辐照前和辐照后6小时、l周和2周的基因表达情况,通过芯片扫描和软件分析得出每个基因在4个时间点的表达谱。通过统计学分析和倍数变化分析筛选出差异表达基因,并用互联网上的生物信息数据库对差异基因作了生物学注释和通路分析。使用了层次聚类、K-Medoid聚类、交集分析和GeneOntology术语显著性分析的方法筛选了部分辐射相关基因,配合文献数据挖掘技术提出了以sirtl基因为代表的与Y辐射损伤可能相关的基因,同时我们推测y射线辐射后sirtl表达下调会提高p53的活性。
第二部分选取sirtl基因为研究对象,首先以本室专利的方法预测了10个反义靶点,用RT-PCR和WesternBlot方法筛选了针对该基因的有效且特异的反义寡核苷酸序列;然后应用MTS、流式细胞术和WesternBlot等方法,研究了该反义寡核苷酸序列在A549细胞系中的Y辐射增敏以及抗肿瘤领域内的作用。。WesternBlot实验证明,sirtl基因在Y辐射后表达下调可能与p53的乙酰化水平升高有关,提高的p53活性有利于其在辐射引起的凋亡和周期调控中发挥作用。同时,细胞周期和凋亡分析证明,sirtl反义寡核苷酸可以引起部分癌细胞凋亡和周期阻滞。
综上所述,本研究发现了以sirtl为代表辐射相关基因,并通过实验提出了sirtl基因在辐射中可能通过对p53乙酰化修饰对其活性进行调控,从而对A549细胞有放射增敏作用。同时发现sirtl基因的反义寡核苷酸可以抑制肿瘤细胞增殖并引起细胞周期阻滞。最后,对sirtl基因可能成为新的抗癌药物靶标的机理作了分析。