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淋巴管系统是一个单向回流的管道,协助静脉将体液运回循环系统,是循环系统的一个重要组成部分。淋巴循环对回收蛋白质、运输营养物质和调节体液平衡起着极为重要的作用。近年来肿瘤机制研究发现,淋巴管对某些肿瘤细胞的生长和转移亦有着重要作用。淋巴管内皮细胞(LEC)是淋巴管结构和功能中最重要的部分,而VEGFR3是淋巴管内皮细胞特异性的表面受体,调节淋巴管的发育和功能。在胚胎发育阶段,敲除VEGFR3基因可阻断淋巴管的发育而使胚胎致死;在成熟个体中,VGFR3基因的突变会导致皮肤淋巴水肿;对于一些可通过淋巴管转移的肿瘤,抑制VEGFR3的表达可抑制肿瘤细胞的生长和转移。因此,通过研究VEGFR3基因来揭示淋巴管的发育、控制肿瘤细胞的生长和转移是近年来的研究热点。
VEGFR3基因如此重要,但其表达调控的机制尚未明确。我们应用生物信息学方法对VEGFR3基因的调控元件进行了预测。目前预测功能元件的算法主要有进化保守两种算法和基于共表达基因统计显著高频两种算法。我们采取二者相结合方法,先对VEGFR3基因的启动子区域进行进化保守性计算,得到进化保守性片断的集合,再结合基因芯片的数据,计算出各进化保守性片断在共表达基因中的分布特征,筛选出进化上保守、同时在共表达基因中显著高频的片断,推测该片断为潜在的顺式作用元件。该方法与采取单一的计算方法相比,有效地降低了假阳性,成功得到了比较可信的目标元件。最后,我们结合现有的转录因子结合位点数据库,利用在线的MACO工具,对所得到的功能性片断的生物学功能进行了推测。结果显示:VEGFR3基因启动子区的片段TAATCCCAGCACTTTGGGAGGCTGAGG不仅在进化上保守,同时在共表达基因启动子区也显著高频,可能为转录因子LUN-1作用于VEGFR3基因调节其表达调控的位点。这些预测结果有助于揭示VEGFR3基因的表达调控机制和相关实验研究工作。