姐妹染色单体非随机分配相关动粒基因的筛选和鉴定

在细胞有丝分裂过程中，中心粒和姐妹染色单体通常被随机(random)分配给两个子代细胞，然而，最近研究发现在干细胞不对称分裂（一种有丝分裂）过程中中心粒和姐妹染色单体被非随机(non-random)遗传给两个子代细胞。姐妹染色单体正确分离依赖起始于中心粒的纺锤体微管对姐妹染色单体动粒（kinetochore）的正确识别和锚定，因此，我们推测姐妹染色单体非随机分配可能与它们各自的动粒蛋白组成成分不同有关。最近研究证实酵母姐妹染色单体各自特异的动粒蛋白直接调节其姐妹染色单体的非随机分配。但是，目前还没有发现调节人干细胞姐妹染色单体非随机分配相关动粒基因，因此，我们拟采用流式细胞仪分选、基因芯片和分子克隆等技术和方法筛选并鉴定人干细胞中特异调节姐妹染色单体非随机分配相关动粒基因，为进一步研究姐妹染色单体非随机分配与干细胞生物学特性以及癌变关系建立基础。

干细胞不对称分裂过程中，姐妹染色单体发生非随机分配。为了筛选特异调节姐妹染色单体非随机分配的动粒基因。我们用Hoechst 33342染料染色肺癌A549细胞系之后，流式细胞仪分离Hoechst 33342染色阴性的肿瘤干细胞和Hoechst 33342染色阳性的非肿瘤干细胞。基因芯片筛选发现这两组细胞的表达2倍差异有关动粒相关的基因有：CENP-C，CENP-H，CENP-O ，KIF18A，CENP-P，CENP-M，CENP-N，CENP-S，NSL1，NDC80和NUP107。qRT-PCR验证发现除了CENP-C,CENP-M和NDC80差异不明显外，其余基因都有明显差异。将有差异的基因克隆入pMD18T载体，产生与绿色荧光蛋白融合基因。转染A549细胞后，发现只有CENP-P基因参与姐妹染色单体的非随机分配。后来，我们又随机克隆了18个动粒基因于pMD18T载体，转染于A549细胞系后，没能发现这些基因参与姐妹染色单体的非随机分配，这些结果提示参与姐妹染色单体非随机分配的基因可能并不多。进一步研究需要明确CENP-P是否在其他类型的干细胞中也参与姐妹染色单体的非随机分配。另外，我们在115例胶质瘤、62例肾癌和112例膀胱尿路上皮癌标本中分析了5-Hydroxymethylcytosine的修饰水平，发现姐妹染色单体表观遗传修饰差异明显的5-Hydroxymethylcytosine在胶质瘤、肾癌和膀胱尿路上皮癌中明显降低，并且与胶质瘤的进展和临床预后相关，但是与肾癌和膀胱尿路上皮癌的进展和预后没有明显关系。这些结果提示5-Hydroxymethylcytosine是胶质瘤预后的一个新的标志分子，5-Hydroxymethylcytosine也可能用于临床泌尿系统癌症和非癌症疾病的区分。