克隆内蒙古白绒山羊胸腺素β4基因并稳定转染胎儿成纤维细胞

【目的】克隆内蒙古白绒山羊胸腺素β4(thymosinbeta4,Tβ4)基因,构建皮肤特异性表达载体,转染内蒙古白绒山羊胎儿成纤维细胞,筛选出稳定表达红色荧光蛋白并可用于核移植的转基因细胞克隆。【方法】通过RT-PCR克隆Tβ4基因cDNA序列,然后与KAP6-1基因启动子片段以及红色荧光蛋白表达元件连接构成Tβ皮肤特异性表达载体pCDsRed-KT。外源表达载体以lipofectamineTM2000介导转染胎儿成纤维细胞,通过G418筛选获得稳定转染的细胞克隆。PCR鉴定外源基因在细胞基因组中的整合。【结果】克隆了内蒙古白绒山羊Tβ4基因,cDNA全长142bp,其中包含135bp的完整ORF,编码44个氨基酸残基,氨基酸序列与已报道的牛胸腺素β4(NM_001002885)同源性为100%。测序显示构建的表达载体pCDsRed-KT中,Tβ4基因正确连接在皮肤特异性启动子KAP6-1下游,顺序连接CMV启动子和红色荧光蛋白基因,载体构建正确。PCR检测显示外源KAP6-1启动子和Tβ4基因整合到细胞基因组中,筛选出的转基因细胞高效表达红色荧光蛋白。【结论】克隆得到内蒙古白绒山羊Tβ4基因并构建成功其真核表达载体,可稳定转染绒山羊胎儿成纤维细胞,为下一步通过核移植方法获得转胸腺素β4基因绒山羊提供了条件。

内蒙古白绒山羊VEGF164基因毛囊特异性表达载体的构建及胎儿成纤维细胞的稳定转染

【目的】构建绒山羊血管内皮生长因子164(vascular endothelial growth factor 164,VEGF164)基因的毛囊特异表达载体并稳定转染胎儿成纤维细胞,筛选获得稳定表达红色荧光蛋白和毛囊特异表达VEGF164并可用于核移植的转基因细胞克隆。【方法】以pCDsRed2载体为基本骨架将VEGF164基因亚克隆到KAP6-1启动子下游,接续连接红色荧光蛋白表达元件,构建VEGF164基因毛囊特异表达载体pCDsRed2-KV(6.3 kb)。外源表达载体以lipofectamineTM2000介导转染胎儿成纤维细胞,G418筛选获得稳定转染的细胞克隆。PCR鉴定外源基因在细胞基因组中的整合。【结果】在构建的表达载体pCDsRed2-KV中,VEGF164基因被正确连接在毛囊特异性启动子KAP6-1下游,基因下游按顺序连接CMV启动子和红色荧光蛋白基因;外源KAP6-1启动子和VEGF164基因整合到细胞基因组中。【结论】成功构建稳定表达红色荧光蛋白和毛囊特异表达VEGF164的真核表达载体,稳定转染绒山羊胎儿成纤维细胞,为下一步通过克隆技术获得转VEGF164基因绒山羊提供了条件。

内蒙古白绒山羊蛋白激酶B/AKT基因的克隆及表达模式分析

【目的】克隆内蒙古白绒山羊AKT基因cDNA并分析其基本表达模式。【方法】RT-PCR克隆AKT基因cDNA。通过在线软件BLAST进行核酸序列分析,用SMART与Psite进行氨基酸序列分析。半定量RT-PCR检测AKT基因在绒山羊组织中的表达特异性。Western blotting检测绒山羊胎儿成纤维细胞中AKT表达。【结果】克隆到的内蒙古白绒山羊AKT基因cDNA片段长1 443 bp,包含了编码480个氨基酸残基的全长ORF,氨基酸序列与绵羊(NM_001161857.1)同源性为97%。SMART分析表明,ORF编码的蛋白包含了可与3-磷酸肌醇结合的PH结构域及具有丝氨酸/苏氨酸激酶催化活性的S_TKc结构域。Psite分析表明,含有1个cAMP-/cGMP-依赖性蛋白激酶磷酸化位点、6个蛋白激酶C磷酸化位点、10个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、2个蛋白激酶ATP结合区信号和1个丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶活性区域。PSORT程序预测其定位于细胞质中。AKT基因mRNA丰度在睾丸、脑和肾中较高,在脾、肝、肺及乳腺组织中相对低。绒山羊胎儿成纤维细胞中抑制mTOR活性,AKT表达量降低。【结论】内蒙古白绒山羊AKT基因cDNA全长ORF的核苷酸序列与绵羊的AKT基因具有很高的同源性,AKT基因在脾、睾丸、脑、肝、肺、乳腺及肾组织中均有表达,其AKT的表达受mTOR信号通路的调控。

内蒙古白绒山羊VEGF164基因cDNA克隆及组织表达特异性分析

旨在克隆内蒙古白绒山羊血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF164)基因并分析其基本表达模式。采用RT-PCR技术克隆基因,将得到的基因cDNA序列及其编码的氨基酸序列进行生物信息学分析。利用半定量RT-PCR方法进行组织表达检测。获得了内蒙古白绒山羊VEGF164基因编码区cDNA全长序列,扩增片段全长573 bp,包含了完整的ORF,编码190个氨基酸残基。核苷酸序列与绵羊的VEGF164(EU857623.1)基因同源性为99%,相应的氨基酸序列同源性为99%。SMART程序分析表明,ORF编码的蛋白质具有信号肽序列及血小板衍生和血管内皮生长因子家族(PDGF,VEGF)结构域。Psite程序分析表明,有1个蛋白激酶C磷酸化位点,4个酪蛋白激酶磷酸化位点。ProtComp Version 9.0程序分析将其定位于细胞外。RT-PCR检测表明,VEGF164基因在绒山羊脑、心脏、睾丸、胰腺、脾、肾和肺组织中均有表达。

内蒙古白绒山羊LDH-A基因cDNA的克隆与特性分析

【目的】克隆内蒙古白绒山羊乳酸脱氢酶A(LDH-A)基因并分析其基本表达模式。【方法】采用RT-PCR和3′RACE技术克隆基因,将得到的基因cDNA序列及其编码的氨基酸序列进行生物信息学分析。利用RT-PCR方法进行组织表达检测。【结果】获得了内蒙古白绒山羊LDH-A基因全长cDNA序列。该基因cDNA全长1 649 bp,包含一个996 bp的ORF和642 bp的3′UTR。SMART分析表明ORF编码的蛋白质具有Ldh_1_N domain和Ldh_1_C domain,Psite分析表明有L-乳酸脱氢酶活性位点,PSORT程序分析将其定位于细胞质中。LDH-A基因在脾、肾、睾丸和肌肉组织中均有表达。【结论】内蒙古白绒山羊LDH-A基因编码的蛋白具有典型的乳酸脱氢酶结构,cDNA核苷酸序列与牛的LDH-A基因(NM_174099.2)具有较高的同源性。在脾、肾、睾丸和肌肉组织中均有表达。

内蒙古羊源细粒棘球蚴Eg95基因原核表达及蛋白鉴定

在克隆内蒙古羊源细粒棘球蚴疫苗候选基因Eg95的基础上,构建原核表达载体pET-Eg95并转化E.coliBL21(DE3),优化表达体系,获得Eg95纯化蛋白。将Eg95基因从克隆质粒pMD19-T-Eg95亚克隆到原核表达载体pET44a(+)上,构建原核表达载体pET-Eg95,转化E.coli BL21(DE3)诱导表达,优化表达条件。纯化的Eg95融合蛋白经SDS-PAGE和Western Blot鉴定其正确性和免疫学活性。原核表达载体pET-Eg95在大肠杆菌中高效表达,优化的原核表达条件为:当菌液OD600值为0.6时,加入终浓度为0.1mmol/L的IPTG,37℃,振荡培养5h。纯化后的蛋白经SDS-PAGE和Western blot鉴定为目的蛋白并具有生物学活性。原核表达载体pET-Eg95构建正确并可高效表达可溶性Nus-Eg95融合蛋白,可作为特异性抗原应用于免疫印迹法检测血清抗体。

富含半胱氨酸的分泌蛋白(CRISPs)在哺乳动物授精过程中的作用

雌雄配子间的结合与融合是哺乳动物授精成功的关键步骤,哺乳动物富含半胱氨酸的分泌蛋白CRISPs家族是一个进化上高度保守的蛋白家族,参与了精卵结合与融合过程,并在其中扮演了多种角色。目前从雄性小鼠生殖道中分离出4个CRISPs家族成员:附睾的CRISP1、睾丸的CRISP2、分布广泛的CRISP3以及与人CRISP1同源的CRISP4,对CRISPs家族蛋白成员的晶体结构分析揭示出CRISP蛋白含有两个功能域,一个是位于N末端的结构保守的CAP结构域,另一个是位于C末端的CRISP蛋白家族特有的CRISP功能域。CAP功能域中含有CAP基序,CRISP功能域由一个短的铰链区和一个离子通道调节区组成,并通过铰链区与CAP结构域相连接。简要回顾了各种CRISP蛋白的发现和特性鉴别过程,希望能从CRISPs的角度对哺乳动物精卵识别、结合与融合的分子机制有更好的了解。

哺乳动物精卵相互作用的分子机制的研究进展

哺乳动物受精是由一系列有序步骤组成的复杂细胞相互作用过程组成,最终导致精卵质膜融合形成受精卵。近来运用基因组学和蛋白质组学技术在哺乳动物精子和卵子表面鉴定出若干可能参与精卵质膜粘附与融合过程的蛋白分子,并对其结构和生物学功能进行了研究,但精卵识别与融合的分子机理仍然不清楚。综述了与精卵识别和融合有关的蛋白的最新研究进展,为进一步研究精卵相互作用的分子机制提供参考。

mTOR信号通路与细胞生长调控

mTOR(the mammalian target of rapamycin)是一个进化上十分保守的蛋白激酶,属于PIKK(the phosphatidylinositol kinase-related kinase)超家族,作为Ser/Thr激酶而起作用。它可以汇聚和整合来自于营养、生长因子、能量和环境压力对细胞的刺激信号,进而通过下游效应器(4EBP1和S6Ks)调节细胞生长。mTOR信号通路还影响胚胎干细胞和早期胚胎的发育,并且与肿瘤、肥胖及代谢紊乱等疾病有关。对mTOR信号通路的生理功能、分子组成和调节机制的研究不仅可以深入了解细胞生长调控的机制,而且对于相关疾病的治疗具有重要意义。

粘附斑激酶(FAK)及其信号通路研究进展

粘附斑激酶(focal adhesion kinase,FAK)是一类胞质非受体蛋白酪氨酸激酶,属于蛋白酪氨酸激酶(protein tyrosine kinase)超家族,因而也称为PTKⅡ。FAK在细胞信号转导中处于十分重要的位置,它是胞内外信号出入的中枢,介导多条信号通路。FAK可以整合来自整合素、生长因子以及机械刺激等的信号,激活胞内PI3K/Akt、Ras/MAPK等信号通路,调节细胞生长。FAK还与胚胎发育、肿瘤发生与迁移有关。

核酸疫苗pcDNA3.1-EG95的构建及在绵羊胎儿成纤维细胞中的表达

克隆细粒棘球蚴EG95基因cDNA并构建核酸疫苗pcDNA3.1-EG95。根据GenBank中细粒棘球蚴EG95基因序列(AF134378)设计引物并在上游引物起始密码子前加上Kozak序列(CCACC),提取细粒棘球蚴总RNA,RT-PCR扩增目的基因EG95cDNA,扩增片段克隆到pcDNA3.1(+)中构建重组载体pcDNA3.1-EG95后测序。重组质粒pcDNA3.1-EG95采用脂质体法转染绵羊胎儿成纤维细胞并用G418筛选,RT-PCR检测稳定转染细胞中目的基因的转录。测序结果表明克隆的目的基因包含了471bp的完整ORF并与载体连接正确。RT-PCR检测表明EG95基因在稳定转染的绵羊胎儿成纤维细胞中得到转录。成功构建pcDNA3.1-EG95核酸疫苗并可在绵羊胎儿成纤维细胞中转录目的基因,可进一步用于活体动物免疫研究。

表达红色荧光及转胸腺素β4基因绵羊胎儿成纤维细胞系的制备

旨在构建胸腺素β4(thymosin beta4,Tβ4)基因真核表达载体并转染绵羊胎儿成纤维细胞,获得稳定表达胸腺素β4及红色荧光蛋白的转基因细胞克隆。将克隆载体pMD19TT中的胸腺素β4基因亚克隆到表达载体pIRES2-DsRed2的多克隆位点,构建表达载体pIRES2-DsRed2-Tβ4,脂质体介导转染绵羊胎儿成纤维细胞,G418筛选获得稳定转染的细胞克隆。RT-PCR检测Tβ4基因在宿主细胞中的转录。测序结果显示,构建的表达载体pIRES2-DsRed2-Tβ4序列中,Tβ4基因正确连接在CMV启动子下游,顺序连接IRES2序列和红色荧光蛋白基因,载体构建正确。脂质体介导的稳定转染效率约为15%,经G418筛选得到转基因细胞克隆并高效表达红色荧光蛋白。RT-PCR检测显示外源Tβ4基因在绵羊胎儿成纤维细胞中得到转录。成功构建具有红色荧光蛋白和新霉素抗性双选择标记的胸腺素β4基因真核表达载体并稳定转染绵羊胎儿成纤维细胞,筛选得到的超表达胸腺素β4绵羊胎儿成纤维细胞系为下一步通过核移植和克隆技术获得转基因绵羊提供了条件。

细粒棘球蚴FABP基因的原核表达及蛋白鉴定

构建原核表达载体pET-FABP,优化表达条件,采用免疫学方法鉴定纯化的FABP融合蛋白。载体pMD19-T-FABP和pET-44a(+)经EcoRⅠ和HindⅢ双酶切,将回收的FABP片段与pET-44a(+)连接,构建原核表达载体pET-FABP并在大肠杆菌BL21(DE3)中表达,优化表达条件,纯化FABP融合蛋白,Western blotting鉴定。成功构建了原核表达载体pET-FABP并在大肠杆菌中高效表达。纯化后的蛋白经SDS-PAGE和Western blotting鉴定正确。构建的表达载体pET-FABP可以在大肠杆菌中大量表达Nus-FABP融合蛋白,为进一步研制FABP亚单位疫苗奠定了基础。

细粒棘球蚴特异性抗原基因P-29的原核表达及免疫学鉴定

目的对细粒棘球蚴P-29基因进行克隆、表达和免疫反应性分析。方法以细粒棘球蚴总RNA为模板,反转录PCR扩增P-29基因,将其克隆至原核表达载体pET44a(+)中,构建重组原核表达载体pET-P-29,转入大肠埃希菌BL21(DE3)中,用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达,十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)观察重组蛋白的表达情况,用蛋白纯化试剂盒纯化蛋白,蛋白质印迹(Western blotting)分析重组蛋白与细粒棘球蚴病患者血清的免疫反应性。结果PCR、双酶切和DNA测序结果表明,重组质粒pET-P-29构建成功。SDS-PAGE结果显示,重组蛋白Nus-P-29的相对分子质量(Mr)约为93000,纯化后的蛋白浓度为0.78mg/ml。重组蛋白Nus-P-29能被细粒棘球蚴病患者血清识别。结论细粒棘球蚴P-29基因表达成功,纯化后的重组蛋白Nus-P-29具有较强的免疫反应性。

大鼠RVLG选择性剪接变异体的鉴定和分析

【目的】确认大鼠RVLG(rat vasa-like gene)的第7、8两个内含子的部分片段在卵巢中可能存在选择性剪接现象,进一步检测大鼠RVLG的第7、8两个内含子在卵巢和睾丸中的选择性剪接形式。【方法】从雌雄各5只Wistar大鼠的卵巢和睾丸组织中提取总RNA,反转录成cDNA后作为模板,用PCR扩增RVLG起始密码后约620—690 bp的编码区cDNA。分别选卵巢和睾丸各7个独立克隆测序,将测序结果与大鼠RVLG基因组DNA比对,分析是否有选择性剪接。【结果】大鼠卵巢和睾丸组织中各7个RVLG cDNA编码区5′端620—690 bp的片段测序结果均存在45 bp和15 bp两处选择性剪接。在7个卵巢RVLG cDNA独立克隆中,有5个仅存45 bp而缺少15 bp,两个仅存15 bp而缺少45 bp;7个睾丸RVLG cDNA独立克隆中,4个仅存在45 bp而缺少15 bp,两个既含有15 bp又含有45 bp,一个既没有45 bp也没有15 bp。经与大鼠RVLG基因组DNA序列比对后确认45 bp位于其第7内含子5′端的两个GT之间,15 bp位于第8内含子3′端的两个AG之间,剪掉或保留这两段均符合典型的GT-AG内含子剪接原则,属选择性剪接。【结论】大鼠RVLG的第7、8两个内含子在卵巢和睾丸中均存在多种选择性剪接形式,体内的标准剪接方式应该是第7外显子3′端保留45 bp,第9外显子不保留来自第8内含子的15 bp。

细粒棘球蚴AgB8/2基因的原核表达及免疫学鉴定

旨在克隆细粒棘球蚴AgB8/2基因,优化原核表达体系,鉴定纯化蛋白并初步确定其诊断价值。采用RT-PCR扩增AgB8/2基因cDNA,构建原核表达载体pET-AgB8/2并在大肠杆菌BL21（DE3）中表达,优化表达条件。纯化的AgB8/2融合蛋白经Western blot鉴定正确后,采用斑点免疫金渗滤法初步验证其血清学诊断价值。结果显示,克隆的AgB8/2基因包含了273bp的完整ORF,序列分析表明与其它已报道的AgB8/2cDNA序列的同源性在99%-100%之间。优化的表达条件为,当菌液OD600值为0.6时,加入终浓度为0.05mmol/L的IPTG,37℃,振荡培养5h。纯化的蛋白经Western blot鉴定为目的蛋白。克隆的AgB8/2基因高度保守,原核表达载体pET-AgB8/2构建正确并高效表达可溶性融合蛋白,可作为特异性抗原应用于斑点免疫金渗滤法检测血清抗体。

PDIA3的结构与功能及其在精卵融合过程中的作用

二硫键异构酶家族的一员PDIA3(protein disulfide-isomerase A3)最初确定其位于内质网腔内,作为钙联接蛋白和钙网质蛋白的分子伴侣复合物的组成成分之一,促进新合成的糖蛋白在内质网中的正确折叠。PDIA3在内质网中的功能依赖其蛋白二硫键氧化还原异构酶活性。目前研究发现位于精子表面的PDIA3的蛋白二硫键氧化还原酶活性在精卵融合中也发挥着重要的作用。就目前关于PDIA3的结构和功能及在精卵质膜融合中的作用研究进展做一概述。

牛无角性状研究进展

角是牛科动物特有的组织结构,但是在现代化养殖中容易造成人员伤亡,而人为除角又会违背动物福利且浪费人力物力,因此牛无角性状引发了高度关注。综述了牛角的形态及发生规律、自然界中存在的天然无角及角畸形性状,归纳总结了导致无角和角畸形性状的基因突变,以及通过基因编辑技术培育无角牛的研究进展,并展望了牛角性状发生机制的研究方向。

构建LEF1基因毛囊特异表达载体并稳定转染胎儿成纤维细胞

旨在构建内蒙古白绒山羊(Capra hircus)淋巴样增强因子-1(Lymphoid enhancer factor,LEF1)基因真核表达载体并转染胎儿成纤维细胞,获得稳定表达红色荧光蛋白及毛囊特异性表达LEF1的转基因细胞克隆。以pCDsRed2载体为基本骨架将LEF1基因亚克隆到KAP6-1启动子下游,连接红色荧光蛋白表达元件,构建LEF1基因毛囊特异表达载体pCDsRed-KL。外源表达载体以lipofectamineTM2000介导转染胎儿成纤维细胞,通过G418筛选获得稳定转染的细胞克隆。PCR鉴定外源基因在细胞基因组中的整合。测序显示构建的表达载体pCDsRed-KL序列中,LEF1基因正确连接在KAP6-1启动子下游,顺序连接CMV启动子和红色荧光蛋白基因,载体构建正确。脂质体介导的稳定转染效率约为14.0%,经G418筛选得到高效表达红色荧光蛋白转基因细胞克隆。PCR检测显示外源KAP6-1启动子和LEF1基因整合到胎儿成纤维细胞基因组中。