SOE-PCR二步法构建shRNA干扰质粒

通过拼接重叠延伸PCR(SOE-PCR)二步法成功地建立了一种方便的shRNA干扰质粒的构建方法。将目的基因———半胱亚磺酸脱羧酶(CSD)特异性的shRNA序列用SOE-PCR二步法插入到pEGFP-H1-shRNA质粒中,经菌液PCR、酶切、测序鉴定,证明pEGFP-H1-CSD shRNA干扰质粒与预期结果一致,可以用于细胞转染和RNA干扰实验。采用本方法能快速、高效构建RNA干扰质粒,为研究基因功能提供帮助。

利用SOE-PCR与TD-PCR技术对气肿疽梭菌FliA(C)-NanA融合基因扩增方法的构建

[目的]构建联合表达气肿疽梭菌的鞭毛蛋白与分泌蛋白神经氨酸酶的方法,用以制备气肿疽生物工程亚单位疫苗。[方法]根据已公布的气肿疽梭菌FliA(C)和NanA序列设计引物,联合使用SOE-PCR与TD-PCR技术,建立融合基因FliA(C)-NanA的扩增方法。[结果]试验成功扩增出了融合基因FliA(C)-NanA。[结论]SOE-PCR方法无需在引物设计中加入酶切位点进行连接,降低了试验成本,且2个基因间未加入其他核酸序列,避免了表达出影响免疫效果的蛋白;TD-PCR的应用节省了试验时间,避免了筛选退火温度的繁琐步骤,解决了基因丢失的问题。

SOE-PCR技术在羊口疮病毒真核表达质粒构建中的应用

为了构建羊口疮病毒B2L和F1L基因融合真核表达质粒pVAX1-B2L-F1L,探讨制备安全可靠羊口疮病毒核酸双基因疫苗的可行性,试验通过Primer Premier 5.0软件设计B2L和F1L融合基因2对引物,应用SOE-PCR技术将B2L和F1L连接起来,用限制性内切酶消化后插入pVAX1真核表达载体中,构建B2L-F1L融合基因表达质粒,再转入大肠杆菌DH5α感受态细胞中,对真核表达质粒进行PCR鉴定、双酶切鉴定及序列测定。结果表明:利用SOE-PCR技术成功扩增出B2L-F1L融合基因;对真核表达质粒pVAX1-B2L-F1L进行PCR鉴定和双酶切鉴定后,均可得到与预期大小一致的DNA片段;测序发现,真核表达质粒目的基因序列与预期设计一致。说明真核表达质粒pVAX1-B2L-F1L构建成功。

SOE-PCR法合成狂犬病毒单链抗体基因Fv57

目的:通过一系列短引物拼接合成狂犬病毒糖蛋白单链抗体基因Fv57。方法:采用SOE-PCR的方法,利用多条短的寡核苷酸引物,经过6轮PCR,拼接合成800bp左右的狂犬病毒糖蛋白单链抗体基因Fv57,并利用此方法修正了上述PCR过程中产生的多处突变,从而获得正确的单链抗体基因序列。结果:采用SOE-PCR法合成的基因序列经测序及酶切鉴定,与预期结果一致。结论:成功地利用SOE-PCR法合成了狂犬病毒糖蛋白单链抗体基因Fv57,为其下一步构建原核表达载体,在大肠杆菌中进行表达奠定基础。

一种快速获得基因密码子偏爱性改造的方法——SOE-PCR

SOE-PCR采用具有互补末端的引物,使PCR产物形成重叠链,在不需要内切酶消化和连接酶处理的条件下实现DNA片段的拼接,能够高效、快速地实现基因的定点突变。应用SOE-PCR原理成功地实现了对几丁质酶基因chi58的5个位点的突变,构建了几丁质酶基因密码子偏爱性改造突变体—chi58A。实验证明,SOE-PCR具有简捷、快速、高效的优点。扩增过程中未引入其他突变,获得的chi58A突变体基因片段可以用于后续的分子克隆。

利用改良SOE-PCR技术定点突变TuMVC4-VPg基因

芜菁花叶病毒(Turnip mosaic virus,Tu MV)是白菜类蔬菜生产上的重要病害,其中Tu MV VPg基因在Tu MV侵染白菜类蔬菜的过程中起着至关重要的作用,且不同Tu MV株系的致病性不同。本试验采用改良的重叠延伸PCR(SOE-PCR)技术,以Tu MV C4-VPg基因序列为模板,定点突变Tu MV C4-VPg与Tu MV CDN1-VPg基因间5个差异核苷酸位点(决定5个氨基酸差异)。结果表明:通过SOE-PCR技术获得了5个Tu MV C4-VPg基因的单点突变体,即Tu MV C4-VPg-Ⅰ、Tu MV C4-VPg-Ⅱ、Tu MV C4-VPg-Ⅲ、Tu MV C4-VPg-Ⅳ和Tu MV C4-VPg-Ⅴ。

一种可用于多DNA片段连接的新SOE-PCR方法

目的通过对重叠延伸PCR技术的改进,建立一种可用于多DNA片段连接的SOE-PCR方法。方法扩增获得相互重叠的1.8、1.1、1.3kb的短片段,以之作为亚片段模板。在SOE-PCR反应体系中加入不同数量用于重叠的亚片段模板及延伸所得目的长片段扩增所需的外引物,同时加入了稀释100倍的内引物,使得亚片段模板在扩增过程中能动态达到最佳重叠延伸浓度。结果获得了特异性强、丰度高的两段连接产物,与原有的SOE-PCR方法相比,大大减小了反应的非特异性条带扩增,产物丰度也优于传统的扩增方法。采用同样方法尝试了单管反应对三个片段进行连接,获得了总长度为4.2kb的长片段,且实验重复性、特异性好。结论本研究以相互重叠的多个短片段为模板,实现多片段的连接和扩增,可降低受模板浓度条件的影响的实验操作难度。多片段连接时减少了操作步骤和突变几率,可广泛用于多DNA片段连接操作。

基于SOE-PCR的两种鱼类hepcidin基因串联及其在毕赤酵母中的表达

Hepcidin抗菌肽是由生物肝脏细胞表达的一类具有抗菌作用和铁代谢调节功能的碱性小分子肽,它们在机体免疫系统中发挥了重要作用,被认为是抗生素的理想替代品。通过重组DNA表达技术制备抗菌肽无疑是一条良好的途径。为扩大hepcidin的抗菌谱和提高其表达量,通过SOE-PCR将斑点叉尾鮰Ictalurus punctatus hepcidin成熟肽的c DNA"m CH"与尼罗罗非鱼Oreochromis niloticus hepcidin成熟肽的c DNA"m TH"进行串联,并在两端分别添加Eco RⅠ和NotⅠ酶切位点,以p PIC9K为真核表达载体,成功构建了"p PIC9K-m CH-m TH"重组表达载体;电转化进毕赤酵母GS115中,经不同浓度G418和选择性培养基筛选以及对酵母基因组DNA的PCR鉴定,得到高拷贝酵母转化子;在30℃、以1%的甲醇诱导表达不同时间后,经Tricine-SDS-PAGE分析,表明发酵培养72 h时目的蛋白的表达量最高,达77 mg/L。发酵上清经SP-Sepharose阳离子交换层析纯化后获得高纯度的目的蛋白。抑菌实验显示含目的蛋白的发酵上清和经纯化后的重组目的蛋白对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌都有良好的抑菌效果。本研究结果为hepcidin抗菌肽的产业化生产奠定了良好的基础。

肝靶向穿膜肽与家蝇天蚕素基因的融合及其分子特征分析

本研究利用改进SOE-PCR技术构建肝靶向穿膜肽(HTPP)与家蝇天蚕素(MDC)融合基因并对其分子特征进行了预测和分析。结果表明:成功融合了HTPP与MDC,并构建了HTPP-MDC融合基因的克隆重组质粒HTPP-MDC/pMD20-T。PCR和KpnⅠ/HindⅢ双酶切结果显示获得与预期大小一致的基因片段,测序结果显示获得的基因序列没有发生突变,与预期完全一致。分子特征分析表明,该融合基因编码60个氨基酸,分子量为6516.2Da,理论等电点为9.31,二级结构主要由α-螺旋、无规则卷曲、延伸链和β-转角组成。研究结果为HTPP-MDC后续的功能研究奠定了基础,同时也为应用SOE-PCR技术构建融合基因提供了有益借鉴。

利用套叠PCR技术合成人胰岛素原基因的临床研究

目的设计并分子克隆适宜于大肠杆菌表达系统的人胰岛素原基因。方法以美国国家基因库(GenBank)发布的人胰岛素原的氨基酸序列为模板,参考大肠杆菌表达系统的密码子偏好性以及所用表达载体(pGEX-3x)的特点,经计算机分析、设计人胰岛素原基因为8个寡核苷酸片段,以重叠延伸PCR(SOE-PCR)技术体外延伸获得完整的人胰岛素原基因,分子克隆后测定所得基因的核苷酸序列。结果经限制性内切酶分析确定为重组克隆的质粒进行核苷酸序列分析,结果表明,我们所克隆的基因序列完全符合我们先前的设计。结论SOE-PCR技术可用于体外寡核苷酸片段的延伸并获得完整长度的基因。TaqDNA聚合酶延伸反应前以Klenow片段处理可提高较短覆盖末端或较低专一性末端正确延伸的成功率。

绵羊肺炎支原体pcDNA3.1-TBP30-Hsp70融合表达质粒的构建及对小鼠细胞免疫应答的影响

为探究绵羊肺炎支原体(Mycoplasma ovipneumoniae,Mo)pcDNA3.1-TBP30-Hsp70融合表达质粒对小鼠细胞免疫应答影响,本试验构建了绵羊肺炎支原体pcDNA3.1-TBP30-Hsp70融合表达质粒。用已构建的pMD19T-P30和pMD19-Hsp70质粒为模板,采用基因定点突变(SDM)原理设计引物,应用SOE-PCR扩增目的基因片段,并将其定向克隆至表达载体pcDNA3.1(+),构建重组质粒pcDNA 3.1(+)-TBP30和融合重组质pcDNA3.1(+)-TBP30-Hsp70。使用pcDNA3.1-TBP30、pcDNA3.1-TBP30-Hsp70、pcDNA3.1(+)和Elution Buffer对小鼠进行免疫,应用ELISA试剂盒检测小鼠血清中细胞因子白细胞介素-2(IL-2)、IL-4、干扰素-γ(INF-γ)分泌水平。结果显示,pcDNA3.1-TBP30-Hsp70酶切后可见大小分别约为1413 bp的目的基因片段和5400 bp的载体条带。与空白对照组和pcDNA3.1(+)组相比,免疫重组质粒组均可引起小鼠血清中细胞因子INF-γ、IL-2和IL-4分泌水平的增强,与空白对照组和pcDNA3.1(+)组相比差异显著或极显著(P<0.05;P<0.01);而空白对照组和空质粒组之间差异不显著(P>0.05);免疫pcDNA3.1-TBP30和pcDNA3.1-TBP30-Hsp70组小鼠血清IL-2、INF-γ和IL-4终分泌量增加,表明重组质粒组可刺激小鼠血清中IL-2、INF-γ和IL-4的变化,并且在时间上都呈现出先增多后减少的规律。本试验结果表明,重组质粒pcDNA3.1(+)-TBP30-Hsp70免疫小鼠后,IL-2和INF-γ分泌水平的升高,增强了机体的细胞免疫功能,进而调节机体细胞免疫影响T细胞和巨噬细胞的分泌,从而提高机体细胞免疫能力;IL-4分泌水平升高,促进机体Th2向Th1分化,维持Th1的优势状态,增强了机体的细胞免疫功能。本试验结果为绵羊肺炎支原体基因工程疫苗的研制提供了参考依据。

透明颤菌血红蛋白基因在弗氏链霉菌中的表达及其对菌体生长和泰乐星合成的影响

质粒 p IJ4 0 2 6和 p RK4 0 4 - vhb分别含有红霉素抗性基因启动子 (Perm E)和透明颤菌血红蛋白基因 (vhb) ,先用 PCR分别扩增二者 ,再用 SOE- PCR(Splicing by overlap extension PCR)将不含自身启动子的vhb基因置于 Perm E之下 ;将 SOE- PCR产物克隆到链霉菌整合性载体 p SET15 2上 ,构建成 vhb基因表达载体 p WQ2 0 0 4。通过大肠埃希氏菌 -链霉菌属间接合转移的方式将 p WQ2 0 0 4导入弗氏链霉菌 (Streptomycesfradiae)中 ,利用 p WQ2 0 0 4上 Φ C31整合性位点使 vhb基因整合到弗氏链霉菌染色体上。PCR验证表明 ,vhb基因已整合到染色体上 ,CO结合差光谱分析则表明 vhb基因在弗氏链霉菌中成功表达。摇瓶与上罐发酵显示

抗非洲猪瘟病毒单链抗体的构建、表达及活性鉴定

制备抗非洲猪瘟病毒(ASFV)猪源单链抗体(ScFv),并对其生物学活性进行鉴定,筛选出具有ASFV反应活性的猪源单链抗体(ScFv),为ASFV的诊断提供新的材料。采集ASFV感染康复猪的外周血,分离淋巴细胞,提取淋巴细胞总RNA,以此为模板通过PCR扩增得到猪源IgG重链可变区与轻链可变区基因,利用SOE-PCR技术扩增拼接得到猪源ScFv基因;构建pET-30a-ScFv表达载体,进行蛋白的表达与纯化,用ELISA和IFA鉴定ScFv抗体的反应活性。结果显示,成功扩增出猪源ScFv(VH-VLκ、VH-VLλ)基因,鉴定到1株与ASFV存在反应活性的ScFv(VH-VLλ_(11))抗体。结果表明,成功筛选到1株与ASFV存在反应活性的ScFv(VH-VLλ_(11))抗体,为ASFV诊断和防控提供了新型原材料。

重叠延伸PCR技术及其在基因工程上的应用

重叠延伸PCR技术(genesplicingbyoverlapextensionPCR,简称SOEPCR)由于采用具有互补末端的引物,使PCR产物形成了重叠链,从而在随后的扩增反应中通过重叠链的延伸,将不同来源的扩增片段重叠拼接起来。此技术利用PCR技术能够在体外进行有效的基因重组,而且不需要内切酶消化和连接酶处理,可利用这一技术很快获得其它依靠限制性内切酶消化的方法难以得到的产物。重叠延伸PCR技术成功的关键是重叠互补引物的设计。重叠延伸PCR在基因的定点突变、融合基因的构建、长片段基因的合成、基因敲除以及目的基因的扩增等方面有其广泛而独特的应用。本文综述了重叠延伸PCR的原理和目前的应用情况,并指出了此技术中的注意事项,展望了其应用前景。

泛素样小蛋白4(SUMO4)的克隆、原核表达、纯化及鉴定

【目的】为人类泛素样小蛋白4(SUMO4)多克隆抗体制备和疾病研究奠定基础。【方法】根据Gen-Bank提供的核酸序列,设计7条单链DNA,采用重叠延伸PCR方法,合成SUMO4基因编码区。基因片段经限制性内切酶双酶切,构建到表达载体pGEX-4T-1中。酶切、测序鉴定后,将重组子转染BL21 RIL菌株,表达及纯化融合蛋白。用SDS-PAGE和Western blot检测纯化效果,鉴定表达产物。【结果】成功合成了长度约为280 bp的SUMO4基因,经双酶切鉴定,SUMO4原核表达载体构建成功,插入片段测序正确。GST-SUMO4融合蛋白在终浓度1mmol/L IPTG、28℃诱导5 h后产量达到高峰,SDS-PAGE证实表达产物以可溶形式存在,分子量约为37 ku,GST亲和层析的纯化效果良好,Western blot验证融合蛋白分子量与预期值相符。【结论】SUMO4蛋白在大肠杆菌中高效表达,并以可溶性蛋白形式存在。

利用重叠延伸PCR技术进行DNA的人工合成

重叠延伸PCR技术是一种通过寡聚核苷酸链之间重叠的部分互相搭桥、互为模板进行PCR扩增,从而获得目的DNA基因片段的方法。该技术在目的基因的人工合成及外源蛋白在宿主中的高效表达等方面显示出良好的应用前景。综述了重叠延伸PCR技术的原理、反应条件的优化及其应用。

羊口疮病毒B2L、F1L截短融合基因的构建及生物信息学分析

为了构建羊口疮病毒(Orf virus,OrfV)B2L-F1L截短融合基因,并对该基因序列进行生物信息学分析,试验采用DNAStar生物信息学软件分别对B2L、F1L基因序列进行分析,截取B2L、F1L基因序列的主要抗原区域,分别设计引物,利用重叠延伸PCR(SOE-PCR)技术对截取的B2L、F1L基因主要抗原区域进行融合,并与pMD-18T载体连接,构建重组质粒pMD18-T-B2L-F1L,经PCR鉴定、双酶切和测序验证正确后,应用生物信息学在线软件对B2L-F1L截短基因编码的蛋白质进行信号肽、跨膜结构、亲疏水性、柔韧性、抗原指数、抗原决定簇、糖基化结合位点、磷酸化结合位点、二级结构和三级结构进行预测。结果表明:构建的B2L-F1L截短融合基因大小约为1080 bp,与预期目的片段大小相符;该蛋白有信号肽、无跨膜结构域,亲水性、抗原指数及柔韧性较好,有17个抗原决定簇,2个糖基化结合位点和28个磷酸化结合位点,二级结构中以α-螺旋和无规则卷曲占比较大。说明试验成功构建出羊口疮病毒B2L-F1L截短融合基因。

桉树PAL基因克隆及焦枯病菌诱导下的表达分析

[目的]克隆桉树苯丙氨酸解氨酶基因(PAL),分析其序列特征及在焦枯病菌诱导下的表达特征,为探究桉树抗焦枯病机理提供理论支撑。[方法]通过SOE-PCR技术从尾细桉M1中克隆PAL基因,利用real-time PCR分析其在焦枯病菌诱导下的表达特性。[结果]克隆得到尾细桉M1 PAL基因,其ORF序列长2142 bp,编码713个氨基酸,与其他已发表的桉树PAL相似性均在99%以上。序列分析发现,其编码蛋白是一类稳定的亲水性蛋白,含有丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸3个磷酸化位点,二级结构以α-螺旋和β-折叠为主,具有典型的苯丙氨酸和组氨酸解氨酶保守结构域。进一步分析桉树不同品系PAL基因的表达趋势,结果发现,不同品系PAL基因在焦枯病菌诱导下均表现为明显的上调表达,且抗性越强,PAL基因越早上调,上调表达量越大。[结论]从尾细桉M1中克隆得到的PAL基因具有典型的PAL家族成员特征,推测该基因可能通过参与酚类防御性物质或者信号分子SA等物质的合成,进而在桉树抵抗焦枯病菌侵染的过程中发挥重要作用。

利用交错延伸剪接PCR技术扩增油菜花粉育性基因MS2 Bnap全长cDNA序列

交错延伸剪接PCR是一种用于分子进化研究的DNA改组技术。本实验利用其原理 ,将已获得的油菜花粉育性基因MS2Bnap有部分序列重叠的三段PCR产物作为模板进行扩增 ,获得了花粉育性基因MS2Bnap的全长cD NA序列。

鼠源噬菌体抗体展示库的构建及初步应用

构建可用于特异性单链抗体(ScFv)筛选和应用的大容量鼠源噬菌体抗体展示库,获得拥有自主知识产权的抗体库材料。从小鼠脾脏细胞中提取总RNA,反转录成c DNA后,分别扩增抗体的重链基因、轻链基因,并设计2条互补的Linker基因。采用重叠延伸PCR(SOE-PCR)法将重链-Linker和Linker-轻链拼接为完整的ScFv基因,酶切、酶连后,将ScFv基因克隆到pCANTAB-5E噬菌粒载体上,经电穿孔导入E.coli TG1感受态细胞中,过夜培养获得初级噬菌体展示库。以单克隆菌落数计算库容量大小,通过比对随机挑取的单克隆噬菌体ScFv可变区序列的差异,分析库的多样性。以Bt毒素(Cry1B、Cry1C、Cry1F)为包被抗原,从库中筛选具有结合活性的ScFv验证库的实用性。经检测,提取的总RNA条带清晰,浓度为2.76μg/μl,扩增的抗体重链基因、轻链基因条带清晰,且2条互补的Linker基因成功添加到重链基因和轻链基因上。经SOE-PCR法扩增,重链-Linker与Linker-轻链成功拼接为ScFv基因。电转化后,经PCR(Polymerase chain reaction)扩增和凝胶电泳检测,证实ScFv基因克隆成功,测得初级噬菌体抗体展示库的库容为3.67×10~8。随机挑取12个单克隆菌种进行测序和比对,证实ScFv基因为鼠源抗体基因,且12个单克隆菌种的ScFv基因可变区均有一定差异,说明ScFv基因具有多样性。以3种Bt毒素(Cry1B、Cry1C、Cry1F)为抗原,经4轮特异性富集筛选后均获得了具有抗原结合活性的噬菌体ScFv菌种,表明该库的实用性较强。