新霉素磷酸转移酶基因npt Ⅱ的原核表达、蛋白纯化及其活性鉴定

通过PCR方法从pCAMBIA1305载体上克隆了新霉素磷酸转移酶基因nptⅡ的全编码序列,并插入到原核表达载体pET30a(+)中,构建了重组质粒pET30a-nptⅡ。将重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)宿主菌,经IPTG诱导,获得了相对分子量为35kD的表达蛋白,约占全菌总蛋白的45%。表达蛋白以可溶性和包涵体两种形式存在。用5mmol/L二硫苏糖醇和1%十二烷基肌氨酸钠变性溶解包涵体,经透析后复性获得了可溶性重组蛋白。将可溶的表达蛋白用Ni 2+-NTA亲和层析纯化,获得纯化的NPTⅡ蛋白,电泳谱带扫描分析表明蛋白纯度达95%以上。体外活性检测显示,NPTⅡ蛋白具有良好的生物活性,在浓度30μg/mL以上时可使卡拉霉素失去抑菌活性。

转多基因杨树中抗生素标记基因NPTⅡ表达量分析研究

对转基因库安托杨及银腺杂种杨（含1-5个外源基因）中选择标记基因新霉素磷酸转移酶基因（NPTII）进行PCR扩增,证实该基因稳定存在于转基因杨树的基因组中。应用酶联免疫吸附测定法（ELISA）对2种转基因杨树中NPTII蛋白的表达量进行定量检测,结果显示：NPTII蛋白的表达量并没有随着目的基因数量的增加而升高,说明与转单个基因杨树相比,转多个基因杨树可能由标记基因引起的生物安全问题并不会加剧。

P85磷酯肌醇-3激酶-蛋白激酶C-ζ复合物对血管紧张素Ⅱ激活平滑肌细胞p70核蛋白体S6激酶的调节作用

作者以前的研究发现蛋白激酶C ζ介导血管紧张素Ⅱ经Ras MEK途径激活血管平滑肌细胞丝裂素活化的蛋白激酶MAPK或细胞外信号调节激酶ERK1/ 2。本文研究了P85磷酯肌醇 3激酶 蛋白激酶C ζ复合物核蛋白体激酶p70S6激酶活性的调节作用及其信号传递途径。WesternBlot分析显示正常培养的血管平滑肌细胞表达p70S6激酶、p85磷酯肌醇 3激酶和蛋白激酶C ζ。 10 0nmol血管紧张素Ⅱ和 10 μg/L血小板源生长因子刺激并不影响p70S6激酶、p85磷酯肌醇 3激酶和蛋白激酶C ζ表达。p70S6激酶磷酸转移酶活性分析发现血管紧张素Ⅱ与血管平滑肌细胞作用 5min即开始激活p70S6激酶 ,2 0min达高峰 ,并呈剂量依赖性。磷酯肌醇 3激酶抑制剂wort mannin (10nmol)、蛋白激酶C ζ抑制剂PseudoZ (5 0 μmol)和p70S6激酶抑制剂rapamycin (10 0 μg/L)均可明显阻断血管紧张素Ⅱ诱导的p70S6激酶激活。有趣的是 ,我们观察到p85磷酯肌醇 3激酶和蛋白激酶C ζ受血管紧张素Ⅱ和血小板源生长因子刺激后均向Ras转位并与之结合 ,抗Ras抗体可将p85磷酯肌醇 3激酶或蛋白激酶C ζ混合沉淀 ,抗p85磷酯肌醇 3激酶抗体亦可使蛋白激酶C ζ沉淀下来。提示Ras、p85磷酯肌醇 3激酶和蛋白激酶C ζ三种蛋白结合在一起形成一个功能复合体 。

转基因植物中NPTⅡ的快速检测

将转基因植物组织提液与底物[r-32p]ATP和卡那霉素进行反应,再将磷酸化的卡那霉素转移到P81磷酸纤维素离子交换纸上,放射性标记的卡那霉素可通过斑点放射自显影进行观察。此法简便、快速,灵敏度较高。

结球甘蓝抗虫转基因植株及其后代的抗性表现

应用农杆菌介导法将含有豇豆胰蛋白酶抑制剂 (CpTI)基因和新霉素磷酸转移酶 (NPTⅡ )基因的重组质粒导入结球甘蓝栽培品种春甘蓝“鸡心 2 3”和秋甘蓝“黑叶头”。对转基因当代植株 (T0 )及其自交后代 (T1、T2 、T3)群体进行卡那霉素抗性、抗虫性鉴定和分子检测。经PCR DNA分子杂交检测 ,确认抗虫基因———豇豆胰蛋白酶抑制剂基因已整合到受体植株的基因组中 ,并在有性生殖过程中传递给后代。卡那霉素抗性和抗虫性状在T0 代植株上得到表达 ;T1代植株中发生分离 ;T2 代中呈现出 3种不同类型的株系 :抗性纯合、杂合型和敏感性纯合株系 ;从T3 代中获得卡那霉素抗性和抗虫性纯合的株系。试验结果显示 ,卡那霉素抗性和抗虫性状在转基因植株自交后代中的表现基本符合显性单基因的分离规律。在T2 、T3 代抗虫性纯合的株系中 ,鳞翅目小菜蛾、甜菜夜蛾和斜纹夜蛾的 1～ 2龄幼虫校正死亡率为 6 %～ 10 0 % ,从中选出一批校正死亡率达 80

根癌农杆菌介导的玫瑰茄细胞遗传转化

以玫瑰茄无菌苗的子叶和下胚轴为受体材料,农杆菌LBA4404和EHA105为供体菌株,对玫瑰茄细胞外植体遗传转化的基本条件进行研究,建立了一个高效的玫瑰茄细胞遗传转化体系.利用这一转化体系获得了2个稳定表达新霉素磷酸转移酶活性的玫瑰茄转化细胞系.β-葡萄糖苷酸酶活性的组织化学检测和PCR扩增鉴定的结果表明,外植体总转化率达29.4%.试验结果还显示农杆菌LBA4404菌株较适合玫瑰茄外植体的转化,转化时不需添加乙酰丁香酮.

分泌蛋白特异性基因陷阱的设计与验证

蛋白质分子向细胞外分泌的过程有赖于信号肽的介导 .基因陷阱是功能性基因克隆的一种有效方法 ,经典的基因陷阱以geo作为报告基因 ,对所克隆的基因类型没有选择性 .将绿脓杆菌外毒素、 2A序列、IL 2受体穿膜区以及新霉素磷酸转移酶的基因依次融合构建新型报告基因——— peo ,该报告基因能够特异性地甄别具有信号肽编码序列的基因 .为验证 peo对信号肽编码序列的特异性甄别作用 ,以 peo为报告基因 ,构建了 3种质粒载体 ,分别模拟用基因陷阱载体进行筛选时可能出现的 3种情况 ,通过转染HeLa细胞、G4 18筛选以及碱性磷酸酶检测 ,证明 peo能够有效地区分信号肽和非信号肽编码序列 ,以 peo为报告基因改造的基因陷阱载体可以用于分泌蛋白基因的筛选 .

外源基因在不结球白菜转基因植株后代中的表达

应用农杆菌介导法将含有豇豆胰蛋白酶抑制剂基因和新霉素磷酸转移酶基因的重组质粒导入不结球白菜地方品种———“中脚黑叶”和“矮脚黑叶”中 ,获得抗虫转基因植株。卡那霉素抗性和抗虫性在转基因植株自交后代T1代植株中发生分离 ;在T2 代中出现 3种不同类型的株系 :抗性纯合、杂合型和敏感性纯合株系。卡那霉素抗性和抗虫性在转基因植株自交后代中的表现基本符合孟德尔显性单基因的分离规律。从T2 、T3 、T4代中选择出抗虫性纯合株系 ,并获得一批对 1～ 2龄鳞翅目小菜蛾、斜纹夜蛾幼虫的校正死亡率达 6 0

利用CRISPR/Cas9技术敲除转基因水稻中的潮霉素标记基因

【目的】在植物转基因研究中,使用选择标记基因(Selectable Marker Gene,SMG)使得转化子的筛选更准确便利,但存在SMG的转基因植株可能对人类健康及生态环境造成潜在危害,这也限制了转基因植物商业化的应用前景。因此去除转基因植物中的SMG十分必要。【方法】本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,针对水稻转基因中常用的SMG潮霉素抗性基因(hygromycin phosphotransferase II,hptII)设计构建了编辑载体,利用农杆菌(LBA4404)介导的遗传转化方法转化水稻日本晴,得到转化植株,再将转化植株与带有hptII基因的植株进行杂交。【结果】通过遗传转化及分子鉴定,本研究得到了18株可用于编辑hptII基因的转化植株,进一步对转化植株与带有hptII基因的植株杂交的F1代进行检测,经PCR检测及测序验证表明,在杂交F1代植株中,hptII基因的DNA确有编辑发生,包括碱基缺失、替换以及插入等,使得hptII基因不能成功转录。【结论】利用CRISPR/Cas9技术,成功获得了删除hptII基因的转基因水稻。这为植物转基因研究实现无选择标记基因(marker-free)奠定了基础。

通用型动物转基因载体的构建及验证

为了构建通用型动物转基因载体,以pBluescriptⅡKS+为基础,根据标记基因所含酶切位点,设计改造多克隆位点,插入从pTARGET载体中扩增的SV40启动子及新霉素磷酸转移酶基因(Neo),其下游插入共表达序列、增强型绿色荧光蛋白质基因(EGFP)及SV40 poly A,并在SV40启动子上游和SV40 poly A下游各添加一个同向的LoxP位点,构建成通用载体pNIGFP,标记基因上游拥有Xho I、Sal I、SacⅡ多克隆位点,下游拥有Nhe I、Cla I、Sac I位点。酶切鉴定和测序表明pNIGFP构建正确。pNIGFP脂质体法转染山羊胎儿成纤维细胞,荧光显微镜下观察到EGFP高表达。遗传霉素(G418)筛选表明,Neo基因表达正常,山羊胎儿成纤维细胞的最适筛选浓度为600"g/ml。pNIGFP可利用G418进行抗性筛选,还可通过EGFP表达对外源基因的整合进行实时跟踪,另外,该载体具有LoxP位点,外源基因整合后可用Cre重组酶去除标记基因,具有高效、方便、安全的特点。

根癌农杆菌介导的玫瑰茄愈伤组织的遗传转化

以根癌农杆菌LBA4404和EHA105为供体菌株,对玫瑰茄愈伤组织进行了转化条件的研究,建立了一套玫瑰茄愈伤组织遗传转化体系。利用该转化体系获得了2个稳定表达新霉素磷酸转移酶活性的玫瑰茄转化细胞系。GUS活性组织化学检测和PCR扩增鉴定的结果表明,愈伤组织的转化率为4%。说明采用农杆菌介导法将外源基因经愈伤组织导入玫瑰茄细胞是可行的。

弱化抗性标记筛选高表达CHO细胞株的方法建立

为了优化中国仓鼠卵巢细胞(CHO)表达体系,建立高表达CHO细胞株筛选方法,将外源基因表达载体上抗性筛选基因表达的新霉素磷酸转移酶(NPT)的261位氨基酸天冬氨酸突变成甘氨酸。经G418筛选,转染含突变型NPT表达载体的细胞存活率显著低于转染含野生型NPT表达载体的细胞存活率。以绿色荧光蛋白-抗体Ig G1 Fc结构域融合蛋白为报告基因,验证了突变后新霉素磷酸转移酶对抗生素G418抗性减弱。经G418持续加压培养3周后,转染含突变型NPT表达载体的细胞中EGFP的表达量显著高于转染含野生型NPT表达载体的细胞,表明其具有筛选出高表达单克隆细胞株的潜力。

Agrobacterium tumefaciens-mediated GUS gene transfer to Sophora japonica L.

Agrobacterium-mediated genetic transformation of Sophora japonica was standardized using the Agrobacterium tumefa- ciens strain LBA4404 that harbored the binary vector pBI121 containing genes for fl-glucuronidase （GUS） and neomycin phos- photransterase （npt II）. S. japonica transformants were selected by the ability of the leaf explants to produce kanamycin-resistant calli that regenerated into kanamycin-resistant plantlets. Successful transformation was confirmed by histochemical assay for GUS activity, PCR analysis and Southern blot. The period of nearly two months was required for the regeneration of transgenic plantlets fi＇om the explants. The transformed plants resembled their parents in morphology.

人生长激素基因转化花叶芋及PEG在转化中的作用

将人生长激素基因插入pBR322衍生质粒载体pLGV1103 DNA中,通过三亲交配,将重组原粒pLB-9引入携带Ti质粒pGV3850的农杆菌,经同源重组,获得共整合重组体pGL198(hgh)Ti质粒。用叶盘共培养法,将pGL198(hgh)转化单子叶植物花叶芋,获得转基因再生植株。经胭脂碱测定、新霉素磷酸转移酶分析和DNA分子杂交,证明人生长素基因已整合到花叶芋DNA中。还探讨了聚乙二醇(PEG)在植物转化中的作用。

无HindⅢ位点新霉素磷酸转移酶标记基因的建立

用体内自发突变，卡那霉素抗性筛选和体外限制酶切富集方法消除载体ｐＮＧ３５中新霉素磷酸转移酶基因内的限制酶位点ＨｉｎｄⅢ，除去ＨｉｎｄⅢ位点后的载体ＰＮＧ３５△Ｈ赋予宿主细胞的卡那霉素抗性水平远远高于原载体ｐＮＧ３５．

萤火虫萤光素酶基因转化花叶芋及表达的研究

将萤火虫萤光素酶基因重组到质粒pBR325中,通过“三亲交配”和同源重组,将萤光素酶基因整合到Ti质粒pGV3850:1103。通过改良的叶盘转化法,用萤光素酶基因转化单子叶植物花叶芋,获得转基因植株。对再生植株的胭脂碱测定、新霉素磷酸转移酶分析、DNA点杂交、萤光素酶基因活性测定,证明萤光素酶基因已转化到花叶芋中并进行了表达。

外源基因导入部分脱壁的大麦细胞及其转基因植株的再生

采用ＰＥＧ法、电击法以及ＰＥＧ＋电击法将带有ｇｕｓ和ｎｐｔⅡ基因的ｐＢＩ１２１质粒导入部分脱壁的大麦细胞，通过Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交、ＧＵＳ和ＮＰＴⅡ蛋白活性检测，证实了外源报告基因已在大麦基因组中整合并在转化细胞中获得表达．ＰＥＧ、电击及ＰＥＧ＋电击处理的最高转化率分别可达１６．４％、２１．８％和２５．１％，各种转化处理对植株再生并无不良影响，表明部分脱壁的细胞是一个比原生质体更为有效的转化受体系统．