一种快速准确构建酵母单杂交系统报道子的方法

酵母单杂交系统是根据DNA结合蛋白 (即转录因子 )与DNA顺式作用元件结合调控报道基因表达的原理来克隆编码目的转录因子的基因 ,其中构建带有不同DNA顺式作用元件的报道子是该系统的重要环节。目前 ,构建酵母单杂交系统报道子主要采用随机串联的方法 ,由于串联的顺式作用元件的个数和方向不能控制 ,所以筛选报道子费时费力。尝试采用同尾酶定向克隆的方法 ,将顺式作用元件按相同方向和所需的个数串联起来 ,减少了筛选报道子所需的时间和费用。

水稻瘤矮病毒P3、P7、P8、Pn9、Pn10、Pn11、Pn12的酵母双杂交载体的构建及自激活效应检测

将编码水稻瘤矮病毒P3、P7、P8、Pn9、Pn10、Pn11、Pn12的S3,S7,S8,S9,S10,S11和S12基因分别克隆到酵母表达载体pGBKT7和pGADT7中,转化AH109酵母细胞,结果显示:除pGBK-S10转化子可以在SD/-Trp和SD/-His营养缺陷固体培养基上正常生长外,其它转化子均只能在SD/-Trp或SD/-Leu营养缺陷固体培养基上正常生长。通过α-半乳糖苷酶活性分析揭示,除pGBK-S10可以在SD/-Trp/X-α-Gal平板上生长并变蓝外,其它均不变蓝。结果证实:RGDVPn10在酵母细胞中具有转录激活活性,融合GAL4的RGDVPn10蛋白可以在酵母细胞内激活HIS3和MEL1报告基因的表达。暗示该蛋白可能在病毒的侵染和复制过程中参与调控病毒或寄主基因的转录表达。

基于酵母双杂交技术的绒山羊波形蛋白互作蛋白鉴定

为进一步探索波形蛋白(vimentin)调控绒山羊绒毛生长的作用机制,以内蒙古遗传种子资源阿尔巴斯白绒山羊皮肤中的毛囊组织为材料,利用PCR技术和酵母双杂交技术对根据GenBank中山羊的vimentin蛋白序列,运用蛋白质互作在线软件预测和液相色谱质谱联用采集免疫共沉淀数据筛选出肌动蛋白(ACTB)和vimentin进行基因引物设计、克隆、酵母表达载体构建和蛋白互作鉴定。结果显示:成功克隆出绒山羊vimentin基因CDS区序列的长度为1 401 bp, ACTB基因CDS区序列的长度为1 128 bp;构建了酵母表达载体;试验组共转化pGBKT7-vimentin与pGADT7-ACTB的Y2HGold菌株在二缺板SD/-Trp/-Leu/X-α-GaL/AbA培养基和四缺板SD/-Trp/-Leu/-His/-Ade/X-α-GaL/AbA培养基上,均能生长出淡蓝色菌落,而在对照组共转化pGBKT7空质粒与pGADT7-ACTB重组质粒的二缺板SD/-Trp/-Leu/X-α-GaL/AbA培养基上长出白色菌落,表明共转化的pGBKT7-vimentin与pGADT-ACTB重组质粒的下游报告基因Lac被激活,共转化pGBKT7空质粒与pGADT7-ACTB重组质粒的下游报告基因Lac未被激活。提示:vimentin与ACTB两种蛋白间存在相互作用。

蒙古沙冬青AmDREB2.1表达载体构建及其结合活性鉴定

以蒙古沙冬青为试材,以AmDREB 2.1为研究对象,采用构建植物表达载体和叶盘法进行了AmDREB 2.1转烟草研究,采用Gateway和酵母单杂交技术研究了AmDREB 2.1转录因子的结合活性。结果表明:以BamH I和Sac I酶切位点成功构建了pPZP212-AmDREB 2.1表达载体,通过叶盘法获得了T0转AmDREB 2.1烟草株系。成功构建了pDEST22-AmDREB 2.1的酵母单杂交载体,分别转化YH4271-mDRE和YH4271-wDRE 2种酵母菌株,在Trp^-His^-Ade^-三缺培养基(3-AT浓度为0、20mmol·L^(-1))上筛选获得了阳性克隆,检测其β-半乳糖苷酶活性为阳性,显示AmDREB 2.1具有转录因子的结合活性。

蒺藜苜蓿MtUFO基因克隆及自激活检测

以蒺藜苜蓿品种R108为材料,采用RT-PCR技术成功克隆了蒺藜苜蓿MtUFO基因,其开放阅读框共1128bp。生物信息学分析显示,MtUFO基因编码375个氨基酸,蒺藜苜蓿UFO蛋白与鹰嘴豆的亲缘关系最为接近。双杂交诱饵表达载体pGBKT7-MtUFO构建成功,并在酵母细胞中正常表达,表达产物对报告基因无自激活作用。

酵母双杂交表达载体pGBKT7_NPR1与pGADT7_NPR1的构建及酵母菌的转化

NPR1是水杨酸介导的系统获得性抗性(SAR)途径中不可或缺的一个转录辅助因子。在SA诱导下,NPR1被转运至细胞核内并与一些转录因子结合,以启动下游基因的表达。本研究通过PCR扩增获得拟南芥中NPR1基因CDS序列,经过限制性内切酶酶切后在T4连接酶作用下分别克隆至pGBKT7与pGADT7酵母表达载体上,并成功将其转化至Gold酵母菌株中。为利用酵母双杂交筛选NPR1参与形成的转录复合体中其它可能存在的蛋白质并阐明其在植物防御信号传导途径中的互作模式奠定了基础。

牡丹PsAP3基因的克隆与表达分析

优质牡丹花型育种是牡丹产业发展遭遇的瓶颈问题之一。本研究以牡丹(Paeonia sufruticosa)单瓣和雄蕊瓣化品种为植物材料,以调控牡丹雄蕊发育相关的关键基因PsAP3为切入点,通过基因克隆、亚细胞定位、表达分析初步解析了牡丹PsAP3基因的功能,筛选了PsAP3可能存在下游互作基因,构建了TRV2-PsAP3沉默载体并成功转化农杆菌,用于后续牡丹瞬时沉默试验。结果显示:牡丹PsAP3基因全长612 bp(GenBank登记号:MT225537),编码203个氨基酸,分子量为23891.18,属亲水蛋白,含有一个MADS结构域和一个K结构域。系统进化分析表明PsAP3与栓皮栎亲缘关系最近。亚细胞定位结果显示PsAP3蛋白定位在细胞核中。表达分析结果显示,与单瓣品种的雄蕊相比PsAP3在雄蕊瓣化品种的内瓣中表达量显著提高,这也预示着可能是PsAP3基因在在花器官中表达扩张,在雄蕊中显著高表达导致了牡丹的雄蕊瓣化现象。酵母双杂交结果表明PsAP3编码的蛋白与PsAP1-1、PsPI、PsSEP、PsAG编码的蛋白互作。本研究初步解析了牡丹PsAP3的功能,为牡丹雄蕊瓣化分子机理的揭示提供理论依据,并为进一步精细化调控牡丹花型奠定理论基础。

大叶落地生根(Kalanchoe daigremontiana)KdSOC1基因的克隆及自激活检测

大叶落地生根(Kalanchoe daigremontiana)为景天科多年生肉质草本植物,是研究无性繁殖的模式植物。SOC1 (Suppressor of overexpression of constans 1)基因是植物成花过程中MADS-box基因家族中的关键转录因子。为深入研究大叶落地生根KdSOC1基因的功能,于大叶落地生根中克隆KdSOC1基因,进行生物信息学分析,构建酵母双杂交诱饵表达载体pGBKT7-KdSOC1,并采用LiAc法将重组质粒pGBKT7-KdSOC1转化至Y2HGold酵母菌株中,通过营养缺陷型培养基培养进行自激活检测。结果表明,成功克隆了KdSOC1基因,该基因开放阅读框共有684 bp。生物信息学分析结果显示,Kd SOC1蛋白共有227个氨基酸残基,分子量为25.88 kD,大叶落地生根SOC1蛋白与牡丹的亲缘关系最为接近。双杂交诱饵表达载体pGBKT7-KdSOC1构建成功,并在酵母细胞中正常表达,表达产物对报告基因无自激活作用。本研究为筛选大叶落地生根中与其互作的蛋白及后续实验提供了帮助。

与酵母单杂交系统匹配的植物瞬时表达分析载体的构建

为了在植物细胞/原生质体中验证酵母单杂交系统解析的植物转录因子及其关键结构域,本研究构建了一套与酵母单杂交系统相匹配的植物瞬时表达分析系统,并在拟南芥叶片原生质体中进行了瞬时表达分析。结果显示,以AtDPBF4的转录激活区(CR Ⅱ)构建的效应载体可在拟南芥原生质体中激活报告基因GUS的转录。这一结果与AtDPBF4的CR Ⅱ在酵母细胞中的结果一致。报告载体中,含有6个UASGal1的杂合启动子可引发下游报告基因GUS转录的酶活性达0.96 nmol 4-MU·mg^(-1)·min^(-1);含有3个UASGal1的杂合启动子可引发GUS基因的酶活性达0.73 nmol 4-MU·mg^(-1)·min^(-1)。含有6个UASGal1的杂合启动子的强度明显强于含有3个UASGal1的杂合启动子,但其活性并不是3个UASGal1杂合启动子的2倍,仅比其活性高了31.5%。由此表明,在报告基因中增加GAL4结合位点(UASGal1)的重复序列可以提高下游报告基因的表达,但是这种活性升高趋势并不与UASGal1的重复数量呈线性关系。

拟南芥AtCYS6基因酵母双杂交诱饵载体的构建及鉴定

为了筛选与拟南芥半胱氨酸蛋白酶抑制剂基因AtCYS6相互作用的蛋白,构建其酵母双杂交诱饵表达载体。本研究利用PCR方法扩增得到拟南芥AtCYS6的基因片段,与诱饵载体pGBKT7连接构建诱饵表达载体,经双酶切以及测序检测验证重组载体构建成功后,通过醋酸锂法将诱饵表达载体pGBKT7-AtCYS6与空载体pGBKT7分别转化到Y2HGold酵母菌株,检测其是否有自激活能力以及对宿主酵母菌株是否有毒性作用。结果表明:经PCR扩增后得到了AtCYS6基因,成功构建了无自激活和没有毒性的诱饵表达载体pGBKT7-AtCYS6。本研究结果可进一步为筛选与AtCYS6相互作用的蛋白质及功能研究提供科学依据。