牦牛源产气荚膜梭菌β2基因的原核表达及生物信息学分析

为了原核表达一株牦牛源产气荚膜梭菌Qinghai-1的β2基因及了解其编码蛋白的生物信息。首先利用PCR扩增技术、基因克隆技术构建原核表达质粒并通过高通量测序、双酶切技术、SDS-PAGE检测和Western blotting方法对表达情况进行鉴定,其次利用生物信息学分析的方法对β2毒素蛋白的一级结构、二级结构、蛋白特殊区域、三级结构及B细胞线性抗原表位等多方面进行预测分析。原核表达结果显示:牦牛源产气荚膜梭菌β2基因在温度为37℃,IPTG浓度为1.5 mmoL/L,培养时间为8 h~10 h的条件下可得到大小约为28KD的可溶于细胞质的不含信号肽的目的蛋白。生物信息学分析结果显示:牦牛源产气荚膜梭菌β2基因大小为798 bp,共编码265个氨基酸,与印度的产气荚膜梭(FR687302.1)的β2毒素基因相似性最高;其分子式为C_(1392)H_(2136)N_(356)O_(418)S_(11),分子量为30.9 ku,pI=6.04,负电荷(Asp+Glu)残基总数36个,正电荷(Arg+Lys)残基总数35个,脂肪指数:74.64,不稳定指数:28.52,亲水性总平均值(GRAVY):-0.478;拥有1个跨膜螺旋和35个潜在磷酸化位点;为含跨膜结构的、含信号肽的、含磷酸化位点的、含多个B细胞线性抗原表位的、稳定的亲水性蛋白。研究结果旨在准确预测牦牛源产气荚膜梭菌β2毒素抗原表位,为进一步研究牦牛源产气荚膜梭菌β2毒素致病机理提供重要理论依据。

牦牛TGF-β2基因片段的克隆测序及系统进化分析

克隆测序了牦牛的TGF-β2基因,并进行了Blastn比较分析。结果表明,牦牛TGF-β2基因片段长为559bp,与普通牛、人、黑猩猩、小鼠的相应片段的同源性分别达98%、95%、94%、93%。在5′端调控区域没有类似TATA盒元件,推测TGF-β2基因在脾脏、肾脏组织细胞中表达量不是很高。由于TGF-β对细胞的生长、分化和免疫功能都有重要的调节作用,牦牛TGF-β2基因研究对高原畜牧业发展提供了科学资料。

RAR-β_2基因启动子异常甲基化与散发性乳腺癌的关系

目的探讨RAR-β2基因(retinoic acid receptor β2 gene)在散发性乳腺癌中启动子异常甲基化状况,进而探讨在散发性乳腺癌早期诊断中的检测价值。方法用甲基化特异性PCR(MSP)法和实时荧光定量PCR法对62例散发性乳腺癌病人的癌组织,15例增生的乳腺组织,10例正常乳腺组织进行RAR-β2基因的异常甲基化的检测。结果散发性乳腺癌癌组织中50%(31/62)发生了RAR-β2基因甲基化,增生的乳腺组织标本中20%(3/15)发生了RAR-β2基因启动子甲基化,正常的乳腺组织中均未检测到RAR-β2基因的甲基化。散发性乳腺癌癌组织中甲基化率与年龄、绝经与否无相关性,与淋巴结转移和临床分期有相关性(P<0.05);散发性乳腺癌与增生的乳腺组织和正常的乳腺组织间的差异有统计学意义(P<0.05)。结论 RAR基因甲基化可能参与了乳腺癌的发生发展过程,与乳腺癌的病理分期和预后评估等方面有关。

乳腺癌患者外周血浆中RAR-β_2基因启动子异常甲基化分析

目的:探讨RAR-β2基因(retinoic ac id receptorβ2 gene)启动子在散发性乳腺癌患者血浆中异常甲基化状况。方法:用甲基化特异PCR(MSP)法和实时荧光定量PCR法对62例散发性乳腺癌患者血浆和15例良性乳腺增生患者血浆中的RAR-β2基因启动子异常甲基化状况进行检测。结果:散发性乳腺癌患者血清中37%(28/62)发生了RAR-β2基因启动子甲基化,良性乳腺增生患者中均未检测到RAR-β2基因的甲基化。RAR-β2基因启动子甲基化状态与淋巴结转移和临床分期有相关性(P<0.05)。结论:乳腺癌患者外周血浆中RAR-β2基因启动子异常甲基化是散发性乳腺癌发生的早期事件,有望成为乳腺癌早期诊断的指标。

人β_2m基因的克隆及表达

目的 克隆和表达HLA I类分子轻链(β2m)基因,为人工制备HLA I类分子提供基础。方法 利用逆转录PCR技术从Jeg-3细胞株中克隆β2m基因,与质粒pET22b(+)重组,构建原核表达载体pET22b(+)-β2m,转化宿主菌E.coli BL21(DE3),诱导β2m基因高效表达,并采用双抗体夹心ELISA法对表达产物进行抗原性和功能鉴定。结果 酶切和测序证实β2m基因克隆和载体构建成功,目的蛋白在宿主菌中高效表达于包涵体中;通过包涵体的分离和纯化获得初步纯化的β2m,所制备的β2m能够与特异性抗体结合,并能与HLA I类分子重链形成具有天然构象的HLA I类分子。结论 人β2m基因能够在原核宿主中高效表达,表达产物具有形成HLA I类分子的功能。

C型产气荚膜梭菌α、β_1、β_2毒素基因融合及免疫原性研究

为了构建具有良好免疫原性的α-β1-β2融合蛋白,利用PCR技术,从含C型产气荚膜梭菌α毒素基因的克隆质粒pETXA1中扩增出0.95 kbα毒素基因,将其连接到经NcoⅠ单酶切并用碱性磷酸酶处理的含1.65 kbβ1-β2融合基因的重组质粒pETXB1B2上,构建含2.6 kbα-β1-β2融合基因的表达质粒重组菌株BL21(DE3)(pETXAB1B2).经酶切鉴定和序列测定证实,构建的重组质粒pETXAB1B2含有α-β1-β2融合基因,且基因序列和阅读框架正确.经ELISA检测,重组菌株表达的α-β1-β2融合蛋白能够被α、β1和β2毒素抗体识别.表达优化结果表明,以IPTG为诱导剂诱导α-β1-β2融合基因表达的优化条件是:培养基pH 7.5,培养温度37℃,IPTG浓度0.4 mmol?L-1,菌体生长密度OD600达到1.0时加入IPTG,诱导时间5 h,此时α-β1-β2融合蛋白表达量为31.2%.免疫试验结果表明,α-β1-β2融合蛋白免疫的小鼠可以抵抗1MLD(最小致死量,minimum lethal dose)C型产气荚膜梭菌标准株C59-44毒素攻击,表明构建的重组菌株可以作为预防仔猪红痢基因工程亚单位苗的候选菌株.

缓激肽β_2受体基因启动子区SSCP带型与新疆哈萨克族人原发性高血压的相关性分析

目的:探讨缓激肽β2 受体基因启动子区 91 位至 7 位基因变异与新疆哈萨克族人原发性高血压的关系。方法:运用聚合酶链反应-单链构象多态性分析(PCR SSCP)方法,对 118 例收缩压≥150 mmHg和/或舒张压≥95 mmHg的哈萨克族原发性高血压病人和 65 例年龄、性别、族别、BMI相匹配的血压<135/85 mmHg的正常血压者,分别进行缓激肽β2 受体基因启动子区 91位至 7位基因多态性检测,观察不同SSCP带型在高血压病人组和正常血压对照组中的分布频率。结果:新疆哈萨克族人缓激肽β2 受体基因启动子区存在 A、B、C 3 种带型,A、B、C带型在原发性高血压病人组和正常血压对照组的分布频率分别为 0.28、0.37; 0.22、0.23; 0.50、0.40。3种带型的分布频率在两组间差异无统计学意义(χ2= 2.002, P=0.367)。结论:新疆哈萨克族人缓激肽β2 受体基因启动子区 91位至 7位存在有3种SSCP带型,提示该区域可能存在有基因变异,但该变异可能与哈萨克族人原发性高血压不相关。

人β_2m转基因小鼠的制备、筛选及鉴定

目的 :制备人β2 m转基因小鼠 ,研究HLA B2 70 4的表达。方法 :应用显微注射将人 β2 m基因注入C5 7BL/6×昆明鼠和昆明鼠×昆明鼠F1代受精卵 ,出生动物及其后代经PCR筛选 ,采用斑点杂交和Southern杂交对阳性鼠基因组DNA标本行进一步鉴定和测定整合拷贝数 ,利用RT PCR检测阳性鼠中人 β2 m转基因的表达。结果 :6只原代仔鼠及 7只它们的下一代 (F1)带有人 β2 m基因。由微注射基因后移卵出生的 86只小鼠中 ,C5 7BL/6×昆明鼠杂交仔鼠 35只 ,其中 4只阳性 (11.4% ) ,昆明鼠×昆明鼠杂交仔鼠 5 1只 ,其中 2只阳性 (3.9% ) ,含有人 β2 m基因的原代鼠×昆明鼠杂交仔鼠 2 0只 ,其中 7只阳性。整合的转基因均为单拷贝。Southern杂交证实上述阳性鼠确有转基因整合。阳性鼠的皮肤、结肠、睾丸和脾脏组织中均有人 β2 m转基因mRNA的表达。结论 :在转基因动物制备中 ,C5 7BL/6×昆明鼠F1代明显优于昆明鼠×昆明鼠F1代。与人HLA B2 70 4基因相比 ,人 β2 m基因不易整合 ,其整合率与整合拷贝数均较低。得到的人 β2 m转基因小鼠能够将人 β2 m基因传给下一代并可与人HLA B2 70 4转基因鼠交配。

人β_2-微球蛋白基因克隆及其在大肠杆菌中的高效表达

β2 微球蛋白 (β2 m)是主要组织相容性复合体 (MHC)Ⅰ类分子的轻链部分 ,为制备MHCⅠ类分子四聚体的必要成分。根据已报道的序列设计特异引物 ,利用RT PCR方法从人白细胞中克隆了 β2 m基因 ,并构建了成熟β2 m的原核表达载体 ,在大肠杆菌中得到高效表达。表达的β2 m大部分在包涵体中 ,经洗涤、变性和复性 ,并以强阴离子交换柱层析纯化 ,获得SDS PAGE纯的人重组 β2 m ,Western印迹法分析表明该蛋白具有与抗人天然 β2 m抗体反应的特性。此工作为制备MHCⅠ类分子四聚体奠定基础。

β_2-BKR基因和AGT基因多态性与原发性高血压的相关性研究

目的调查缓激肽β2受体(β2-bradyk in in receptor,β2-BKR)基因和血管紧张素原(angiotensinogen,AGT)基因多态性与原发性高血压(essential hypertension,EH)的关系。方法采用病例-对照研究。用MS-PCR和PCR-SSCP方法检测深圳地区EH 97例(EH组)和血压正常者87例(NT组)的β2-BKR基因-58T/C多态性和AGT基因M235T多态性。结果EH组β2-BKR CC基因型(0.36)和C等位基因频率(0.60)显著高于NT组(0.14,P=0.000;0.43,P=0.001)。EH组CC+MT(0.19)、TC+MM(0.18)基因型显著高于NT组(0.06,P=0.009;0.05,P=0.006)。β2-BKR CC基因型者EH的相对危险度增加(OR=1.913,95%CI:1.913-3.049,P=0.006)。EH组AGT基因型分布与NT组相比无显著性差异(P=0.091),但M等位基因频率(0.55)显著高于NT组(0.44,P=0.037)。结论β2-BKR-58T/C多态性与深圳地区人群的EH相关,CC基因型可能与EH危险增加有关,C等位基因可能与AGTM235T多态性存在基因-基因间的协同作用。

缓激肽β_2受体基因多态性与ACEI降压疗效个体差异

目的 探讨缓激肽β2 受体基因启动子 -5 8T/C等位基因在原发性高血压患者中的分布频率及其多态性与ACEI降压疗效之间的关系。方法 选择 2 83例 1-2级原发性高血压患者 ,给予血管紧张素转换酶抑制剂 (ACEI)咪达普利或贝那普利治疗 6周 ,观察降压疗效。采用聚合酶链反应 (PCR)结合单链构象多态性 (SSCP)方法检测缓激肽 β2 受体基因型。结果 本研究中三种基因型频率分别为CC 2 6 5 % ,TC 61 5 % ,TT 12 0 % ,等位基因频率为C 0 5 9,T 0 41。ACEI治疗后 ,CC、TC和TT组收缩压下降值分别为 ( 10 9± 11 8)mmHg ,( 15 9± 10 7)mmHg ,( 15 1± 13 2 )mmHg ;舒张压下降值分别为 ( 8 7± 6 0 )mmHg ,( 8 9± 5 9)mmHg ,( 11 2± 5 5 )mmHg ,三组之间比较均有统计学差异 ,P <0 0 1。 结论 缓激肽 β2 受体基因启动子 -5 8T/C多态性与原发性高血压患者ACEI降压疗效相关 。

猪β_2-AR基因重组质粒的快速筛选

为建立一种高效快速鉴定重组质粒的实验方法。将猪β2 -肾上腺素能受体 (β2 -AR)基因与pET - 32C重组 ,构建 β2 -AR基因表达载体pET32CAR。以T7启动子引物和猪 β2 -肾上腺素能受体基因特异性引物为PCR引物 ,挑取重组质粒转化单菌落直接进行PCR。产物经电泳发现 ,5个候选克隆中有 3个克隆扩增出了一条约 2kb的特异性条带 ,并且插入方向正确。随机选取其中 1个克隆用限制性酶切鉴定以及DNA测序验证PCR筛选的正确性。研究结果表明 :在采用PCR方法对重组克隆进行鉴定时 ,可以直接使用细菌菌落参与反应 ,而无须提取克隆的DNA。与传统的实验方法相比 ,筛选的时间缩短至 3～ 4h ,大大提高了重组DNA的筛选效率。

大仓鼠β_2肾上腺素受体基因的套叠PCR法多点突变研究

对大仓鼠β2肾上腺素受体蛋白(β2 adrenergic receptor,β2AR)进行立体结构与疏水性分析.利用套叠PCR法对β2AR基因进行多点突变,将保守跨膜域疏水氨基酸突变为正电荷亲水氨基酸,成功构建分别带有7个与3个突变氨基酸的原核突变表达载体.探讨了套叠PCR的反应条件,为β2AR基因在体外的高量表达提供基础.

β_2肾上腺素受体基因编码区变异对儿童重度哮喘患者ICS/LABAs联合治疗反应性影响

目的:探讨汉族人群β2肾上腺素受体(ADRB2)基因编码区多态性对糖皮质激素和长效β2受体激动剂(ICS/LABAs)联合治疗儿童重度支气管哮喘患者反应的影响。方法:研究设计采用前瞻性的药物基因学研究,83例重度儿童持续性哮喘,采用PCR-RFLP方法对ADRB2基因编码区Arg16Gly和Gln27Glu两个常见多态性位点进行基因分型,随后予以ICS(丙酸氟替卡松100μg)加LABA(沙美特罗25μg),每天2次吸入给药治疗16周。治疗前后分别进行肺功能检测。分析ADRB2基因编码区多态性对哮喘患儿哮喘控制率、急性发作、沙丁胺醇使用次数及肺功能的影响。结果:ADRB2基因第16位氨基酸3个基因型(Arg/Arg,Arg/Gly和Gly/Gly)和第27位氨基酸的3个基因型(Gln/Gln,Gln/Glu和Glu/Glu)在患者年龄、性别、Ig E水平和嗜酸性粒细胞水平无统计学差异(P<0.05)。治疗后,不同基因型患者的哮喘症状得到良好的控制(完全控制率达73.5%)以及肺功能指标(FEV1,FVC,PEF)比基线均有明显的改善(P<0.05)。不同基因型对哮喘患儿的控制率、治疗期间急性发作数、沙丁胺醇的使用量及肺功能指标改善无明显的差异(P>0.05)。第16位氨基酸和第27位氨基酸位点构建的3种常见单倍型(Arg/Arg-Gln/Gln,Gly/Gly-Gln/Gln和Gly/Gly-Glu/Glu)与哮喘患儿的控制率、治疗期间急性发作、沙丁胺醇的使用及肺功能指标也无关联。结论:ADRB2基因编码区多态性不影响汉族儿童重度哮喘应用ICS/LABAs联合治疗的反应性。

新的β_2m基因打靶载体构建方法的建立

目的 :采用常规方法 (同源片段的插入方向与Neo基因相同 )构建载体的同时 ,将两条同源臂反向插入Neo基因的两侧 ,构建新型小鼠 β2 m基因替换型打靶载体 β2 m -pPNT ,即增加 3’同源臂的长度 ,探讨同源臂插入位置和长度变化对同源重组率的影响。方法 :设计和合成引物 ,经PCR从小鼠 β2 m -pSV2△HXgpt基因组克隆分别扩增出长度为 0 8kb和 4 2kb的 β2 m基因片段 ,作为 5’和 3’同源臂 ,分别反向插入载体pPNT的Neo基因上游和下游 ,构建小鼠 β2 m基因替换型打靶载体 β2 m -pPNT。结果 :经过PCR、限制性内切酶及DNA序列测定 ,证实此两条同源臂包含小鼠 β2 m的起始区和表达区 ,表明载体构建成功。结论 :PCR技术是构建基因打靶载体的简单而可靠方法。增加 3’同源臂的长度对研究提高胚胎干细胞基因敲除的同源重组率提供新的途径。

ACE基因插入/缺失及β_2肾上腺素受体基因多态性与房颤的相关性研究

目的：研究血管紧张素转换酶基因插入／缺失（ACEI／D）多态性及隧肾上腺素受体基因（β2-AR＋46A—G）多态性与心房颤动的相关性，寻找房颤发病的分子机制。方法：选择55例房颤患者（房颤组）及63例非房颤者（对照组），用PCR的方法检测两组ACE基因插入／缺失多态性，用RFLP法检测隧-AR＋46A→G变异。结果：房颤组与对照组ACEI／D多态性缺失纯合型（DD型）、杂合子（DI型）、插入纯合型（Ⅱ）基因型频率分别为32．76％、41．8％、25．5％和19．0％、44．4％、36．5％；房颤组与对照组β2-AR＋46A→G多态性Gly16纯合型、Arg16纯合型、Gly16／Arg16基因型频率分别是12．7％、17．47％、61．8％和14．3％、25．3％、60．3％；房颤组与对照组D等位基因、I等位基因分布频率为53．6％、46．4％和41．2％、58．7％；房颤组与对照组Gly16等位基因、Arg16等位基因分布频率为39．6％、60．4％和38．9％、61．1％；其中D等位基因分布频率在房颤组中较对照组明显增大；在9种不同基因型联合中发现，Gly／Arg型＋DD型和Gly型＋DD型的两种联合在房颤组和对照组间的分布有明显差异（P〈0．05），且这两种联合基因型发病相对危险度（OR）=2．455（95％CI：1．080～5．579）。结论：D等位基因可能是房颤的易患因素；ACEDD基因型与心肌纤维化及心脏重构的关系较为紧密，β2-AR基因＋46A→G多态性、ID基因型和Ⅱ基因型与心肌纤维化及心脏重构无明显相关性；β2-ARGly16等位基因与ACEDD基因型的联合可能对房颤的患病有着潜在的影响。

小鼠β_2m基因打靶载体的构建及序列分析

目的 采用分子生物学技术 ,构建小鼠 β2 m基因打靶载体 ,为下一步进行胚胎干细胞基因敲除、建立β2 m基因缺陷型干细胞奠定基础。方法 通过设计和合成引物 ,经PCR从小鼠 β2 m pSV2ΔHXgpt基因组克隆分别扩增小鼠 β2 m的 4 2kb和 0 8kb片段作为同源臂 ,将其分别插入载体pPNT的neo基因两侧 ,构建小鼠 β2 m基因替换型打靶载体pPNT β2 m。结果 经过PCR、限制性酶酶切鉴定 ,以及DNA序列分析 ,证实此两条同源臂为包含小鼠 β2 m前三个外显子在内的基因片段 ,证明载体构建成功。结论 PCR法构建基因打靶载体是新颖。

β_2肾上腺素能受体基因46A/G多态性与原发性高血压并冠心病的关系

目的探讨β2肾上腺素能受体(β2-AR)基因46A/G多态性与原发性高血压(PH)并冠心病(CHD)的关系。方法应用聚合酶链反应—限制性片段长度多态性方法,检测102例PH(PH组)、98例PH并CHD(PH+CHD组)患者及116例健康者(正常对照组)的β2-AR基因型。结果 PH组、PH+CHD组G等位基因频率分别为46.6%、46.4%,均高于正常对照组的36.6%(P<0.05);PH组与PH+CHD组比较无统计学差异(P>0.05)。结论β2-AR基因可能是中国汉族人PH的重要遗传因素,该基因与PH患者是否易患CHD无关。

β_2肾上腺素能受体基因R16G多态与哈萨克族男性肥胖的相关性

目的探讨β2肾上腺素能受体基因R16G多态在哈萨克族人群肥胖发病中所起的作用。方法应用Taqman技术检测331例哈萨克族正常体重者,380例超重者以及232例肥胖者中ADRB2基因R16G多态性,观察各基因型和等位基因频率在不同BMI水平的分布及其与超重肥胖的关系。结果哈萨克族正常体重组、超重组与肥胖组组间基因型和等位基因频率的分布无统计学差异,但突变型纯合子基因型频率在哈萨克族超重组及肥胖组有增高趋势;将哈萨克族人群按性别分层并用logistic回归模型校正年龄、血压之后,显示男性组间基因型频率分布存在统计学差异(χ2=8.707,P=0.013),携带突变型纯合子(AA基因型)的个体患肥胖的风险为GG基因型的2.18倍。结论ADRB2基因R16G多态与哈萨克族男性肥胖相关,AA基因型可能是哈萨克族男性肥胖的风险因子。