团头鲂β-actin启动子在家蚕中活性分析

利用双式荧光报告基因检测团头鲂β-actin启动子在家蚕BmN细胞和在家蚕体内的活性。通过脂质体介导法将转基因载体pigA3GFPAβdsRed和辅助质粒(1∶3)混合均匀后转染BmN细胞,48h后,可以检测到同时发绿色荧光和红色荧光的家蚕细胞,表明来自团头鲂的β-actin启动子在家蚕BmN细胞具有活性,能驱动DsRed基因在家蚕BmN细胞中表达。以gfp、dsred的特异引物,可从pigA3GFPAβdsRed转化家蚕BmN细胞基因组内扩增出gfp、dsred相应大小的片段,提示外源基因已经插入到细胞基因组中。随着转化细胞的传代,绿色荧光稳定存在,而红色荧光会逐渐减弱直至检测不到,暗示β-actin启动子在家蚕细胞中容易受到家蚕BmN细胞因子的影响而活性减弱。将转基因载体pigA3GFPAβdsRed和辅助质粒(1∶3)利用精子介导法导入家蚕受精卵,7天后,在部分受精卵中可观察到绿色荧光和红色荧光,进一步证明了β-actin启动子在家蚕体内具有活性。结果显示,含双式荧光报告基因的转基因载体为鉴定β-actin启动子等外源启动子在家蚕中的活性提供了快捷准确的鉴定方法。

团头鲂促性腺激素GtH Iβ亚基基因5′端启动子区克隆及表达载体构建

本研究利用改进的锚定PCR方法克隆了团头鲂(Megalobrama amblycephala)促性腺激素Iβ(GtH Iβ)亚基基因5′端侧翼序列,并在生物信息学方法分析的基础上构建了荧光素酶质粒表达载体。序列分析结果显示:克隆得到的GtHIβ亚基基因5′端侧翼序列长度为479bp,其中包括TATA盒、ARE、PRE、ERE、SF-1、Ptx1等可能对GtH Iβ亚基基因转录调控起重要作用的功能转录因子结合位点。利用PCR方法在基因组中扩增得到了3个缺失片段,并同全长片段一起分别连接至pGL3-Basic报告基因载体,成功构建了团头鲂GtH Iβ亚基基因5′端侧翼序列的表达载体,为进一步研究、分析其转录调控机制提供了基础。

人类α-actin启动子真核表达载体的构建

目的利用PCR技术克隆了人类-αactin基因的启动子(约450 bp)。方法将PCR产物连接到pMD-18T载体上,酶切鉴定后测序,并进行软件分析。结果与结论序列分析表明,扩增片段虽然与GenBank里登陆的序列同源性仅为72%,但包含有完整的启动子元件和转录专一调节因子相应的识别序列。用去掉启动子的pEGFP-N1作为框架结构,尝试构建真核表达载体,并获得了含人类心肌-αactin启动子的真核表达载体pEGFP-N1--αactin-P。

团头鲂促性腺激素GtHⅡβ亚基基因5′端启动子区克隆及表达载体构建

利用改进的锚定PCR方法克隆了团头鲂(Megalobrama amblycephala)促性腺激素Ⅱβ(GtHⅡβ)亚基基因5′端侧翼序列,并在生物信息学方法分析的基础上构建了荧光素酶质粒表达载体。序列分析结果显示:克隆得到的GtHⅡβ亚基基因5′端侧翼序列长度为1354bp,其中包括TATA盒、ERE、ARE、PRE、GRE、LHX3、SF-1、Sp1、Pit-1、NF-Y和AP1等可能对GtHⅡβ亚基基因转录调控起重要作用的功能转录因子结合位点;转录起始位点位于-40～10bp。进一步利用PCR方法扩增得到了811bp(-771～+40bp)、601bp(-561～+40bp)、386bp(-346～+40bp)、239bp(-199～+40bp)和98bp(-58～+40bp)的5个缺失片段,并同全长片段一起分别连接至pGL3-Basic报告基因载体,成功构建了团头鲂GtHⅡβ亚基基因5′端侧翼序列的表达载体,为进一步研究、分析其转录调控机制提供了基础依据。

团头鲂白细胞介素6基因启动子报告载体的构建及活性分析

为了解鱼类白细胞介素6(IL-6)基因的转录调控原理及其免疫作用机制,构建5个团头鲂il-6基因启动子的荧光素酶报告质粒(PGL3-IL-6P),以PGL3-basic质粒作为阴性对照,将它们分别与内参质粒pRL-TK共转染进鲤EPC细胞,并用100ng/mL的LPS诱导转染过重组载体的细胞,24h后检测荧光素酶的活性。结果显示:与阴性对照组相比,质粒转染组PGL3-IL-6P-0、PGL3-IL-6P-1、PGL3-IL-6P-2、PGL3-IL-6P-3与PGL3-IL-6P-4的荧光素酶活性均明显升高,其中PGL3-IL-6P-4组的荧光素酶活性最高,表明该启动子缺失体(-379至+34)包含il-6的核心启动子。用LPS刺激转染过重组载体的细胞后发现,与未经LPS刺激的对照组相比,仅PGL3-IL-6P-4组的活性明显增强,而其余缺失体的活性则没有显著变化,这进一步表明PGL3-IL-6P-4缺失体包含核心启动子区,并推测该核心启动子区域存在的潜在转录因子NF-κB与C/EBPβ等可能是响应LPS刺激的重要作用元件。

大鳞副泥鳅β-actin基因近端启动子的克隆及启动活性分析

采用PCR技术从大鳞副泥鳅(Paramisgurnus dabryanus)基因组中克隆了β-actin基因近端启动子片段DPRK1,并将该基因启动子片段DPRK1定向亚克隆到不含启动子的绿色荧光表达载体pEGFP-N1中,构建了重组荧光表达载体pDPRK1-EGFP。将该载体分别转染真核细胞293T、CEL及DF1,检测绿色荧光表达情况。重组载体经NdeⅠ酶切线性化后,显微注射到斑马鱼(Danio rerio)的受精卵中。序列分析显示该片段的长度为1 282 bp,含167 bp的5'侧翼序列近端启动子区和共1 115 bp的第1个外显子以及第1个内含子区。5'侧翼序列近端启动子含有CAAT box,CArG motif和TATA box,分别位于转录起始位点(+1)上游的-94、-64和-31处。在将重组载体pDPRK1-EGFP转染293T、CEL及DF1的实验中观察到3种细胞都有很强的绿色荧光,在显微注射到斑马鱼受精卵的实验中也观察到绿色荧光,该结果表明大鳞副泥鳅β-actin基因近端启动子片段DPRK1具有效的启动功能,为下一步创制转基因泥鳅新品系提供了技术支撑。

泥鳅β-actin启动子介导的革胡子鲶GH重组基因的构建及启动活性研究

为获得快速生长的泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus),研究了泥鳅β-actin基因启动子介导的革胡子鲶(Clarias gariepinus)生长激素(growth hormone,GH)重组基因。采用PCR和RT-PCR技术克隆泥鳅β-actin基因近端启动子、3′-UTR及革胡子鲶GH基因编码区,构建一个长为2 418bp的GH重组基因DPRK。首先,构建了以增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因作为报告基因的重组表达载体p AF(pβ-actin promoter-EGFP),然后转染DF1真核细胞,同时经酶切线性化后显微注射到斑马鱼(Danio rerio)和泥鳅的受精卵中,以评价泥鳅β-actin启动子的启动活性。其次,将重组基因DPRK显微注射到泥鳅受精卵中。结果显示:泥鳅β-actin启动子能在DF1细胞、斑马鱼和泥鳅的受精卵中启动绿色荧光蛋白的表达;泥鳅的荧光表达率(78.44%)显著高于斑马鱼(29.62%);泥鳅受精卵显微注射DPRK 20d后,在m RNA水平检测到GH基因的表达。这表明泥鳅β-actin基因近端启动子具有显著的启动活性,且重组基因DPRK能在泥鳅体内表达,为下一步泥鳅的基因工程育种奠定了理论基础。

团头鲂PGPH α亚基基因5’端侧翼序列克隆及其表达载体的构建

首先运用PCR-末端加尾法克隆了团头鲂（Megalobrama amblycephala）脑下垂体糖蛋白激素α亚基（Pituitary glycoprotein hormone α subunit,PGPH α）基因5’端侧翼序列;然后利用生物信息学理论对该序列进行了序列分析;最后在序列分析结果的基础上,构建了荧光素酶质粒表达载体。序列分析结果显示,克隆所得到的团头鲂PGPH α亚基基因5’端侧翼序列长1399bp;其序列中包含潜在的TATA盒、GC盒,以及ERE、TRE、CRE、PGBE等对PGPH α亚基基因转录调控起重要作用的转录因子结合位点;启动子区域位于-40-10bp处。利用PCR方法扩增得到了全长1439bp以及1120bp、532bp、173bp均包含转录起始位点下游40bp序列的缺失片段,并将其连接至pGL3-Basic报告基因载体,成功构建了团头鲂PGPH α亚基基因5’端侧翼序列的表达载体,为进一步研究、分析其转录调控机制提供了基础。

表达载体pCAGGS显著增强禽流感DNA疫苗的免疫保护效果

目的将A/Goose/GuangDong/1/96(H5N1)[GD/1/96(H5N1)]的HA基因插入鸡β-actin启动子高效真核表达载体pCAGGS,构建了DNA疫苗质粒pCAGGHA5,以提高H5亚型禽流感DNA疫苗的表达水平和免疫保护效果。方法将pCAGGHA5和表达GD/1/96(H5N1)HA基因的质粒pCIHA5通过间接免疫荧光法和Western-blot分析检测转染293T细胞后瞬时表达的HA抗原蛋白,随之将pCAGGHA5及pCIHA5分别以100μg和10μg剂量一次免疫3周龄SPF鸡,4周后用100LD50的HPAIVGD/1/96(H5N1)鼻腔途径进行攻击。结果间接免疫荧光法和Western-blot分析表明2种表达质粒均可正确表达H5亚型HA抗原蛋白,载体pCAGGS表达水平显著高于载体pCI;免疫SPF鸡后,100μgpCAGGHA5可形成5/5的免疫保护,100μgpCIHA5可形成2/4的免疫保护,10μgpCAGGHA5可形成对免疫鸡5/5的免疫保护,而10μgpCIHA5则基本不能形成免疫保护,pCAGGHA5诱导的HI抗体水平远远高于pCIHA5。结论鸡β-actin启动子表达载体pCAGGS可显著提高HA基因体外表达水平和H5亚型禽流感DNA疫苗诱导的保护性抗体免疫反应水平,增强免疫保护效果。

转卵泡抑制素基因对绵羊肌源性细胞中肌肉抑制素基因的调控

【目的】构建骨骼肌特异表达目的基因卵泡抑制素(follistatin,FST)的真核表达载体pCFCDs-red和pSPFCDs-red,分别转染到不同细胞系中,检测FST及下游基因在RNA和蛋白水平的表达情况,同时测定骨骼肌特异启动子SP和α-actin的启动效率,以研究FST的特异表达对肌肉发育的影响。【方法】利用脂质体分别将真核表达载体pCFCDs-red和pSPFCDs-red转染到绵羊胎儿成纤维细胞(SFFCs)、骨骼肌卫星细胞(SMSCs)和SMSCs诱导肌管中,获得转基因细胞;对获得细胞的生长状况、细胞周期、细胞形态大小以及目的基因和下游基因的表达情况,分别用流式细胞仪、实时定量PCR和western blotting等方法进行检测分析。【结果】①转基因细胞系的生长趋势与非转基因细胞相似,转基因SMSCs细胞增殖的速度高于转基因SFFCs细胞;②流式细胞仪分析表明,转基因细胞系转染后70%以上细胞均处于G0/G1期,保持旺盛的分裂能力、具有单一峰值、细胞的整倍性好、细胞电子体积显著增大;③实时定量PCR及western blotting检测结果表明,转基因细胞系中FST的RNA及蛋白水平相比非转基因细胞系均上调;④转基因SMSCs和肌管相比转基因SFFCs细胞的FST表达量高,转pSPFCDs-red转基因细胞中FST的表达水平比转pCFCDs-red细胞系高。【结论】骨骼肌特异性启动子SP及α-actin能够在SMSCs及肌管中有效启动FST目的基因的表达,且在肌管中具有较高的表达量,SP启动子的启动效率较高于α-actin。在肌源性细胞中,FST的上调可以引起MSTN蛋白水平的下调,FST对骨骼肌细胞的生长发育具有一定促进作用。

准噶尔雅罗鱼β-肌动蛋白基因启动子克隆及序列分析

利用PCR方法克隆了准噶尔雅罗鱼(Leuciscus merzbacheri)的β-actin基因启动子片段SZ21,大小是2398bp。对克隆的启动子序列进行了转录调控元件的生物信息学预测分析,同时,基于启动子中包含的开放阅读框和内含子序列,探讨了准噶尔雅罗鱼与鲤鱼(Cyprinus carpio)、草鱼(Ctenopharyngodon idella)、青鱼(Mylopharyngodon piceus)、团头鲂(Megalobrama amblycephala)、泥鳅(Misgurnus mizolepis)间的系统进化关系。结果显示,该启动子序列的3个核心启动子转录元件:CAAT-box、CArGmotif和TATA-box分别在转录起始位点(+1)上游的-89、-59、-26处,序列中还含有MEF2、SATB、CHRF、INRE、MTEN、E-box、RU49、ZBPF、CREB、Enhance region、CEBP位点等多种转录调控元件。在剪接体内含子中,剪接位点遵循GT…AG法则。启动子SZ21序列含有3个内含子和155个氨基酸。内含子1、内含子2、内含子3的系统发育分析表明,团头鲂与草鱼和青鱼的亲缘关系要比与准噶尔雅罗鱼的更近一些,这与传统分类中的亲缘关系显示不一致,其原因尚需探讨。

含鸡源启动子的真核表达载体的构建及IBV S1蛋白抗原表位的表达

利用PCR方法扩增出鸡β-肌动蛋白(β-actin)启动子基因序列,克隆至pcDNA3.1和pCIneo载体中以替代CMV启动子,获得含鸡源启动子的真核表达载体pcDNA-act和pCIneo-act。将IBV ZY3S1蛋白抗原表位基因亚克隆到启动子替换前后的质粒中,然后将重组质粒转染至鸡胚成纤维细胞(CEF)中,采用间接免疫荧光试验检测转染细胞对S1蛋白抗原表位的表达。将重组质粒以150μg/只的剂量肌注免疫SPF雏鸡,同时设立IBV灭活疫苗组及PBS空白对照组,经间接ELISA检测免疫前后血清中IBV特异性抗体,最后使用ZY3强毒株给各组实验动物攻毒,观察鸡群的发病死亡情况,计算攻毒保护率。结果显示,替换启动子后的表达载体在CEF中对S1蛋白抗原表位的表达量以及实验动物的抗IBV抗体水平均高于未更换启动子的相应载体,攻毒后鸡群的发病率和死亡率均比替换前降低,说明外源基因的表达和启动子的来源有密切的关系。

牛骨骼肌α-actin基因5′上游调控元件及内含子功能的初步分析

采用PCR定点突变分析法确定牛骨骼肌α-actin启动子-361^-462bp区域的调控元件Sp1/KLFs、ZF5F和Pax3结合位点的功能;利用基因重组技术,将内含子Ⅰ和内含子Ⅱ分别连在启动子缺失片段的上游和下游,构建双荧光素酶表达载体,使其转染牛骨骼肌卫星细胞和胎儿成纤维细胞,进行活性检测。结果显示,Sp1/KLFs降低牛骨骼肌α-actin基因启动子活性,ZF5F和Pax3均能增强启动子活性。内含子在启动子上游增强了启动子活性,在其下游降低了启动子活性,且顺式调控元件和内含子均具有肌肉特异性。结果表明,初步确定了参与牛骨骼肌α-actin基因转录调控的负顺式调控元件Sp1/KLFs,正顺式调控元件ZF5F和Pax3,发现了内含子插入启动子的位置很重要,为以后构建牛骨骼肌α-actin高活性的启动子奠定了基础。