PCR检定OSMcDNA转染细胞中基因组整合与转录

用ＰＣＲ和ＲＴＰＣＲ方法对人ＯＳＭｃＤＮＡ转染的小鼠黑色素瘤细胞进行基因组整合和ｍＲＮＡ 转录的检定．基因组整合检定时， 采用与调控序列和ｃＤＮＡ 序列相对应的上、下游引物， 以连续的转录单位进行扩增， 能够更准确地反映整合与表达的关系； ｍ ＲＮＡ 检定时， 采用与ｃＤＮＡ序列和质粒克隆位点与加ｐｏｌｙＡ 信号之间序列相对应的上、下游引物，

谷氨酸棒杆菌生产异亮氨酸辅因子策略及其基因组整合研究进展

L‑异亮氨酸属于三大支链氨基酸,是人体8种必需氨基酸之一,广泛应用于食品、药品、保健品、化妆品等领域。目前,微生物发酵法是工业生产L‑异亮氨酸的主要方法,其中谷氨酸棒杆菌(Corynebacteriumglutamicum)是发酵生产L‑异亮氨酸的优势菌株,然而随机诱变会使产量的提高能力达到饱和,难以得到更加高产的菌株,因此针对诱变菌株进行理性改造已成为进一步提高产量的主要方式;且随着遗传操作技术在谷氨酸棒杆菌中的应用与优化,代谢工程育种已逐渐取代传统的诱变育种。综述了谷氨酸棒杆菌中L‑异亮氨酸的生物合成途径、代谢调控机制和理性改造L‑异亮氨酸生产菌株的策略,并对辅助因子工程应用于理性改造及对谷氨酸棒杆菌基因组整合策略进行了系统阐述,以期为工业水平稳定生产L‑异亮氨酸高产菌株的基因组整合策略提供参考依据。

基因组整合与游离质粒联合应用介导阿魏酸酯酶A在马克斯克鲁维酵母中高效分泌表达

阿魏酸是植物中广泛存在的酚类化学物质,具有抗氧化活性.阿魏酸酯酶能够水解植物细胞壁半纤维素和阿魏酸之间的酯键,释放阿魏酸,在食品、医药、饲料加工等领域具有广泛的应用价值.马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)是一种生长迅速、蛋白分泌能力强的新型食品安全级酵母,具有高效分泌表达菊粉酶的能力,本研究利用基因组菊粉酶位点INU1整合与游离质粒联合应用的方式,在马克斯克鲁维酵母中实现了黑曲霉(Aspergillus niger)阿魏酸酯酶AnFaeA的高效表达,发酵液上清中的酶活达到164.4U/mL.利用马克斯克鲁维酵母重组表达的阿魏酸酯酶能够高效降解玉米芯释放阿魏酸,释放量可达1.81mg/g,并且在β-木聚糖酶的协助下可进一步提高阿魏酸的释放量,达到2.8mg/g.

应用荧光原位杂交技术检测康柏西普基因在CHO细胞染色体上的整合状态

CHO细胞是常用的哺乳动物表达工程细胞。外源基因整合至CHO细胞染色体后,在大规模蛋白质生产过程中,由于相关压力撤除,外源基因存在丢失的可能,因此有必要对其整合稳定性进行检测。康柏西普(conbercept)是一个能够特异性结合VEGF-A的各种异构体、VEGF-B以及PlGF,从而发挥抗血管生成活性的融合蛋白。康柏西普目前已在美国进入Ⅲ期临床试验。本文运用荧光原位杂交对康柏西普基因在CHO细胞的整合状态进行了检测,发现经过4和19次传代后,康柏西普基因依然能稳定整合在基因组上,并且呈现出3个特点:(1)分布在一条染色体上,而不是多条染色体上;(2)分布在较长的染色体上;(3)在同一染色体上有较多拷贝数。同时,荧光定量PCR结果证明基因拷贝数无明显改变,ELISA检测证明蛋白表达水平亦无明显改变。上述实验证明在经过19次传代以后,康柏西普基因仍然稳定整合在基因组中,并可活跃表达,为康柏西普大规模生产及产品质控提供了有力依据。

Cell:肾透明细胞癌的整合蛋白基因组学研究

近日,来自美国国家癌症研究所临床蛋白质组学肿瘤分析联合会(Clinical Proteomic Tumor Analysis Consortium,CPTAC)的研究人员为肾透明细胞癌(clear cell renal cell carcinoma,ccRCC)开发了多组学方法,该方法结合基因组学、表观基因组学、转录组学、蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学技术,定义了可能有助于患者分层治疗的分子亚型[CLARK DJ,DHANASEKARAN SM,PETRALIA F,et al.Integrated proteogenomic characterization of clear cell renal cell carcinoma.Cell,2019,179(4):964-983,e31.]。

猪瘟DNA疫苗在猪体及环境的生物安全性研究

DNA疫苗生物安全性是其走向临床所须解决的关键问题之一。以猪瘟DNA疫苗为研究对象 ,探讨了其两个方面的生物安全性问题。一方面 ,将两种不同的猪瘟DNA疫苗质粒免疫猪后 ,利用PCR技术分析了其与猪细胞基因组整合的可能性 ,结果在灵敏度为 30拷贝的检测条件下 ,未发现猪瘟DNA疫苗整合到细胞基因组 ;另一方面 ,以PCR技术检测了免疫现场环境样品 ,以分析猪瘟DNA疫苗上的E2基因、CMV启动子基因和抗性基因是否在环境细菌中发生转移和扩散。结果未发现DNA疫苗转化环境细菌的直接证据。因此认为DNA疫苗对猪体和环境是安全的。

猪干扰素-γ哺乳动物细胞重组表达质粒作为疫苗佐剂在小鼠体内的组织分布及环境安全性研究

重组表达质粒作为免疫佐剂从实验室走向临床必须解决其对机体和生物环境释放的安全性问题。本研究以pcDNA3.1/IFN-γ重组表达质粒作为免疫佐剂进行试验,探讨了其在小鼠体内组织的分布和生物安全性。将pcDNA3.1/IFN-γ重组表达质粒经肌肉途径免疫小鼠,免疫后不同时间迫杀,并取各种组织抽提基因组DNA:一是利用PCR技术检测其在组织内的分布及与细胞基因组发生整合的可能性;二是以PCR技术检测免疫动物现场环境样品,监测pcDNA3.1/IFN-γ重组表达质粒中的猪IFN-γ基因、CMV启动子基因和抗性基因是否转移和扩散到环境细菌中。结果表明,免疫24h后在小鼠的各组织中仅注射部位肌肉存在重组表达质粒,免疫5d后仅有1只小鼠注射部位肌肉和血液中存在重组表达质粒,免疫15d后所有动物的各组织中无重组表达质粒存在;同时未发现pcDNA3.1/IFN-γ重组表达质粒整合到宿主细胞基因组和转化到环境其他细菌中。因此,认为pcDNA3.1/IFN-γ重组表达质粒对动物和环境是安全的。

一种由piggyBac转座子介导高效构建稳定细胞株的策略

构建稳定细胞株的关键是如何提高外源目的基因插入基因组的效率。piggyBac转座子(简称PB)通过"切离-粘贴"的机制实现在基因组上的转座,其本质是在基因组的不同位点间进行插入。利用PB转座子高效插入基因组的特性,并通过改造该转座系统,即分别在PB转座酶的3’端和5’端加入核定位信号肽,然后在人源胚胎肾293细胞系中评价改造后的PB转座子介导获得稳定细胞株的能力。结果表明,野生型PBase组的克隆形成率是对照组的6.7倍,3’NLSPBase组比野生型PBase组再提高1.3倍。利用人宫颈癌HeLa细胞进一步验证上述结果。可见,经改造后的PB转座子能够提高外源目的基因插入基因组的效率,实现高效构建稳定细胞株。

猪白介素-4重组表达质粒在小鼠体内的组织分布及环境释放安全性

为了探讨pcDNA3.1/IL-4重组表达质粒作为疫苗佐剂进入临床应用的生物安全性,本试验就pcDNA3.1/IL-4重组表达质粒在小鼠体内的组织分布和环境释放安全性进行了研究。将pcDNA3.1/IL-4重组表达质粒经肌肉途径免疫BALB/c小鼠,免疫后不同时间剖杀动物并摘取各种组织,抽提基因组DNA。利用PCR技术分析其在组织内的分布及与细胞基因组发生整合的可能性,同时检测了免疫动物现场环境,以监测pcDNA3.1/IL-4重组表达质粒上的猪IL-4基因、CMV启动子基因和抗性基因是否在环境细菌中发生转移和扩散。结果表明,免疫后1d在3/3小鼠各组织中仅注射部位肌肉存在重组表达质粒,免疫后5d仅有1/3小鼠于注射部位肌肉中存在重组表达质粒,免疫后15d所有小鼠的各组织中无重组表达质粒存在;未发现pcDNA3.1/IL-4重组表达质粒整合到宿主细胞基因组和转化到环境其他细菌中。因此,认为pcDNA3.1/IL-4重组表达质粒对动物和环境是安全的。

表达异源木糖异构酶对谷氨酸棒杆菌利用木糖的影响

微生物细胞木糖代谢对生物质水解液全利用和促进特定重要化学品的合成具有重要意义.谷氨酸棒杆菌为重要的氨基酸工业生产菌株,由于缺乏木糖异构酶编码基因而不能代谢木糖.本研究通过质粒过表达不同来源的木糖异构酶基因xyl A,实现了菌株对木糖的利用,其中大肠杆菌木糖异构酶效果最好.由于木糖异构酶的活性是制约菌株代谢木糖的瓶颈因素,因此对启动子的SD序列进行了替换以促进翻译效率,使菌株在木糖培养基中生长的A600值达到出发菌的2.7倍.通过基因组整合3个拷贝的优化后xyl A表达模块,实现了无质粒的木糖代谢工程菌株的构建,为后续谷氨酸棒杆菌利用木糖生产高附加值化学品的代谢工程研究奠定基础.

猪囊虫DNA疫苗pEP1的生物安全性研究

猪囊虫核酸疫苗pEP1能在猪体内产生较高滴度的保护性抗体，具有较高的免疫保护率，本研究就核酸疫苗pEP1的生物安全性问题进行了深入探讨。首先，将核酸疫苗pEPl以肌注方式免疫仔猪，分别于接种后1天、7天、4周、8周分离各组织，提取组织总DNA，利用PCR技术分析质粒DNA在各组织的分布。研究发现，在疫苗接种后第1天几乎所有组织都能检测到质粒DNA，随着时间的延续，仅在注射部位检测到质粒的存在，说明肌注DNA疫苗在注射部位以外组织中很快被清除。其次，对残存质粒的注射部位组织进行细胞基因组整合可能性分析，并未发现质粒DNA整合入宿主细胞基因组中。同时采集猪舍周围样品，PCR法分析DNA疫苗上的CMV启动子基因、抗性基因和抗原表位基因在环境中发生转移和扩散的可能性，结果显示疫苗质粒并没有转化整合环境细菌。因而我们认为该猪囊虫核酸疫苗对猪体和环境都是安全的，具有很好的应用前景。

小RNA重组表达质粒转入猪体内环境释放安全性研究概况

人工小RNA(MicroRNA,miRNA)是根据内源miRNA的生成途径人工合成的miRNA,可以模拟内源miRNA的作用方式与靶mRNA碱基互配指导靶mRNA的降解或抑制其翻译,从而对基因表达进行转录后负调控。将人工miRNA转入动物体内调控目的基因表达,已在转基因动物抗病育种方面得到广泛的研究,与此同时其环境释放导致的生物安全性问题也成为国际关注的重要问题。论文综述了以RNA干扰为基础的转人工miRNA抗猪蓝耳病猪在动物逃逸、环境释放以及与转入基因与宿主基因整合等方面对环境生物安全的影响,以期为猪蓝耳病NMHCⅡ-A转基因猪的进一步研究提供生物安全保障。

猪囊虫DNA疫苗pPCV的生物安全性

以猪囊虫DNA疫苗pPCV为研究对象,其生物安全性问题。将DNA疫苗pPCV以肌注方式免疫仔猪,分别于接种后1d、7d、4周、8周分离各组织,提取组织总DNA,利用PCR技术分析了质粒DNA在各组织的分布,以及与细胞基因组整合的可能性;同时采集环境样品,PCR法分析DNA疫苗上的CMV启动子基因、抗性基因和抗原基因在环境中发生转移和扩散的可能性。结果表明,在疫苗接种后第1天几乎所有组织都能检测到质粒DNA,随着时间的延续,仅在注射部位检测到质粒的存在,并且未发现质粒DNA整合入细胞基因组以及转化环境细菌。实验结果表明肌注DNA疫苗在注射部位以外组织中很快被清除,在注射部位组织及环境细菌中均未发现整合现象,因此认为该DNA疫苗对猪体和环境都是安全的。

DNA疫苗体外与体内表达及鉴定方法的建立

为了确定作为疫苗的质粒DNA能否在真核细胞中表达和探讨其是否有可能和宿主DNA发生整合,基于弓形虫DNA疫苗pcDNA3.1-GRA6建立了鉴定DNA疫苗在真核细胞内表达以及其是否与宿主DNA重组的方法。以黄色荧光蛋白为标记优化DNA疫苗体外转染真核细胞的最佳条件,然后通过RT-PCR和Western-blot方法对目的蛋白GRA6的表达进行了鉴定。DNA疫苗免疫小鼠后,在不同时间点用PCR方法检测质粒DNA在体内组织样本中的分布,探讨了质粒DNA是否能与宿主DNA发生整合。结果显示,弓形虫DNA疫苗pcDNA3.1-GRA6在质粒DNA与转染试剂的比例为1∶8时体外转染效果最好,RT-PCR和Western-blot方法均证明其可以在真核细胞中表达。免疫后第28天,pcDNA3.1-GRA6免疫组小鼠的脾、肝等组织的基因组DNA样品均可扩增出GRA6基因片段;而免疫后第56天,各组织均未扩增出特异性GRA6基因片段。表明质粒DNA只能短暂存在于体内。因此,DNA疫苗重组质粒体外与体内鉴定方法的建立,为DNA疫苗开发提供了一个较为系统的研究基础。

嘌呤核苷磷酸化酶不同表达方式对发酵利巴韦林的影响

嘌呤核苷磷酸化酶(PNPase,由pup G基因编码)是合成利巴韦林的关键酶,本研究考察该酶的质粒过表达和基因组整合表达对鸟苷生产菌解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)TA208发酵生产利巴韦林的影响。以B.amyloliquefaciens TA208为出发菌株,分别利用基因过表达和无标记整合技术,成功构建了B.amyloliquefaciens TA2081和TA2082。通过实时定量PCR测定这3株菌pup G基因的转录水平,结果表明与B.amyloliquefaciens TA208相比,TA2081和TA2082的转录水平均有提高,但TA2081提高的更为显著;通过测定PNPase活性发现,B.amyloliquefaciens TA2081和TA2082的PNPase活力分别为出发菌株TA208的2倍和1.30倍。7.5 L分批补料发酵实验表明,与出发菌B.amyloliquefaciens TA208相比,工程菌TA2081鸟苷到利巴韦林的摩尔转化率从20.41%提高到98.63%,TA2082的转化率从20.41%提高到40.95%。综上所述,增加pup G的表达量能提高利巴韦林的产量,本研究为利巴韦林生产菌的代谢工程改造提供了理论依据和技术指导。

疏叶骆驼刺中包含一种新杆状DNA病毒（英文）

目的:新杆状DNA病毒的分离与鉴定。创新点:首次在高寒地区代表性植物——疏叶骆驼刺中发现杆状DNA病毒,为研究杆状DNA病毒的进化、地理分布及寄主范围提供了新证据。方法:利用分段聚合酶链式反应(PCR)克隆疏叶骆驼刺杆状病毒(Alhagi bacilliform virus,ABV)的基因组序列;通过基因组分析、序列比对和进化树分析阐明ABV的进化地位;用Southern印迹杂交和反向PCR分析ABV序列与宿主基因组的关系;并通过PCR检测确定ABV在我国西北地区疏叶骆驼刺中的分布。结论:本研究获得了7068 nt的ABV基因组序列,根据基因组结构、保守序列比对及进化树分析,推测ABV是一种新杆状DNA病毒。分子检测证据表明,ABV基因组序列已整合进入疏叶骆驼刺基因组中,但没有产生游离病毒。此外,对我国西北11个不同地区的疏叶骆驼刺进行PCR检测,结果显示其中9个地区的疏叶骆驼刺均含有ABV序列,由此表明ABV在我国西北地区的疏叶骆驼刺中广泛存在。