脂质体LTX介导高效转染山羊胎儿成纤维细胞(gFFCs)条件的优化

探讨获得外源基因高效转染山羊胎儿成纤维细胞(gFFCs)的方法,为筛选出体细胞核移植的供核细胞,制备转基因山羊提供技术基础。该研究以绿色荧光蛋白基因(GFP)为报告基因,采用脂质体LipofectaminTM LTX+PLUSTMReagent介导,对细胞接种量、质粒DNA用量、脂质体与质粒DNA比例、脂质体-DNA复合物与细胞作用时间进行优化,荧光显微镜下统计转染后24 h的转染效率。结果显示:在24孔培养板中,每孔接种细胞6×104个,24 h后进行转染,质粒DNA每孔0.6μg,脂质体与质粒DNA比例为4.5∶1.0,脂质体-DNA复合物与细胞作用时间为6 h时,转染效率最高,达到81.2%。

利用SRY基因鉴定山羊胎儿成纤维细胞的性别

根据GenBank中已发表的山羊SRY基因和β-乳球蛋白基因序列设计2对PCR引物,对来自3个1月龄山羊胎儿成纤维细胞的基因组DNA进行PCR扩增,分别以公羊、母羊的基因组DNA为阳性和阴性对照,同时对PCR产物进行序列测定和同源性分析。结果表明,阳性对照和GFF1细胞系有2条扩增带,阴性对照、GFF2和GFF3细胞系只有1条扩增带;序列测定结果表明,PCR扩增产物为SRY基因,利用该方法准确鉴定出1个雄性细胞系和2个雌性细胞系。

绿色荧光蛋白基因在山羊胎儿成纤维细胞中的表达

为建立稳定表达增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因的山羊胎儿成纤维细胞(gFFC)株,采用组织块贴壁法培养gFFC,QIAGEN转染试剂介导转染gFFC,用G418梯度法筛选阳性细胞株。结果显示:培养的gFFC生长形态正常;24孔培养板中细胞汇合度达70%～80%时,每60μL转染液内含DNA量0.4μg和QIAGEN转染试剂3μL,每孔内加入40μL转染液时能获得最佳转染效果,在G418筛选1个月后获得抗性阳性细胞株。表明EGFP基因在gFFC中成功表达。

人α-乳白蛋白质基因的克隆及其在奶山羊胎儿成纤维细胞中的表达

采用PCR方法从人类基因组DNA中扩增hα-LA基因,将扩增产物克隆到pMD19-T载体,并进行测序验证。通过双酶切法将测序正确的hα-LA亚克隆至真核表达载体pCEP4,构建真核表达载体pCLA并进行酶切鉴定。用脂质体法将pCLA转染至奶山羊胎儿成纤维细胞中,用RT-PCR法检测细胞中hα-LA基因mRNA的表达,用Western-blotting法检测培养上清液中hα-LA蛋白质的表达。结果显示:克隆的hα-LA基因序列完全正确,pCLA酶切鉴定正确,RT-PCR检测到转染细胞中hα-LA基因mRNA的表达,Western-blotting检测到转染细胞培养上清液中hα-LA蛋白质。表明所克隆的hα-LA基因组DNA能够在奶山羊胎儿成纤维细胞中正确转录和翻译。

敲除山羊胎儿成纤维细胞中的抗体重链基因

在针对大动物的精确基因修饰研究中,基于体细胞的同源重组是唯一可行与有效的方法.其中,沉默基因位点的重组尤为困难.为获得抗体基因功能缺失的山羊用于人源化抗体的研究,通过体细胞同源重组技术,首次成功地获得了抗体基因敲除的山羊胎儿成纤维细胞株,该细胞株可用于体细胞克隆制备抗体基因功能缺失的转基因山羊.以35日龄的山羊胎儿成纤维细胞(GEF88)基因组DNA为模板,扩增山羊抗体重链J-Cμ基因作为同源臂,构建了同基因型的正负筛选打靶载体GTIgH.将此打靶载体经电穿孔的方法转染GEF88细胞,并通过0.8mg/L的嘌呤霉素进行药物筛选,获得了362个抗性细胞克隆,PCR、测序及DNA印迹鉴定结果显示,其中的GT211抗性细胞克隆为中靶细胞,该细胞克隆中的抗体重链基因的一条等位基因已被成功敲除.

利用CRISPR/Cas9基因编辑技术靶向敲除奶山羊胎儿成纤维细胞SCD1基因

【目的】利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除奶山羊胎儿成纤维细胞(GFFs)中硬脂酰辅酶A去饱和酶1(SCD1)基因,旨在为奶山羊敲入外源性基因奠定理论基础以及构建动物模型提供生物材料.【方法】根据“20N+NGG”原则在SCD1第4外显子和第6外显子分别设计6个靶向SCD1基因sgRNA(F1、F2、F3、S1、S2、S3),构建PX330-eGFP-sgRNA敲除载体,通过脂质体转染到GFFs中,PCR扩增阳性细胞SCD1外显子4和外显子6的核苷酸序列,连接到pEASY-Blunt载体上,测序评估不同sgRNA的敲除效率;分别在第4外显子和第6外显子选择敲除效率高的sgRNA共同转染GFFs,经流式分选获得敲除SCD1基因的GFFs.【结果】设计的6个sgRNA均能够连入PX330-eGFP载体中,单克隆菌测序试验表明sgRNA F2、sgRNA F3、sgRNA S1和sgRNA S2具有敲除作用,其敲除效率分别为41.67%、30.77%、6.67%和28.57%;实时荧光定量PCR检测结果表明sgRNA-F2-S2与sgRNA-F3-S2转染组均能显著降低阳性细胞中SCD1的mRNA水平(P<0.05);Western Blot检测结果表明在阳性细胞中均未表达SCD1蛋白.【结论】获得两株敲除SCD1基因的GFFs,为制备敲除SCD1基因奶山羊核供体提供了生物材料.

多能性转录因子mRNA转染山羊胎儿成纤维细胞条件优化

【目的】为了优化外源多能性转录因子oct4、sox2、klf4、c-myc的mRNA转入山羊胎儿成纤维细胞(goat embryonic fibroblast,GEF)的条件,本试验针对转染试剂脂质体2000和转染方法进行研究。【方法】采用胰酶消化法,从山羊胎儿腿部肌肉组织中分离并获得了纯化的GEF细胞。根据m MESSAGE m MACHINE&#174;T7 Ultra Kit试剂盒说明书,体外转录步骤主要有:1前期的质粒准备:首先用质粒小提试剂盒对摇菌获得的各体外转录载体质粒进行提取,随后对各体外转录载体目的基因下游进行单酶切,获得线性化质粒,最后用DNA纯化试剂盒对线性化的质粒进行纯化;2mRNA的"加帽":以线性化DNA为模板,合成带有5′端帽子结构的mRNA,添加TURBO DNase以除去模板DNA;3mRNA的"加尾":以ATP为原料,利用试剂盒自带的Poly(A)聚合酶,对已经"加帽"的mRNA进行"加尾",以合成结构完整的mRNA;4完整mRNA的纯化:按照MEGAclearTM Kit试剂盒对mRNA进行纯化。随后,将体外转录获得各转录因子的mRNA进行浓度和OD值测定。分别比较总mRNA(EGFP和4种多能性转录因子的mRNA的质量分别为0.2μg)和脂质体2000的比例为1?0.5、1?1.0、1?1.5、1?2.0以及在最佳总mRNA与脂质体2000比例体系下第2、4、6代GEF细胞的mRNA转染效率。对最佳转染体系下转染多能性转录因子mRNA的GEF细胞进行免疫荧光检测,并对转染多能性转录因子mRNA后GEF细胞的形态和数目进行观察。【结果】mRNA和脂质体2000的比例为1?1.0以及在最佳总mRNA与脂质体2000比例体系下第2代GEF细胞的mRNA转染效率均显著高于其他组(P<0.05),且本组细胞在形态和生长方面相对较好;免疫荧光检测表明,4种多能性转录因子的mRNA在GEF细胞中定位于细胞核,并获得稳定表达,在细胞质中不见多能性转录因子oct4、sox2、klf4、c-myc的表达;GEF细胞在转染4种mRNA 24h后,细胞形态由梭状慢慢向圆形靠拢;细胞活力低于对照组(山羊成纤维细胞正常生长组)。【结论】GEF细胞在总mRNA和脂质体2000的比例为1?1.0以及在最佳总mRNA与脂质体2000比例体系下第2代GEF的条件下更适合mRNA的转染。研究工作为mRNA转染体细胞或干细胞的研究及诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cells,i PS)的获得提供参考资料,并对mRNA在成纤维细胞中的去向提供间接证据,有利于更加深入地了解多能性转录因子oct4、sox2、klf4、c-myc的mRNA相关功能。

转hTERT基因的山羊胎儿成纤维细胞的生物学特性及其表达分析

用脂质体介导法将hTERT基因转染到山羊胎儿成纤维细胞中,以期获得永生化的山羊胎儿成纤维细胞系。对转染后的阳性细胞进行细胞学和分子学相关检测。结果显示,导入hTERT的阳性细胞形态正常,并已传至第58代;未转染组细胞经长期传代后(30代),增殖缓慢,部分细胞表现衰老和凋亡的迹象。RT-PCR检测转染组细胞中有hTERT基因表达。生长曲线绘制结果显示转染组(30代和50代)山羊胎儿成纤维细胞生长速度稍快于未转染组(5代)细胞,但差异不显著(P>0.05)。转染组细胞生长旺盛,细胞接种后第6天,基本覆盖培养孔。而未转染组(30代)细胞一直生长缓慢,差异显著(P<0.05)。未转染组(30代)山羊胎儿成纤维细胞处于S期细胞和G1期细胞分别为28.9%和60.8%,而转染组(30代)分别为45.2%和45.0%。说明外源性hTERT基因可促进山羊胎儿成纤维细胞由G1期向S期转变,并提高细胞增殖能力。转染组(50代)山羊胎儿成纤维细胞染色体核型正常,未发生变化。未转染组(30代)细胞凋亡率和死亡率分别为39.7%和29.4%,而转染组(30代)分别为11.0%和12.7%,差异极显著(P<0.01)。hTERT蛋白在转染组(30代)山羊胎儿成纤维细胞中表达,蛋白相对分子质量为127 000。说明外源性hTERT基因可以延长胎儿成纤维细胞在体外培养的寿命,降低细胞凋亡率。

稳定表达外源TLR9基因的山羊胎儿成纤维细胞系的建立

为提供制备抗病转基因山羊核供体细胞,研究Toll样受体9(Toll like receptor 9,TLR9)对山羊抗病性能的影响,应用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)技术,从山羊外周血单核细胞中克隆了TLR9基因,并对其遗传进化关系及分子结构特征进行了分析,发现克隆的基因具有Toll样受体家族的典型结构特征,其遗传进化关系与物种亲缘关系密切相关。将克隆的山羊TLR9基因亚克隆至pIRES2-EGFP真核表达载体,转染山羊胎儿成纤维细胞,经G418筛选以及阳性细胞基因组PCR鉴定和荧光观察证实,外源TLR9基因确已稳定整合入转染阳性细胞克隆基因组中并获得表达。成功建立了稳定表达外源TLR9的山羊胎儿成纤维细胞系,为培育抗病转基因山羊奠定了基础。

体细胞核移植法获得转人乳铁蛋白基因克隆山羊妊娠的研究

[目的]探讨供体细胞类型、移植胚胎发育阶段、数量及部位对山羊转基因克隆效率的影响。[方法]利用体细胞核移植技术将转染人乳铁蛋白基因hLF的山羊胎儿成纤维细胞（GFF）和乳腺上皮细胞（GMGE）移植到MII期去核卵母细胞内，经电融合、激活、体外培养后，2-8细胞期克隆胚被移植到同期发情山羊的输卵管内，囊胚被移植到子宫角内。[结果]GFF与GMGE的妊娠率相近（输卵管移植妊娠率分别为26.47%及20.00%）；在GFF，输卵管移植的妊娠率与子宫角内移植妊娠率接近（分别为26.47%及25.00%），输卵管移植胚胎平均数为21.2组的妊娠率显著高于5.93组和9.64组（40.00%及26.67%，21.43%）。[结论]供体细胞类型、移植胚胎的发育阶段及移植部位对山羊转基因克隆效率的影响不大，但对于输卵管移植，受体羊移植胚胎数量对妊娠率有明显的影响。此外，该研究还提示了利用成年羊乳腺上皮细胞制作转基因动物的可行性。

山羊myostatin基因慢病毒RNA干扰载体的构建及效果验证

myostatin基因是肌肉生长和发育的关键负调控因子之一,该基因突变或失活的物种都呈现肌肉增大的双肌表型,暗示在家畜中使该基因失活可以增加其产肉量。为了进一步揭示myostatin在山羊胎儿成纤维细胞中的生物学功能以及制备可有效失活myostatin基因的工具,将筛选的myostatin基因潜在RNA干扰靶位点连接到慢病毒干扰载体的转移质粒中,构建慢病毒介导的RNA干扰载体,验证其干扰效果。结果表明,干扰序列与转移质粒连接正确,成功构建myostatin基因慢病毒干扰载体,慢病毒三质粒共转293T细胞,获得的慢病毒颗粒可高效转染山羊胎儿成纤维细胞,Real-time PCR检测发现慢病毒干扰载体Lv322有效减少山羊胎儿成纤维细胞中myostatin基因mRNA 75%的表达(P<0.01),Western blotting检测显示myostatin蛋白则有效降低了94%(P<0.01)。本试验为研究myostatin基因的功能及制备失活转基因动物提供有效工具以及理论基础。

绵羊角蛋白Kap6.1启动子的克隆及活性检测

克隆绵羊角蛋白Kap6.1启动子,为下一步构建真核毛囊特异表达载体奠定基础。以绵羊基因组为模板,利用PCR方法克隆绵羊角蛋白结合蛋白Kap6.1启动子,并用此启动子置换真核表达载体pEGFP-N1的原始启动子CMV,构建pKap-EGFP质粒,通过转染内蒙古阿尔巴斯绒山羊胎儿皮肤成纤维细胞鉴定启动子活性。结果显示:克隆所获得的启动子序列与NCBI上发表序列匹配率为99.6%,启动子的特征序列CAAT框和TATA框完整,并且分别位于序列的921位和878位,pKap-EGFP质粒转染绒山羊成纤维细胞后Kap能启动GFP的表达,与对照组相比活性良好。本研究通过克隆获得了绵羊角蛋白结合蛋白Kap6.1启动子,并观测到其能启动GFP在山羊胎儿皮肤成纤维细胞中表达。