核基质附着区(MAR)调控的人胰岛素样生长因子(hIGF-1)转基因兔的制备

用ＥｃｏＲＩ＋ＨｉｎｄⅢ双酶解含鸡α－珠蛋白基因５′端核基质附着区（ＭＡＲ）、小鼠金属硫蛋白基因启动子（ＭＴ－１）和人胰岛素样生长因子－１（ｈＩＧＦ－１）基因的ｐＭＴＳＭＣＡＧ质粒，０．６％琼脂糖凝胶电泳，玻璃乳回收纯化ＭＡＲ／ＭＴ／ｈＩＧＦ－１片段（３．９ｋｂ），用该片段制备转基因兔。利用水平显微注射系统注射１－细胞兔胚胎４６８枚，移植到３６只受体兔，有８只妊娠，共产下１９只活仔兔。采仔兔耳样提取基因组ＤＮＡ，应用ＰＣＲ技术分析其外源基因整合情况，获得８只阳性兔（显示出约６００ｂｐ外源ＤＮＡ条带）。再对８只阳性兔的ＰＣＲ产物进行Ｓｏｕｔｈｅｒｎ印迹杂交，得到５只整合有ＭＡＲ／ＭＴ／ｈＩＧＦ－１外源基因的转基因兔，转基因整合率为２６．３％（５／１９）。用１只阳性转基因公兔（５０２号）繁殖了６窝，共获得４２只仔兔。采仔兔耳样提取基因组ＤＮＡ后，如上用ＰＣＲ分析和做Ｓｏｕｔｈｅｒｎ印迹杂交，Ｆ１代中有５只整合有ＭＡＲ／ＭＴ／ｈＩＧＦ－１融合基因。

核骨架基质结合区(S/MAR)提高逆转录病毒载体介导egfp在NIH3T3细胞中的表达

为减轻逆转录病毒介导的外源基因的沉默 ,进一步提高逆转录病毒MFG载体介导的转移基因的表达 ,将人 β INF基因上游 80 0bp的核骨架基质结合区 (S MAR)分别反向和正向克隆至MFG载体 3′LTR上游 ,以egfp为报告基因观察S MAR对egfp基因表达水平以及对病毒滴度的影响 .结果显示 :反向和正向的S MAR在瞬时表达的情况都不能提高egfp的表达 ,但在稳定整合的情况下反向S MAR可明显提高egfp在NIH3T3细胞内的表达 ,而正向的S MAR作用不明显 ,另外反向S MAR可明显提高MFG逆转录病毒载体的滴度约 5倍 ;因此改造后的MFG逆转录病毒载体将能更好地用来介导外源治疗基因的表达 .同时还观察到 ,同一个载体骨架在稳定表达的情况下 ,磷酸钙介导较逆转录病毒载体介导的表达水平高 .

核基质附着区与转基因表达

核基质附着区 (matrixattachmentregions,MARs)是与核基质 (或核骨架 )特异结合的DNA序列 ,属于非编码序列 ,富含AT。通过与核基质的结合 ,它能使染色质形成独立的环状结构 ,调控基因的转录和表达 ,减少由于位置效应引起的转基因沉默。MARs在提高转基因表达水平、消除转基因个体间表达水平的差异、抑制转基因沉默等方面起着重要的作用。

杜氏盐藻核基质附着区结合蛋白cDNA片段的克隆及序列分析

目的:克隆杜氏盐藻核基质附着区(MAR)结合蛋白片段。方法:根据多种生物MAR结合蛋白氨基酸的高度保守序列EWYGWHF和KYGLIYQ,设计一对简并引物,以杜氏盐藻的cDNA为模板,进行PCR扩增,PCR产物与T载体相连,转化大肠杆菌JM109后,筛选鉴定,对阳性菌落进行测序分析。将测序结果推导成氨基酸序列,与GenBank上其他物种MAR结合蛋白序列进行同源性分析。结果:在杜氏盐藻中得到的cDNA片段,核苷酸长度为474bp,编码158个氨基酸(GenBank收录号为DQ124215)。推导的氨基酸序列与稻、莲、拟南芥、豌豆、烟草、酵母、果蝇和蟾的MAR结合蛋白相比较,同源性分别为74%、73%、73%、73%、71%、70%、68%和67%。结论:所克隆的序列可能为杜氏盐藻MAR结合蛋白片段。

人β-干扰素核基质附着区在CHO细胞中对转基因表达的调控

背景:核基质附着区是染色质被限制酶消化后仍附着在核基质上的DNA序列,不仅可影响邻近内源基因的表达,还能克服转基因沉默,提高外源基因的转录与表达。目的:探讨在CHO细胞中β-干扰素核基质附着区对氯霉素乙酰转移酶转基因表达的影响。设计、时间及地点:开放性实验,于2006-10/2007-04在新乡医学院生物化学与分子生物学实验室及分子研究室完成。材料:CHO细胞株由中国典型培养物保藏中心提供。含氯霉素乙酰转移酶报告基因及G418筛选标记的质粒pCATG载体由本实验室构建。方法:将PCR扩增得到的人β-干扰素核基质附着区分别用SacI/KpnI及BamHI/SalI酶切,连接至用相应内切酶酶切的pCATG载体上,转化E.coliJM109,提取质粒行酶切电泳,将构建好的载体命名为pCAT-MAR,该载体含氯霉素乙酰转移酶报告基因表达盒及两侧的β-干扰素核基质附着区。分别用载体pCATG及pCAT-MAR转化CHO细胞,提取具有G418抗性的细胞株基因组DNA,PCR扩增氯霉素乙酰转移酶基因。主要观察指标:ELISA法分析氯霉素乙酰转移酶报告基因的表达。PCR法检测pCAT-MAR载体是否稳定整合在宿主基因组上。结果:①pCATG转化的CHO细胞共筛选出16个阳性细胞株,pCAT-MAR转化的CHO细胞筛选出17个阳性细胞株。β-干扰素核基质附着区可使氯霉素乙酰转移酶报告基因表达水平提高2.8倍,pCATG转化CHO细胞的变异系数为2.0650,pCAT-MAR转化CHO细胞的变异系数仅为0.8131。②稳定转化的细胞株基因组DNA均扩增出437bp目的片段,证明pCAT-MAR载体已经稳定整合到基因组上。结论:β-干扰素核基质附着区能提高转基因在CHO细胞的表达水平,并且可降低不同转化细胞株之间转基因表达的差异性。

核基质结合区修饰的附着体载体介导的EGFP基因体外表达

目的建立一个非病毒介导外源基因高效转移和稳定表达体系。方法采用EB病毒(EBV)来源的附着体质粒载体,并结合顺式作用元件IFN-MAR构建重组质粒pcDNA3-EGFP-EBVR和pcDNA3-EGFP-EBNA1-MAR。采用荧光显微镜观察并摄片,FACS及逆转录-聚合酶链反应检测EGFP表达阳性的COS-7细胞比例、荧光表达强度及EGFP基因的转录。通过Southern印迹和质粒还原实验分析质粒DNA在细胞中存在的形式。结果本实验构建的重组质粒载体pcDNA3-EGFP-EBVR和pcDNA3-EGFP-EBNA1-MAR在转染进入COS-7细胞后以染色体外附着体的形式存在。由于EBVR的存在,可以在体外获得EGFP较长时间的稳定表达。IFN-MAR替代O riP后,仍可在体外获得EGFP的稳定表达。结论MAR修饰的EBV附着体载体可以在体外获得外源基因高效稳定的表达。

核基质附着区广泛参与基因组三维结构折叠的生物信息学分析

在细胞分裂间期,每条染色质都占据着特定的染色质领域(chromosome territory,CT)。每个CT领域内进一步分成不同的拓扑学相关区域(topological associated domain,TAD),每个TAD又由若干子TAD(sub-TAD)构成。不同的TAD相互聚集,形成基因活跃表达和不表达的A、B两种组份或区室(compartment)。然而,目前对于染色质折叠方式及维持机制的研究尚无定论。核基质附着区(matrix attachment regions,MARs)是在不同物种基因组中广泛存在的一类富含AT序列的与核基质结合的DNA元件,能够通过与CTCF、SATB1等调控蛋白质相互作用,对远距离的基因表达进行调控。本研究以染色质三维结构为背景,通过整合染色质三维结构及组蛋白修饰等组学数据,对MARs元件与染色质三维结构的关系进行研究,对MARs元件参与形成的相互作用网络的结构及功能进行探索。结果发现,MARs元件与染色质三维结构高度相关,而且在高强度相互作用中占据较大的比例,提示MARs元件在染色质折叠方面发挥作用。此外,通过拓扑结构聚类分析还首次揭示,MARs元件分为不同类型,包括维持染色质领域及空间构象等的结构单元部分,以及调控基因表达等的功能单元部分。这表明,MARs元件在基因组三维高级结构的建立、维持以及功能等方面发挥重要作用。

杜氏盐藻核基质附着区的分离及特征性分析

采用0.5%TritonX 100破碎细胞,15%Percoll分离盐藻细胞核,25mM二碘水杨酸锂(lithiumdi iodosalicylate,LIS)抽提核蛋白,限制酶消化除去结合松弛的DNA,蛋白酶K SDS处理,酚/氯仿抽提,乙醇 沉淀提取核基质附着DNA,限制酶酶切连至pUC18载体上构建MARs文库。随机挑选6个克隆进行体外结 合实验筛选,筛选出一能与核基质结合的克隆,测序分析结果表明该序列具明显的MAR序列特征。

牛乳腺核基质附着区多重顺式作用序列表明其功能的多样性(英文)

高等真核细胞的染色体DNA通过基质结合区 (MAR)不时地与核基质特异性结合而组织成一种空间环状结构。为了研究以DNA套环形式附着于核基质上的DNA序列的特性 ,从处于泌乳期的乳腺组织中克隆了多个MARDNA序列。体外结合实验表明 ,这些序列能够同核基质蛋白共结合成不溶性的复合物 ,这些复合物可较容易的通过离心去除。其中 ,两个MAR序列中包含有TG 、CA 和GA 阻断以及ATTA基序。这两个序列中含有多个复制 转录因子的结合位点、增强子基序、多个完全的和非完全的反向重复序列以及潜在的DNA弯曲核心序列样结构。同一DNA序列中存在不同元件的组合可能说明在控制一系列细胞的发育过程中 ,它们可能发挥有正的或负的调控元件的功能。

牛乳腺核基质附着区的克隆及其功能研究

从奶牛的全血中提取基因组DNA,参照GenBank已有序列,通过Prim er5.0和Vector 7.0辅助设计一对引物,克隆了牛乳腺核基质附着区(BMR s)。利用生物学软件对其进行初步分析后,TA克隆于pMD 18-T vector上。上下游引物5′端分别引入Kpn2Ⅰ和XhoⅠ酶切位点,将所得的BMR s克隆到pEGFP-C1的报告基因下游,构建成表达载体pBE,脂质体法转染牛耳成纤维细胞。以转染pEGFP-C1的牛耳成纤维细胞作为对照,发现所克隆的BMR s功能明显,在消除位置效应、增强报告基因表达方面具有一定的作用。

杜氏盐藻核基质附着区结合蛋白基因的克隆及原核表达

目的:构建杜氏盐藻核基质附着区(MAR)结合蛋白的原核表达载体,转化大肠杆菌BL21(DE3),表达并纯化融合蛋白。方法:根据GenBank上杜氏盐藻MAR结合蛋白的cDNA全长序列设计出含有特定酶切位点的引物,PCR法获得MAR结合蛋白基因序列全长,将其克隆至载体pMD18-T中。酶切连接到pET-28a(+)上构建原核表达载体pET-MBP,转化感受态大肠杆菌BL21(DE3),异丙基硫代-β-半乳糖苷(IPTG)诱导其表达,Western blotting检验其表达结果。结果:重组质粒经酶切、PCR、测序鉴定,成功构建了原核表达载体pET-MBP,对表达的融合蛋白的Western blotting分析结果表明表达的蛋白质为目的蛋白。Ni2+亲和层析法纯化蛋白质,纯化后目的蛋白在总蛋白中的含量约为70%。结论:成功地克隆杜氏盐藻MAR结合蛋白基因的全长并在大肠杆菌BL21(DE3)中表达,且纯化了MAR结合蛋白的融合蛋白。

人β-珠蛋白核基质附着区介导表达载体稳定附着于中国仓鼠卵巢细胞

目的研究人β-珠蛋白核基质附着区是否能够介导表达载体稳定附着于中国仓鼠卵巢(CHO)细胞。方法人β-珠蛋白MAR序列克隆到pEGFP-C1构建重组质粒载体pEGFP-MAR,转染CHO细胞,使用Hirt裂解法提取细胞中附着体质粒,CaCl2法转化附着体质粒到宿主大肠杆菌DH5ɑ中,提取质粒,酶切,测序分析。结果还原质粒双酶切和单酶切结果均与转染前质粒酶切结果一致;测序分析得知还原质粒与转染前质粒中插入片段DNA序列相同。结论人β-珠蛋白MAR序列重组载体在CHO细胞中以附着体形式被完整还原出来。还原质粒酶切结果和测序结果均与转染前质粒一致。

Alpha 1抗胰蛋白酶核基质附着区增强RNA聚合酶Ⅱ依赖的转录

核基质附着区是一种真核生物的DNA元件,能调控染色体结构和活性。为研究体内MAR相关的染色质准入和转录调控,从人基因组中克隆了Alpha1抗胰蛋白酶核基质附着区(α1-ATMAR)并将其连入pEGFP-C1载体。分别以空载体和携带MAR的载体通过脂质体法转染人胚肾293细胞系。经G418筛选20天的细胞池用作实验分析。半定量RT-PCR及荧光显微镜观察显示此MAR能够增强临近基因的表达。进一步用染色质免疫共沉淀(ChIP)共定位CMV启动子和RNA聚合酶Ⅱ(RNAPⅡ),PCR结果显示存在MAR元件时,更多的RNA聚合酶Ⅱ被富集到启动子区。ChIP方法可用于证实MAR介导的转录激活,在实时检测方面比RT-PCR提供了更多动力学信息。这项技术为进一步研究基因表达调控提供了技术平台。

核基质结合区对转基因表达的影响及其作用机制

核基质结合区(matrix attachment region,MAR)是一段在体外能与核基质结合的富含AT的DNA序列。研究发现MAR能使染色质形成环状结构;将其连到目的基因二侧构建载体并转至生物体中,发现它能增强基因转录表达水平及稳定性,在一定程度上降低转基因个体或细胞系之间转基因的表达水平的差异,这很可能是减低了基因沉默所致。现对MAR的序列特征、MAR对转基因表达的影响及对转基因效应的影响机制进行综述。

核基质结合区在转基因烟草中对转基因表达的影响

为研究核基质结合区 (matrixattachmentregions,MARs)在转基因植物中对外源转基因 (transgene)表达的影响 ,将来源豌豆 (PisumsativumL .)的MARs序列构建在报告基因 β_葡糖醛酸酶 (β_glucuronidase ,GUS)基因 (uidA)的两侧形成植物表达载体。将此载体与不包含MARs序列的植物表达载体经根癌土壤杆菌 (Agrobacteriumtumefaciens(SmithetTownsend)Conn)介导转化烟草 (NicotianatabacumL .)。GUS活性检测表明 ,MARs可以提高外源uidA基因的表达水平。和不包含MARs的转化植株相比 ,MARs序列的存在可以使uidA基因的平均表达水平提高 2倍 ,最高的可达

杜氏盐藻核基质结合区结合蛋白的细胞定位

为研究核基质结合区结合蛋白的功能及调控机制,PCR扩增杜氏盐藻MBP的cDNA全长序列及N端和C端序列,与绿色荧光蛋白基因融合构建真核表达载体,脂质体转染CHO细胞,Western blotting和荧光显微镜检测基因表达情况和细胞定位。结果显示:MBP及N端和C端融合蛋白成功在CHO细胞表达,MBP和C端部分定位于细胞核且聚集于核仁,N端部分分布整个细胞,说明MBP定位于细胞核且细胞定位信号位于C端,MBP可能与rRNA前体结合发挥作用。

核基质结合区提高报告基因在稳定转化的杜氏盐藻中的表达

前期的研究从杜氏盐藻(Dunaliella salina)中分离出一核基质结合区(matrix attachment region,MAR)片段---DSM1.实验证实,它在体外能与核基质结合且具有MAR的典型特征.为研究其在转基因盐藻中的作用,构建了RbcS启动子驱动、氯霉素乙酰转移酶(chloramphenicol acetyltransferase,CAT)基因为报告基因及表达盒两侧含DSM1MAR的表达载体.电击法转化盐藻,随机挑选20株稳定转化的盐藻藻株,分析CAT酶活性.结果表明,在稳定转化的盐藻细胞中,MAR能使报告基因CAT的表达水平比对照藻株提高1.5倍,不同藻株之间个体表达的差异性也有所降低.

核基质结合区对马铃薯Y病毒全长非翻译CP基因介导抗病性的影响

为探索核基质结合区(m atrix attachm ent reg ions,MAR s)对RNA介导的病毒抗性的影响,我们将从烟草中克隆到的核基质结合区TM 2构建在包含马铃薯Y病毒全长非翻译CP基因的植物表达载体pRPVYCPN的表达盒的两侧,构建了植物表达载体pRTM 2CPNTM 2。采用农杆菌介导基因转化法,将表达载体pRPVYCPN和pRTM 2CPNTM 2转入烟草品种NC89中,分别获得了144株和344株转基因烟草。抗病性检测发现,核基质结合区的存在能明显提高RNA介导抗性的产生效率。在含MAR s转基因植株中,抗病植株的比率为15.1%,而不含核基质结合区的转基因植株的抗病比率则为8.3%。这一研究结果对抗病毒植物的分子育种和转基因表达调控有指导意义。

核基质结合区在转基因烟草中提高报导基因的表达水平

从豌豆基因组中分离了位于质体蓝素 (Plastocyanin)基因下游的核基质结合区(Matrixattachmentregion ,MAR)。为进一步研究此段MAR序列在转基因植物中对外源基因表达水平的影响 ,将MAR序列构建在报导基因 β 葡糖醛酸酶 (β glucuronidase ,GUS)基因和植物选择标记新霉素磷酸转移酶 (Neomycinphosphotransferase ,NPT II)基因的两侧形成T DNA结构。采用叶盘法 ,经农杆菌介导转化烟草。GUS定量检测表明 ,MAR的存在使GUS基因的平均表达水平提高了 2倍。