连续3步缺口修复技术构建牛αS1酪蛋白-人溶菌酶杂合基因座

目的:构建一个牛αS1酪蛋白调控序列指导人溶菌酶(hLYZ)基因组序列的杂合基因座。方法:采用本实验室发明的连续3步缺口修复技术。将6个无痕连接的同源臂插入以pBR322为载体的骨架中,构成能进行3次连续基因抓捕的载体,利用Red同源重组系统介导的缺口修复技术,分别抓捕牛αS1酪蛋白3'端调控序列(9 kb)、hLYZ基因座序列(5 kb)、牛αS1酪蛋白5'端调控序列(20 kb),使这3个基因片段自动无痕地连接在基因抓捕载体上,形成牛αS1酪蛋白-hLYZ杂合基因座。结果:实验经过PCR扩增、限制性内切酶酶切验证和序列测定,验证了hLYZ的基因组序列对牛αS1酪蛋白编码基因组序列的精确置换。结论:这种修复技术为乳腺生物反应器高效表达大载体的制备提供了可行的思路及方法。

连续3步基因抓捕构建牛αS1酪蛋白-人tPA杂合基因座

目的:构建一个利用牛αS1酪蛋白基因座完整的上下游调控序列指导人组织型纤溶酶原激活剂(tPA)基因组序列在乳腺特异性高效表达的牛αS1酪蛋白-人tPA杂合基因座。方法:采用连续3步基因抓捕的方法。首先,以pBR322载体作为骨架,插入预先无痕连接在一起的6个同源臂,构成能连续进行3次基因抓捕的抓捕载体;然后,在大肠杆菌内利用Red同源重组系统介导的缺口修复技术,第一步从含牛αS1酪蛋白基因座的细菌人工染色体(BAC)上亚克隆9 kb的牛αS1酪蛋白基因3'端侧翼序列到抓捕载体上,第二步从人tPA BAC上亚克隆17 kb的从起始密码子(ATG)到终止密码子(TGA)的人tPA基因组序列,第三步从牛αS1酪蛋白BAC上亚克隆20 kb的牛αS1酪蛋白基因5'端完整侧翼序列,并使这3个基因片段在抓捕载体上自动无痕地连接在一起,形成一个长约46kb的牛αS1酪蛋白-人tPA杂合基因座。结果:经过PCR扩增、限制性内切酶消化和序列测定验证,构建的杂合基因座中,原牛αS1酪蛋白基因组编码序列从起始密码子到终止密码子被人tPA基因组序列精确置换。结论:连续三步基因抓捕构建杂合基因座乳腺表达载体的技术,为乳腺生物反应器高效表达大载体的制备提供了探索性研究。

牛α_(S1)酪蛋白基因变异及其与生产性状的关系

αS1酪蛋白是牛乳中含量最高的蛋白,其基因的多态类型会影响奶牛的产奶性状和牛乳的一些加工特性,人们已经对其进行了广泛研究。牛αS1酪蛋白基因编码区全长17 508 bp(不计启动子序列),由19个外显子和18个内含子构成,外显子与内含子长度比例为1∶14.4。尽管其编码区突变率较高,但侧翼序列比较保守。到目前为止,牛αS1酪蛋白共发现有9种变异体,由核苷酸非同义替换、插入或缺失及外显子跳跃造成。牛αS1酪蛋白蛋白质序列及DNA序列的高度差异性揭示其编码基因可能是一个高速进化的基因家族。αS1酪蛋白基因与泌乳性状之间的关联性可以用基因调控区,特别是转录因子结合位点存在突变位点来解释。但是,有关牛αS1酪蛋白基因变异体还存在一些未探明的结果,因此,阐明其基因的结构特点并进一步揭示它们与生产性状之间的关系是非常必要的。

用牛αS1-酪蛋白基因构建乳腺生物反应器表达载体的研究

牛αS1-酪蛋白基因是制备乳腺生物反应器常用的表达载体,可以指导外源基因在动物乳腺中高水平表达。对牛αS1-酪蛋白基因的结构、表达载体的各种调控元件及其研究应用进展等方面作一综述。

牛αS1-酪蛋白基因5’-调节区的分子克隆

用牛αSl-酪蛋白cDNA作探针,从牛基因组文库中筛选出一段αSl-酪蛋白基因序列。由限制内切酶图谱和Southern印迹分析可以确定其中含有完整的αSl-酪蛋白基因的5’调节区。

乳腺特异性人α-乳白蛋白真核表达载体的构建

从正常人血液中提取人基因组DNA。以其为模板,扩增人α-乳白蛋白(α-LA)2.36kb的总DNA序列,经测序鉴定后,将其连接到PSV载体SV40启动子后,构建真核表达载体LA-DNA-psv.扩增牛XS1-酪蛋白5'调控序列约1.2kb的片段,测序鉴定。切去LA-DNA-psv载体原来的SV40启动子,连接牛αS1-酪蛋白5'调控序列约1.2kb的片段为启动子,构建真核表达载体αS1-LA-DNA-psv。为在动物乳腺中特异高效表达人α-乳白蛋白做准备研究。