禽U6启动子的克隆、序列分析及其驱动的siRNA表达

【目的】分离用于禽源细胞中表达短干扰RNA(short interference RNA,siRNA)的禽U6启动子。【方法】以鸡基因组为模板进行PCR扩增,将扩增产物进行序列测定和生物信息学分析,并将其插入报告基因载体pEGFP-N1中,获得siRNA表达载体pGFP-U6,将由软件预测针对GFP基因的siRNA所对应的shRNA(short hairpin RNA)插入其中,获得pGFP-U6-shRNA;以含人H1启动子的siRNA表达载体pGFP-H1-shRNA为对照,分别转染COS-1和DF-1细胞,用荧光显微镜和流式细胞仪测定转染细胞培养中GFP阳性细胞数和荧光总量。【结果】克隆的U6启动子位于鸡28号染色体,与发表的鸡U6-3启动子同源性为97.2%,含多个Oct-1序列,不含CACCC框、SPH和PSE等聚合酶Ⅲ启动子序列,TA框不典型;在pGFP-U6-shRNA转染的哺乳动物源COS-1细胞培养中,GFP阳性细胞数和荧光总量均有所下降,但不如pGFP-H1-shRNA转染细胞显著;在pGFP-U6-shRNA转染的禽源DF-1细胞培养中,不仅GFP阳性细胞数和荧光总量显著下降,而且基因沉默效果显著优于pGFP-H1-shRNA转染细胞。【结论】成功克隆的禽U6启动子不仅能有效转录siRNA,而且转录活性具有相对的细胞种属特异性。

禽源U6启动子介导鸡马立克氏病病毒gI、gE基因特异siRNA的筛选及干扰活性鉴定

为筛选鸡马立克氏病病毒(MDV)gI、gE基因特异性siRNA,本研究以鸡胚成纤维细胞(CEF)的DNA为模板,扩增禽源cU6-3启动子序列,并合成针对gI和gE基因各5个靶位点的10条shRNA序列。通过重叠PCR将cU6-3启动子与shRNA融合扩增制备shRNA表达盒,将制备的shRNA表达盒分别与重组质粒pEGFP-gI或pEGFP-gE共转染CEF细胞,并根据荧光显微镜观察和流式细胞仪检测结果评价siRNA抑制融合荧光蛋白表达的效率。结果表明,gI和gE基因的抑制效率为10%～80%。分别将其中抑制效率最高的一条shRNA插入pGEM-T载体中构建重组表达质粒pcU6-shgI735和pcU6-shgE936,通过不同细胞系稳定干扰试验和抑制病毒复制试验评价其干扰活性。结果显示,pcU6-shgI735和pcU6-shgE936能够明显抑制融合蛋白的表达及MDV在CEF细胞中的增殖,并且禽源U6启动子构建的表达盒在禽源细胞(DF1)中的活性比在哺乳动物细胞(Vero、MDCK)的活性高1.21～1.45倍。本研究鉴定获得了gI和gE基因的特异性siRNA,筛选出能够抑制MDV复制的靶位点,为MDV基因的功能和抗MDV病毒研究奠定了基础。

禽源细胞中miRNA表达方法建立及基因沉默效率检测

从Genscript软件预测的10个GFP报告基因序列特异性miRNA中随机选择1个,通过PCR法合成相应双链寡核苷酸,插入含鸡U6启动子的pRFPRNAiC载体,获得pRFPRNAiGFP;将pRFPRNAiGFP与peGFP-N1共转染COS-1、293-T、CEL和CEF细胞,在RT-PCR法确定miRNA表达后,根据转染细胞中GFP阳性细胞数及荧光强度变化,比较鸡U6启动子在哺乳动物源和禽源细胞中介导的miRNA沉默效率。结果显示,pRFPRNAiGFP在哺乳动物和禽源细胞中都能表达抑制性miRNA,但在禽源细胞中的基因沉默效率较高。因此,pRFPRNAiC可作为禽源细胞中表达miRNA的载体,GFP则是检测沉默效率的很好的报告基因,本研究为在禽源细胞中进行RNAi研究创建了平台。