耐热木聚糖酶xynB_(64)和红色荧光蛋白Dsred2的融合表达及其应用

[目的]耐热木聚糖酶xynB64的表达研究,探讨利用红色荧光蛋白Dsred2标签简便快捷地检测包涵体复性的效率。[方法]构建重组质粒pET42a-xynB64和pET42a-xynB64-Dsred2,利用宿主菌Rosetta(DE3)进行表达,DNS法测定酶活,并检测其荧光强度和尿素复性的包涵体。[结果]红色荧光蛋白Dsred2促进了目的蛋白可溶性表达,重溶包涵体经激发后发射光波长在583 nm,光强度与可溶性大致成正比。[结论]研究表明红色荧光蛋白Dsred2在包涵体复性中可作为报告蛋白,该结果为工业化复性包涵体提供了检测依据。

红色荧光蛋白DsRed2基因在大肠杆菌中的表达和观察及其在本科实验教学中的应用

用PCR方法从质粒pDsRed2-1中扩增获得DsRed2,亚克隆到pMD19-T载体上,然后酶切将DsRed2分别插入到原核表达载体pET-Trx和pGEX-4T1上,转入E.coli BL21(DE3)中,用IPTG诱导表达.在LB平板培养基上或液体培养基中直接观察菌体颜色,最后用SDS-PAGE检测DsRed2蛋白的表达.结果显示构建的重组载体pET-Trx-DsRed2和pGEX-GST-DsRed2在E.coli中成功表达,且不形成多聚体.LB平板培养基上和IPTG诱导24h后的液体培养基中都能直接观察到红色荧光,说明DsRed2可以作为原核表达系统的报告基因.

含红色荧光蛋白DsRed2的RNA干扰载体pDsRed2-SilencerU6构建

目的构建含红色荧光蛋白DsRed2的RNA干扰质粒载体pDsRed2-SilencerU6,便于利用荧光显微镜、FACS等实验技术开展RNA干扰研究。方法质粒pDsRed2-N1中DsRed2蛋白的编码基因BbsⅠ酶切位点无意突变后,破坏pDsRed2-N1多克隆位点,PCR扩增CMV启动子、DsRed2蛋白基因片段并将其克隆至RNA干扰载体pSilencerU6,得到pDsRed2-SilencerU6质粒,利用脂质体转染技术将其转染HEK293T细胞,荧光显微镜、FACS检测转染效率。结果DsRed2蛋白编码基因序列BbsⅠ点突变正确,成功构建pDsRed2-SilencerU6载体,其在HEK293T细胞中可显著表达红色荧光蛋白,利用脂质体转染技术,转染效率达70.61%。结论成功构建含红色荧光蛋白DsRed2的RNA干扰载体pDsRed2-SilencerU6并在哺乳动物细胞中表达,为今后开展RNA干扰研究提供了基础。

红色荧光蛋白基因DsRED在核桃植株再生过程中的表达稳定性

【目的】报告基因是编码易被检测的蛋白质或酶的基因。红色荧光蛋白基因DsRED因其优异的适用特性已作为报告基因广泛应用于动植物以及酵母等真核细胞内基因表达的研究。课题组前期已将DsRED成功转入核桃体细胞胚,阳性体胚生长及增殖正常、阳性再生植株长势良好。本研究通过对核桃体细胞胚和再生植株中DsRED基因的跟踪研究,探讨DsRED作为报告基因在核桃再生植株中的表达是否稳定以及对再生植株的后续生长和发育是否具有影响,同时为进一步拓宽DsRED作为报告基因的应用范围提供参考。【方法】通过荧光显微镜检测核桃体细胞胚、继代培养3年的组培苗以及3年生温室苗的DsRED荧光表达的稳定性,并通过PCR、qRT-PCR以及Western Blot技术检测DsRED基因及其编码蛋白在核桃体细胞胚和组培苗中表达的稳定性。同时,通过对DsRED组培苗及3年生苗的形态指标进行测定,从而明确DsRED作为外源报告基因的可靠性。【结果】核桃DsRED体细胞胚在白光下呈粉红至红色,荧光下呈明亮的红色;与对照相似,DsRED体细胞胚发育也经历了球形胚、心形胚、鱼雷胚和子叶胚阶段,且形态正常。DsRED组培苗和3年生苗在荧光下植株表面呈现明亮的红色,而对照无激发,视野中呈现黑色,且白光下二者表型一致。DsRED组培苗和3年生苗的茎、叶生长参数与对照相比无显著差异。显微结构荧光检测发现,DsRED在组培苗和3年生苗营养器官的维管束部位表达量较高。对核桃DsRED体胚和组培苗进行PCR检测发现DsRED体胚和组培苗均可扩增获得目的条带,与预期条带大小一致(681 bp);qRT-PCR检测结果显示,DsRED组培苗各组织及DsRED体胚的DsRED mRNA表达量无显著性差异,而对照体胚和组培苗中表达量为0。Western Blot检测结果表明,DsRED组培苗和体胚有26 kDa强阳性条带,对照植株中无特异性条带,进一步分析条带灰度,结果表明DsRED组培苗各组织间及DsRED体胚的DsRED表达量无显著性差异,而对照相应结构中表达量均为0。【结论】DsRED基因转入核桃体胚后,可在体胚和继代培养3年的组培苗中正常翻译和稳定表达,3年生温室苗DsRED表达稳定且植株表型正常,表明DsRED是核桃理想的遗传转化报告基因。研究结果可为DsRED作为报告基因在果树中的应用提供参考。

基于CRISPR/Cas9系统对干酪乳杆菌进行红色荧光蛋白标记

本实验利用CRISPR/Cas9系统对干酪乳杆菌(Lactobacillus casei) LC2W进行红色荧光蛋白(red fluorescent protein,RFP)标记,用于研究干酪乳杆菌在肠道内的分布和定植状况,评价其作为益生菌的功能。首先,基于本实验室已有的干酪乳杆菌CRISPR/Cas9编辑质粒pLCNICK-1628构建重组质粒pLCNICK-1628-RFP,电转入干酪乳杆菌LC2W感受态细胞中,使干酪乳杆菌基因组中的LC2W-1628基因被红色荧光蛋白基因替换,从而使干酪乳杆菌LC2W能表达出红色荧光蛋白。得到红色荧光标记的干酪乳杆菌LC2W突变株后,测定了其荧光强度-OD600标准曲线,发现RFP在干酪乳杆菌LC2W中能稳定表达。

H2B-RFP融合蛋白在观测肿瘤活细胞有丝分裂中的应用

目的:肿瘤细胞染色体分裂异常是导致肿瘤基因组不稳定的根本原因,这种不稳定性促进了肿瘤的进展和恶化。本文旨在探讨H2B-RFP融合蛋白能够更好地观测肿瘤活细胞有丝分裂过程。方法:将携带H2B-RFP融合基因的质粒瞬时转染人宫颈癌细胞系Hela并利用抗性药物筛选得到阳性细胞克隆,利用激光共聚焦显微镜活细胞培养系统记录稳定筛选Hela细胞的细胞周期。结果:得到稳定表达H2B-RFP的Hela细胞且其与亲本Hela细胞相比对细胞周期的运行没有影响,并且可以展示Hela细胞有丝分裂的进程。结论:H2B-RFP融合蛋白可以非常敏感地显示肿瘤细胞的染色体并跟踪活体状态下肿瘤细胞有丝分裂过程。

pCS-CG-DsRed2-vigilin重组载体的构建及vigilin重组慢病毒包装

目的构建pCS-CG-DsRed2-vigilin慢病毒重组载体,以及包装pCS-CG-DsRed2-vigilin重组慢病毒。方法用NheⅠ、NotⅠ将目的片段红色荧光蛋白基因DsRed2从pDsRed2-N1中切下,连入pcDNA3.1(-)上,再用Kpn1从pcDNA3.1(-)-DsRed2中切下DsRed2片段插入pCS-CG-vigilin中。用相应的内切酶鉴定,阳性克隆送测序鉴定。采用三质粒系统包装慢病毒并分别感染HEK293T和HepG2细胞。结果电泳显示,构建的pCS-CG-DsRed2-vigilin用KpnⅠ和SacⅡ分别单酶切切下800bp和600bp的插入片段,阳性克隆质粒测序结果与pDsRed2-N1中DsRed2序列一致;HEK293T和HepG2细胞感染后均能观察到较强的红色荧光。结论带有红色荧光基因的pCS-CG-DsRed2-vigilin重组载体构建成功;成功包装出带红色荧光标签的vigilin重组慢病毒,且该病毒具有较高的感染效率。

丝状真菌里氏木霉中shRNA沉默红色荧光基因

报道了在里氏木霉中建立的一种以红色荧光蛋白(DsRed)为报告基因的RNA干扰方法。首先,将构建的表达DsRed质粒p ANRed1转化里氏木霉QM9414,得到抗潮霉素B抗性并能稳定表达DsRed的菌株DsRed-T.reesei。其次,以丙酮酸脱氢酶启动子Ppdc和纤维二糖水解酶I终止子cbh I为原件,克隆到载体p PHL上构建质粒p PHL-Ppdc-Tcbh1。根据DsRed基因序列设计特定的siRNA干扰序列和另一条无同源序列的siRNA作为阴性对照,克隆到载体p PHL-Ppdc-Tcbh1得到重组质粒。将其转化到DsRed-T.reesei中,用含有100μg/m L潮霉素B和250μg/m L腐草霉素的PDA平板筛选转化子。结果表明,约79%的转化子出现红色荧光沉默现象,其中一些转化子DsRed的表达几乎完全被抑制。荧光定量PCR和Western印迹分析显示DsRed基因的表达受到不同程度的下调。以上结果提示,在里氏木霉中可用此方法研究基因表达调控。

单体红色荧光蛋白基因DsRed2的克隆及其原核表达

从原始质粒pDsRed2-1中分离红色荧光蛋白基因DsRed2、构建原核表达载体pGEX4T1-DsRed2，进行了原核表达。结果表明：目标DNA序列含有由678bp构成的开放阅读框（ORF），编码由225个氨基酸构成的蛋白（红色荧光蛋白，简称RFP2）。与参考序列相比，目标DNA序列在其ORF内存在一个单碱基的同义突变，所编码的目的蛋白氨基酸序列不变。DsRed2基因在常用的表达菌株BL21（DE3）和克隆菌株DH5et中都能够表达出目的蛋白RFP2，使菌落呈现红色。在BL21（DE3）中，在1～5h内，随诱导时间的延长，RFP2的表达量迅速增加，此后增加不明显。在原核细胞中表达出的RFP2，大多以难溶性包涵体形式存在，仅少量溶于细胞质中，但都能正常显示出红色。RFP2为单体红色荧光蛋白，且在自然光下即可激发出红色荧光；DsRed2作为报告基因，可以非常简单、方便地区分出阳性和假阳性菌落。

Tgf2转座系统在转RFP基因斑马鱼上的应用

提高目的基因的转植效率与可遗传效率是转基因鱼研制的关键点之一。本研究利用近年开发的金鱼转座子系统进行转基因斑马鱼的研制,探讨其在转基因鱼上应用的可行性。通过PCR方法,改造Tgf2转座子供体质粒pTgf2-EF1α-eGFP,将肌球蛋白轻链2启动子(mylz2)与红色荧光蛋白基因(RFP)定向插入其中,构建可在肌肉组织特异性表达红色荧光蛋白的Tgf2转座子供体质粒pTgf2-Mylz2-RFP。通过显微注射,将Tgf2转座子供体质粒与Tgf2转座酶mRNA共注射于斑马鱼(Danio ririo)受精卵中,共注射受精卵972粒,出膜后存活的仔鱼803尾,其中携带外源基因的仔鱼为615尾,阳性率为76.6%。转红色荧光蛋白基因斑马鱼首代F0培育至性成熟,将其中的10尾F0斑马鱼分别与野生型斑马鱼进行配对繁殖,其中1个组合产生了体表呈现均匀红色荧光的F1个体,因此RFP在F0的整合率为10%。将红色荧光F1个体培育至性成熟并与野生型鱼配对繁殖,F2的阳性个体占69%。本研究结果说明,由Tgf2转座子介导的转基因技术,可有效提高目的基因的转植效率与整合效率,在转基因鱼构建以及相关研究中具有开发应用前景。

BTF红色荧光蛋白表达载体的构建及其在大鼠血管平滑肌细胞中的表达和定位研究

目的构建Bcl-2相关转录因子1（BTF）与红色荧光蛋白（RFP）融合表达载体并在大鼠血管平滑肌VSMC细胞中表达，为进一步研究BTF的相互作用蛋白及作用机制奠定实验基础。方法以人体外周血白细胞cDNA为模板，PCR扩增Btf基因，插入红色荧光蛋白表达载体pDsRed-N1中．构建重组表达载体pDsRed-N1-Btf，转染大鼠血管平滑肌VSMC细胞，通过激光共聚胶显微镜观察其在转染细胞中的表达及定位。结果DNA测序、酶切鉴定的结果显示，红色荧光蛋白表达载体pDsRed-N1-Btf构建成功，且序列正确。转染后经激光共聚胶显微镜观察到VSMC细胞中有红色荧光。且BTF主要定位于细胞质中。结论成功构建了pDsRed-N1-Btf表达载体，并主要定位于VSMC的胞质中，为后期研究BTF的相互作用蛋白及其与相互作用蛋白之间的作用机制奠定了良好的基础。

巨细胞病毒IE2的红色靶基因与绿色荧光-慢病毒系统的建立及其对人神经干细胞的感染

目的 RNA干扰技术沉默连接红色荧光蛋白mCherry与靶基因巨细胞病毒IE2的表达,并初步研究慢病毒感染神经干细胞的可能性。方法以人巨细胞病毒IE2 mRNA编码序列作为干扰靶点,以慢病毒质粒UTG作为载体,构建靶向巨细胞病毒IE2的shRNA表达质粒,构建携带IE2的mCherry红色荧光蛋白的质粒作为验证shRNA有效性的靶点,并转染293FT细胞。通过红色荧光的表达及RT-PCR和Western Blot确定最佳沉默IE2序列后,将有效的UTG-IE2质粒与辅助质粒共转染293FT细胞,获取高滴度慢病毒。应用慢病毒感染人神经干细胞,观察神经干细胞被慢病毒感染的情况并检测神经干细胞的绿色荧光表达情况。结果成功构建IE2-shRNA慢病毒载体UTG-shRNA-IE2,RT-PCR及Western Blot结果显示慢病毒感染的293FT细胞IE2 mRNA及蛋白表达相对于对照组显著降低。构建的慢病毒可以成功感染神经干细胞。结论红色靶基因-绿色慢病毒系统具有简便的筛选性能;UTG慢病毒对神经干细胞具有较高感染效率,可实现慢病毒介导的RNA干扰在神经干细胞内的有效表达,并为相关研究提供技术支持。

人EZH2基因编码区及3'非翻译区融合蛋白重组慢病毒表达载体构建及其在293T细胞中的表达

目的构建携带人EZH2基因编码区(coding region,CDS)及3'非翻译区(3'untranslated region,3'UTR)融合红色荧光蛋白(red fluorescent protein,RFP)重组慢病毒表达载体,使mCherry-EZH2融合蛋白在293T细胞中稳定表达。方法运用In-Fusion定向克隆技术构建人EZH2基因CDS区及3'UTR融合蛋白重组慢病毒表达载体,测序无误后抽提质粒,转染293T细胞,包装病毒,测定病毒滴度。Western blot检测mCherry-EZH2的表达。结果测序证实重组慢病毒表达载体基因序列完全正确;病毒颗粒包装成功,滴度为1.59×109IU/ml;Western blot检测293T细胞中可以表达mCherry-EZH2融合蛋白。结论成功构建人EZH2基因CDS区及3'UTR融合蛋白重组慢病毒表达载体及病毒,其mCherry-EZH2可以在293T细胞中稳定表达。为进一步分析可能调控EZH2基因CDS区及3'UTR表达的miRNA奠定前期实验基础。

应用光学成像监测肿瘤治疗及抗微生物感染的实时过程

目的:探讨光学成像技术与基因标记技术结合的非侵入性在体分子荧光成像实时监测肿瘤治疗和抗微生物感染的过程。方法:利用绿色荧光蛋白(GFP)转染人涎腺癌细胞ACC-M,建立GFP标记肿瘤皮下肿瘤生长治疗模型,并对模型进行整体荧光成像的初步研究;同时也进行表达红色荧光蛋白(DsRed2)细菌的腹部感染及治疗模型的光学成像。结果:单克隆ACC-M-GFP细胞稳定高水平表达GFP。2只成瘤裸鼠右上侧皮下肿瘤随时间推移,荧光区域面积逐渐增加,在瘤内注射后荧光区域面积略变小。注射大肠杆菌12h后感染已有扩散发生,36h时荧光扩散至整个腹部,在48h后裸鼠死亡;同时注射卡那霉素者在12h时仅少许扩散,在36h时荧光没有扩散并且荧光强度减弱,在48h后荧光基本上已探测不到,裸鼠存活。结论:光学成像可以从时间上和空间上反映肿瘤生长及细菌消长的全过程,因而这两种模型同在体光学成像的结合为研究肿瘤治疗药物和抗生素筛选提供了一种研究平台。