水稻Rubisco小亚基启动子的克隆及光诱导表达载体的构建

高效特异表达的启动子往往是转基因研究的关键因素。Rubisco小亚基启动子具有光诱导性、组织特异性和高表达的特性,可利用该启动子为转基因研究服务。本文以水稻(Oryza sativa)中花11叶片为材料,根据GenBank所报道的水稻Rubisco小亚基启动子序列,设计特异引物从水稻基因组DNA中扩增得到长度约1600bp的DNA片段,将该片段连接至T载体pMD18-TSimple,测序结果表明该片段序列与GenBank报道序列一致为100%。Plant CARE序列分析表明,该启动子具有12个与光诱导表达相关的元件。为构建光诱导表达载体,将该启动子和植物表达载体pCactF分别以KpnⅠ和XbaⅠ酶切后连接。光诱导表达载体的构建为进一步研究基因功能及利用光诱导表达载体改良作物品质奠定基础。

AtDME1化学诱导表达载体的构建及其瞬时表达

以拟南芥去甲基化转移酶基因DME1为目的基因,采用酶切、连接和重组反应的方法构建了以17-β-雌二醇为诱导剂的植物表达载体p ER8-DME1。将其转入农杆菌LBA4404菌株中,通过烟草瞬时表达技术,对该载体的诱导表达特性进行了研究。q PCR结果表明,较低浓度的17-β-雌二醇处理能够有效调控p ER8-DME1中目的基因的表达,诱导处理后目的基因表达量逐渐升高,在12 h后达到最高,之后缓慢下降。该载体的成功构建为深入研究DNA去甲基化与植物的生殖发育调控奠定了基础。

乳酸菌Nisin诱导表达载体的构建和鉴定

为构建乳酸菌Nisin诱导表达载体,实现外源目的基因在乳酸菌中的可控表达,本研究以产Nisin乳酸乳球菌染色体DNA为模板,采用PCR技术扩增双组份调控元件nisRK基因和诱导型启动子nisA基因,并克隆至乳酸菌-大肠杆菌穿梭质粒pW425et中,以nisA基因替换原组成型启动子P32,构建乳酸菌Nisin诱导表达载体pW425N。为检测载体的诱导表达功能,以gfp基因作为报告基因,构建重组表达载体pW425N-gfp,以分离自仔猪肠道内嗜酸乳杆菌为受体菌,电转化法制备重组乳酸菌pW425N-gfp/L.acidophilus。结果表明,重组载体能够在Nisin诱导下表达目的荧光蛋白,并且最佳Nisin有效浓度为30 ng/mL,最佳诱导时间为3 h。该表达载体的构建为外源功能性蛋白在乳酸菌中的诱导表达奠定基础。

小麦TaWRKY46-1基因克隆及建立在Gateway技术上的可诱导表达载体的构建

以小麦品种扬麦158为材料,根据NCBI中小麦TaWRKY46基因序列设计引物,采用RT-PCR技术从小麦总RNA中分离了大小为870 bp的cDNA片段。测序表明,该片段与NCBI中已克隆的小麦TaWRKY46基因高度同源,包含完整的读码框,值得注意的是此蛋白保守氨基酸序列WRKYGQK突变为WRKYGEK,为TaWRKY46的新等位基因,命名为TaWRKY46-1。采用Gateway克隆技术构建了该基因的可诱导型超量表达载体,并转化农杆菌,为接下来转基因验证TaWRKY46-1的功能奠定了基础。

去甲基化酶基因AtROS1化学诱导表达载体的构建及其在烟草中的瞬时表达

植物去甲基化酶ROS1是表观遗传中一种重要的作用因子,参与基因的表达调控,与植物的生长发育及各种逆境响应过程密切相关。以拟南芥AtROS1基因为目的基因,采用"酶切—连接"的方法构建了以17-β-雌二醇为诱导剂的植物表达载体p ER8-ROS1。将其转入农杆菌LBA4404菌株中,通过烟草瞬时表达技术,对该载体的诱导表达特性进行了研究。q PCR结果表明:17-β-雌二醇处理能够有效调控p ER8-ROS1中目的基因的表达,17-β-雌二醇最佳诱导浓度为50~100μmol·L^(-1);随着诱导时间的延长,目的基因表达量逐渐升高,在12 h后达到最高。该诱导表达载体的构建为研究植物抗逆胁迫过程中的表观遗传机制奠定了基础。

低氧诱导VEGF基因表达载体治疗家兔肢体缺血性疾病的实验研究

目的探讨低氧诱导血管内皮细胞生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)基因表达载体对家兔肢体缺血性模型的基因治疗效果。方法通过切除髂外动脉远端和股动脉分支制作家兔左后肢缺血模型,术后立即将含VEGF基因的低氧诱导表达载体6HRE-pcDNA-VEGF165多点注射至患侧肌肉内,并于不同时间点进行后肢胫动脉血压测量和动脉血管造影。结果与对照组相比,应用低氧诱导VEGF基因表达载体的基因治疗组胫动脉血压恢复快;动脉血管造影显示基因治疗组动脉充盈早于对照组,新生血管多于对照组,早于对照组建立侧支循环。结论低氧诱导VEGF基因表达载体可促进家兔肢体缺血模型新生血管的形成,改善缺血肢体的血液循环。

炎症诱导性表达载体的表达特性

目的 :构建一种具有自控性的炎症诱导性表达载体 ,为探索符合临床实际的抗炎基因治疗新系统奠定基础。 方法 :(1)将对炎症敏感的 SAA3启动子调控片段与报告基因 CAT片段重组 ,构建炎症诱导性表达载体 p SAA3/CAT;(2 )用脂质体转染法将表达载体 p SAA3/CAT转入体外培养细胞或动物体内 ,观察不同时间、不同剂量的炎性刺激时报告基因的表达变化 ,分析 SAA3启动子体内外转录活性和炎症诱导性。 结果 :(1)阳离子脂质体包裹表达质粒可以有效地转染肝源性细胞SMMC- 772 1和单核细胞源性细胞 U937,经活化后的 U 937细胞可迅速表达 CAT,6 h启动 ,2 4 h达峰值 ,72 h渐降至基础水平。(2 )腹腔注射脂质体包裹 DNA可有效转染外源报告基因 CAT在体内表达 ;L PS活化的基因转染小鼠肝脏中的 CAT表达与一次典型的急性反应时间一致 ,鼠肝 CAT表达水平与 L PS有显著的剂量依赖关系。 结论 :初步建立了一种具有自控性的有效抗炎基因治疗新系统。

四环素诱导性人肝细胞生长因子真核表达载体的构建与鉴定

目的构建四环素诱导性人肝细胞生长因子(HGF)真核表达载体。方法运用基因重组技术,将人HGFcDNA全长序列,定向克隆于四环素诱导性真核表达载体pBI-L多克隆位点MluI和SalI之间,限制性内切酶酶切和测序鉴定。结果重组pBI-L-HGF真核表达载体经限制性内切酶酶切,与理论值相符;测序结果与GenBank比对,序列正确。结论本实验成功构建人HGF四环素诱导性真核表达载体pBI-L-HGF,为今后临床开展HGF基因治疗提供了一种安全可调控的基因治疗策略。

植物细菌诱导型表达载体的构建

根据GenBank中细菌诱导型启动子的碱基序列设计一对引物,通过PCR扩增出启动子PPP3(AF469483,220bp).经分子操作将启动子和质粒pUC18连接后转化E.coliDH5α,经蓝白筛选和PCR检测筛选阳性菌落,测序结果与Genebank中的碱基序列完全相同.对扩增到的PPP3片段和含目的基因(hrap或pflp)的pBI121质粒进行双酶切,分别回收PPP3片段和含目的基因的pBI121大片段,连接后转化E.coliDH5α,通过卡那霉素抗性筛选和PCR检测,表明细菌诱导型启动子和目的基因已正确连接.用重组质粒转化农杆菌,经卡那霉素抗性筛选和PCR检测,证明植物细菌诱导型表达载体构建成功.

一个热诱导穿梭表达载体的构建及其在链霉菌中的应用

为探索大肠杆菌λ噬菌体表达调控元件在链霉菌中的应用 ,构建了一个链霉菌 大肠杆菌穿梭表达载体pHZ10 80 ,并将来自链霉菌FR 0 0 8的聚酮合酶 (PKS)基因置于其中的λ噬菌体启动子PR 下游 ,得到表达PKS的穿梭质粒pHZ10 6 7。与在大肠杆菌中一样 ,该质粒在变铅青链霉菌中也受热诱导表达 10 0kD的PKS蛋白 ;表达的PKS蛋白可由SDS PAGE和Western blot实验检测到。PKS在链霉菌中的热诱导表达表明 ,构建的载体也能用于链霉菌诱导表达外源基因。

雌二醇诱导的ABA2基因表达载体的构建及功能鉴定

为了对拟南芥(Arabidopsis thaliana)ABA2基因在种子发育和萌发过程中的功能进行鉴定,本研究引入了一个基于雌二醇的化学诱导表达载体系统(pER8)。采用PCR方法从拟南芥中克隆ABA2基因,并与GUS基因融合,构建pER8-ABA2-GUS表达载体,转化野生型拟南芥,获得的转基因阳性苗,用GUS染色和半定量RTPCR分析。结果显示,克隆的ABA2基因大小为872bp,pER8-ABA2-GUS表达载体构建成功;GUS染色结果表明,GUS基因明显受到雌二醇的诱导,并且受到不同浓度及诱导时间的影响;经半定量RT-PCR检测发现ABA2基因也明显受到雌二醇的诱导。构建的ABA2-GUS融合基因能够被雌二醇有效诱导表达。

一株受二噁英类化合物诱导表达绿色荧光蛋白的胃癌细胞系的建立

将人工合成的5个相连的XRE(Xeobiotic response element)和minimal CMV(Human cytomegalovirus)启动子,插入载体pEGFP-1,构建得到载体pXRE5-EGFP.以pXRE5-EGFP转染人胃癌细胞SGC-7901,经过筛选得到一株受2,3,7,8-四氯代二苯并二英(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin,TCDD)诱导表达绿色荧光蛋白的细胞系XRE5-SGC-7901.将XRE5-SGC-7901细胞株暴露于不同浓度TCDD(0、250、500pg·mL-1)中,发现TCDD暴露组XRE5-SGC-7901细胞中绿色荧光蛋白的表达量显著升高,且与TCDD暴露浓度呈正相关.新构建的细胞株具有二英类化合物诱导表达绿色荧光蛋白的功能.

TAZ诱导性过表达慢病毒载体的构建、鉴定及诱导过表达TAZ神经母细胞瘤细胞株的建立

神经母细胞瘤(neuroblastoma,NB)是儿童最常见且致死性极高的实体肿瘤之一[1]。由NB所致死亡人数占所有儿童肿瘤死亡总数的15%[2]。分子靶向治疗是近年肿瘤领域研究的热点[3]。TAZ是一个包含WW-domain结构域的转录共激活子,参与多种肿瘤细胞的增殖、调控肿瘤转移,并能预测部分肿瘤患者的预后情况[4]。针对Oncomine肿瘤数据库NB肿瘤组织的生物信息学分析发现,TAZ基因在NB肿瘤组织中呈高表达,且随着NB的恶化,表达逐渐升高。而TAZ是否参与NB的形成及恶化尚未完全明确。

基于四环素诱导型Hnf1β和Foxa3表达载体的小鼠胚胎成纤维细胞转分化为肝干细胞的实验体系研究

目的:建立基于四环素诱导型Hnf1β和Foxa3表达载体的小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)转分化为肝干细胞(iHepSCs-Dox)的诱导实验体系,为后续转分化过程所涉及的分子机制研究提供有效工具。方法:构建TetO-Hnf1β-EGFP和TetO-Foxa3-mCherry四环素诱导型慢病毒载体,经慢病毒介导将其转染入293FT细胞,利用实时荧光定量PCR(qPCR)检测不同浓度的多西环素(Dox)诱导外源基因表达水平的差异,确定最佳Dox诱导浓度;将两个诱导型表达载体转染到MEF细胞中,参照先前建立的诱导体系,在合适的Dox浓度下启动Hnf1β和Foxa3基因的表达,诱导MEF细胞的转分化。对经过20 d诱导出现的上皮样细胞集落进行扩增,获得iHepSCs-Dox细胞系。利用CCK-8法、克隆形成实验、碱性磷酸酶染色、体外诱导分化以及反转录PCR(RT-PCR)等实验,对所获得的iHepSCs-Dox细胞系的生物学特性作鉴定,同时与前期获得的诱导型肝干细胞系(iHepSCs)作对比,以此对基于四环素诱导型表达载体的转分化体系的诱导效果进行评价。结果:qPCR结果显示,在培养基中添加100 ng/mL的Dox作用24 h即可启动外源基因表达,撤去Dox 48 h后,外源基因的表达显著降低甚至关闭;RT-PCR结果显示,iHepSCs-Dox细胞表达胆管细胞的标志(CK19)、肝胆共同标志(CK18)以及肝脏干/前体细胞标志(Dlk1、Sox9、EpCAM),碱性磷酸酶染色结果显示阳性;具有形成克隆的能力;能够在体外诱导分化为肝干细胞,以上干性特征与前期构建的iHepSCs具有较大相似性。当从培养基中撤掉Dox之后,随着双因子表达的停止,iHepSCs-Dox细胞的增殖速率明显下降,CK18、EpCAM的表达下调;失去克隆形成能力,在体外无法诱导其分化为肝细胞。结论:成功建立了基于四环素诱导型双转录因子表达载体的MEF细胞转分化为肝干细胞的诱导体系,该诱导体系可以作为后续研究转分化过程中所涉及的分子机制的有效工具。另外,结果提示外源基因的持续表达是iHepSCs-Dox细胞干性维持的必要条件。

AtMET1基因克隆及化学诱导表达分析

DNA甲基化是植物基因组中普遍存在的一种的重要表观遗传学机制,对植物生长发育及进化起着重要的调节作用[1-2]。植物体DNA甲基化的建立和维持受多个基因的协同调控,其中MET1（DN-MT1-like METHYLTRANSFERASE 1 gene）是在植物中最早分离出来的甲基化相关基因,编码DNA甲基化转移酶1（MET1,Methytransferase1）,该酶主要负责保持CG位点的甲基化,通过DNA甲基化作用影响植物的基因组结构、发育和进化。

联合双基因表达载体的构建及其拟南芥转化

[目的]为了研究CBF3冷诱导转录因子和细胞渗透调节物质AtGloS3在抗寒中的相互作用,寻找理想的抗寒转基因方式。[方法]根据GenBank中拟南芥(Arabidopsis thaliana)基因组序列设计引物,通过PCR反应克隆包括CBF3(C-repeat Binding Factor 3)基因以及基因上游启动子的DNA序列:CP-CBF3,共2 075 bp。CP是CBF3基因的启动子,受低温诱导。用EcoRI和BamHI双酶切CP-CBF3并置于植物表达载体pCAMBIA1300中,构建CBF3基因冷诱导表达载体pCA-CP-CBF3。然后将带有组成型启动子的肌醇半乳糖苷酶基因AtG-loS3合并于pCA-CP-CBF3中,构建双基因植物表达载体pCA-CP-CBF3-35S-AtGloS3。用真空抽滤虑法将这两个表达载体转化到拟南芥中,并用潮霉素筛选出转基因植物苗。[结果]CBF3和AtGloS3基因均来自拟南芥,而CBF3不存在内含子,AtGloS3基因存在内含子,故以CB-1、CB-2为引物的非转基因植物中也能得到带,而以AT-1、AT-2为引物的非转基因植物不能得到带。[结论]该研究中pCA-CP-CBF3是1个对照,实验的后续工作需进一步进行。

β-甘露聚糖酶基因在野生酵母菌中的整合诱导型表达

目的:实现β-甘露聚糖酶基因在野生酵母菌中的整合诱导型表达。方法:克隆猪肠道野生酵母菌JSY4的25S rDNA片段;并与YIP5经EcoRⅠ与BamHⅠ双酶切连接,构建载体YIP5-rDNA。BamHⅠ与SalⅠ双酶切YIP5-rDNA,EcoRⅠ与SalⅠ双酶切pGEM-ManⅠ得到ManⅠ基因,BglⅡ与EcoRⅠ双酶切pPIC9K得到AOX1启动子,将三个片段连接,构建高拷贝整合诱导型表达载体YIP5-rDNA-AOX1-ManⅠ。提取DNA用SalⅠ单酶切线性化与pAX15按3∶1的比例共转化JSY4,在含300μg/mlG418的YEPD平板上筛选工程菌转化子,PCR方法鉴定。用2%甲醇诱导共转化工程菌以实现表达。结果:成功表达出β-甘露聚糖酶,其比活力为0.90IU/ml。而且传代10次后仍能检测到ManⅠ基因的表达产物β-甘露聚糖酶。结论:实现了β-甘露聚糖酶基因随共转化工程菌染色体稳定遗传及表达的目的。

北非蝎昆虫毒素AaHIT1基因的原核表达和转基因分析

将北非蝎昆虫毒素 (AndroctonusaustralisHectorinsecttoxin ,AaHIT1)基因克隆入温度诱导表达载体pBV2 2 0 ,并在宿主菌E .coliDH5α中进行诱导表达 .表达定位分析发现 ,AaHIT1大部分存在于包涵体中 .蛋白质N 端测序证实了体外表达的AaHIT1蛋白的正确性 .将AaHIT1基因转化入烟草中并获得了转基因植株 ,基因组PCR、RT PCR及Northern印迹分别证实AaHIT1基因已正确地插入到烟草基因组中并已得到表达 .抗虫实验表明 ,该转基因烟草对白粉虱有明显的抗性 .

上调巨噬细胞FcγRⅡB的表达可抑制其吞噬和趋化功能

目的构建大鼠FcγRⅡB慢病毒诱导表达载体,观察其对巨噬细胞的作用。方法以大鼠肝脏mRNA为模板逆转录获得FcγRⅡB基因片段,并将其克隆入慢病毒表达质粒四环素(Tet)顺式应答元件(TRE),构建TRE-FcγRⅡB慢病毒表达重组质粒。将慢病毒表达重组质粒TRE-FcγRⅡB、慢病毒调节质粒Tet分别与慢病毒包装质粒共转染HEK293T细胞,分别包装表达病毒和调节病毒,测定表达病毒和可诱导病毒感染滴度。表达病毒和调节病毒共感染巨噬细胞,经梯度浓度强力霉素(DOX)诱导,免疫荧光技术检测巨噬细胞FcγRⅡB表达,实时定量PCR检测FcγRⅡB mRNA表达,Western blot法检测FcγRⅡB蛋白表达。经不同浓度DOX诱导后的腹腔巨噬细胞分别检测吞噬和趋化功能。结果重组质粒经PCR、酶切及测序鉴定正确。表达和调节病毒滴度均达到106转导单位/m L。巨噬细胞被病毒感染后经DOX诱导表达FcγRⅡB,免疫荧光染色结果显示,FcγRⅡB能够在巨噬细胞表达;实时荧光定量PCR和Western blot结果显示FcγRⅡB表达水平与DOX浓度呈正相关。巨噬细胞的吞噬和趋化功能与FcγRⅡB表达呈负相关。结论调节巨噬细胞FcγRⅡB的表达可抑制其吞噬和趋化功能。

含人FcγRⅡB基因慢病毒的制备及其在HT-1080细胞中的表达

目的构建FcγRⅡB慢病毒诱导表达载体,并鉴定其在细胞中的表达。方法以人mRNA为模板逆转录获得FcγRⅡB基因片段,并将其克隆入慢病毒表达质粒TRE,构建TRE-FcγRⅡB慢病毒表达重组质粒。将慢病毒表达重组质粒TRE-FcγRⅡB、慢病毒可诱导质粒Tet分别与慢病毒包装质粒共转染HEK293T细胞,分别包装表达病毒和可诱导病毒,分别测定表达病毒和可诱导病毒感染滴度。表达病毒和可诱导病毒共感染HT-1080细胞,经梯度浓度强力霉素(Dox)诱导,实时定量PCR检测FcγRⅡB mRNA表达,免疫荧光染色检测HT-1080细胞FcγRⅡB表达,Western blot法检测FcγRⅡB蛋白表达。结果重组质粒经PCR、酶切及测序鉴定,测序结果显示插入片段碱基序列与GenBank提供FcγRⅡB基因序列同源性100%。表达病毒滴度达106TU/mL,可诱导病毒滴度达105TU/mL,感染性良好。HT-1080细胞被病毒感染后经Dox诱导表达FcγRⅡB,免疫荧光染色结果显示FcγRⅡB能够在HT-1080细胞中表达;实时荧光定量PCR和Western blot法结果显示FcγRⅡB表达水平与诱导剂浓度正相关。结论成功制备了FcγRⅡB慢病毒,感染HT-1080细胞后可实现FcγRⅡB的诱导表达。