鸡输卵管特异表达载体的构建及其体内表达

用高保真PCR法分别从中国狼山鸡基因组DNA中扩增出卵清蛋白基因 (ov)的 5′ 和 3′ 调控区 ,将其克隆入pGEM T载体 ,经序列测定证明与已发表的ov基因相应区域无差异。将上述调控序列插入黏粒载体 ,构建成鸡输卵管特异表达载体pOV。再将lacZ报告基因克隆在上述载体 5′ 调控区的下游 ,获得的重组载体命名为pOVlacZ。用脂质体包裹的pOVlacZ注射产蛋鸡 ,RT PCR检测结果表明lacZ基因仅在注射鸡输卵管的膨大部表达 ,不能在肝、脾、肾、心等组织表达。在上述组织中 ,仅输卵管膨大部能检测出β 半乳糖苷酶活性 ( 1 1 6 7mU ml) ,注射雌激素对报告基因的表达具有促进作用 ( 1 5 3 3mU ml) ,重组酶能被分泌到鸡蛋的蛋清中 ( 1 7 33mU ml)。结果表明 ,克隆的鸡ov基因调控区能有效驱动报告基因在输卵管的特异表达 ,构建的载体能用于鸡输卵管生物反应器的研制。

鸡输卵管特异表达载体的优化及体内表达

为了实现鸡输卵管特异表达载体在相应组织特异高产表达,并简化质粒DNA的制备过程,本研究在已经构建的鸡输卵管特异表达载体pOV1基础上进行了优化改造,为进一步进行重组药物蛋白的暂态表达及转基因鸡研究奠定基础。首先用限制性内切酶将克隆在pOV1载体的鸡卵清蛋白基因5′-和3′-调控区切出,同时克隆到切除neo基因及CMV启动子的pcDNA3.0载体,构建成另一输卵管特异表达载体pOV2;将鸡卵清蛋白基因5′-调控区单独克隆入同样载体,获得第三个鸡输卵管特异表达载体pOV3。为了检验三个输卵管表达载体驱动外源基因在鸡体内输卵管细胞中表达的有效性和特异性,将LacZ报告基因分别克隆入pOV1、pOV2、pOV3中5′-调控区的下游,获得的重组载体pOV1LacZ、pOV2LacZ和pOV3LacZ经聚乙烯亚胺包裹后,经翅静脉注射产蛋鸡。用RT-PCR和酶活性检测法对LacZ基因在载体注射鸡体内的表达进行检测,结果显示肝、脾、肾、心等组织中无LacZ基因的表达,而输卵管膨大部不仅有LacZ基因的表达,而且表达的重组酶能分泌到蛋清中,雌激素注射对报告基因的表达具有促进作用,其中pOV3LacZ的表达水平较高。这些试验结果表明,鸡输卵管特异表达载体pOV3具有结构相对简单、表达水平较高、组织特异性较好等优点,能用于鸡输卵管生物反应器的研制。

人促红细胞生成素鸡输卵管特异表达载体的构建

通过PCR技术从产蛋鸡输卵管基因组中扩增出 1 1kb的鸡卵清蛋白 5’端调控区 ,将其亚克隆入pMD18-T载体的多克隆位点 )命名为pOV) ,经酶切和测序鉴定可作为调控序列来启动外源基因的表达。然后从pOV上切下卵清蛋白 5’端调控区 ,再将其亚克隆入pBCE经SalI和HindⅢ双酶切的切口处 ,酶切鉴定为正向插入 ,成功构建了鸡卵清蛋白 5’端调控区调控人促红细胞生成素的质粒表达载体pOV -hEPO 。

鸡卵清蛋白基因第一内含子和3′-调控区对外源基因表达的调控作用

探明鸡卵清蛋白基因(ov)第一内含子和3′-调控区对目的基因表达水平的影响,为鸡输卵管表达载体的构建提供科学依据。用牛生长激素基因(BGH)poly A序列替换鸡输卵管表达载体中ov 3′-调控区,用限制酶消化法逐步删减第一内含子序列,获得5个表达人组织激肽释放(hK1)cDNA的鸡输卵管表达载体,分别命名为pOV2K、pOV3K、pOV4K、pOV5K和pOV6K。经翅静脉给产蛋鸡注射聚乙烯亚胺包裹的相同拷贝数重组载体,通过蛋清中酶活性定量检测评价不同载体的表达水平。结果表明:受控于3.0kb ov 5′-和3′-调控区的pOV2K表达的重组酶活性明显高于用BGH poly A替换3′-调控区的pOV3K;无内含子的pOV6K表达水平显著低于含不同长度第一内含子的pOV3K、pOV4K和pOV5K,重组酶表达水平随第一内含子的缩短呈逐渐下降趋势。该试验结果表明ov第一内含子和3′-调控区对目的基因在鸡输卵管细胞中的表达具有正调节作用,应当包括在鸡输卵管表达载体中。

鸡传染性喉气管炎病毒gB基因的克隆及其原核表达

根据鸡传染性喉气管炎病毒(ILTV)的gB基因序列和表达载体pBV221的多克隆位点,设计了1对引物。以ILTV疫苗株基因组为模板,应用PCR扩增出gB基因片段,然后将其定向克隆于原核表达载体pBV221中,构建了重组质粒pBV-gB。重组质粒转化到受体菌DH5α中,得到阳性重组菌株DH5α(pBV-gB)。该菌株在温控诱导下,SDS-PAGE电泳可见表达的特异蛋白。ELISA检测证明,表达的蛋白具有较好的反应原性。

人胎盘碱性磷酸酯酶基因在鸡蛋蛋清中的表达

利用PCR方法从pSEAP2-control质粒中扩增获得人胎盘碱性磷酸酯酶基因plap的cDNA,将其克隆到鸡输卵管特异性表达载体(pAB-Sig-SV40)的卵清蛋白基因调控区下游。通过脂质体精子载体法人工授精母鸡,收集鸡蛋、孵化。雏鸡出壳后,抽提鸡冠基因组DNA,采用PCR方法检测两组孵化后代中的嵌合体鸡,第1组母鸡(95羽)中plap的PCR阳性检出率为75%,第2组母鸡(128羽)的阳性检出性率为81%。经Western blotting检测,仅1只嵌合体母鸡所产鸡蛋蛋清中检测到plap产物的存在。

转基因鸡生物反应器载体的构建及其表达特性分析

以增强型绿色荧光蛋白和萤火虫荧光素酶为报告基因,构建了鸡卵清蛋白启动子表达载体和慢病毒载体,以巨细胞病毒(Cytomegalovirus,CMV)启动子表达载体为对照,转染或感染鸡原代输卵管上皮细胞、鸡胚成纤维细胞、鼠3T3-L1前脂肪细胞和牛乳腺上皮细胞,通过荧光和酶活性检测,旨在筛选出用于实现转基因鸡生物反应器的高效特异性表达载体。结果发现,鸡卵清蛋白启动子表达载体转染以上4种细胞后2种标记基因均有表达,没有表现出明显的细胞特异性,且荧光素酶检测结果表明其在各细胞组中表达活性都低于CMV启动子表达载体100倍以上;慢病毒载体感染以上4种细胞后2种标记基因均有表达,在鸡输卵管上皮细胞组感染单个细胞的病毒颗粒(Multiplicity of infection,MOI)为20时绿色荧光蛋白表达量就可以达到CMV启动子表达载体的水平。上述结果表明,基于卵清蛋白基因调控序列构建的表达载体无法实现外源基因的高效、特异性表达,而慢病毒载体在表达活性和广泛性上可以用于进行鸡输卵管生物反应器的研究。