LGALS3BP 3’UTR荧光素酶报告基因载体构建及鉴定

目的构建LGALS3BP(lectin,galactoside-binding,soluble,3 binding protein,LGALS3BP)基因3’非编码区(3’-untranslated region,3’UTR)的野生型及突变型荧光素酶报告基因重组载体并进行鉴定,以备进一步研究miRNA对LGALS3BP基因的调控。方法Targetscan软件预测LGALS3BP 3’UTR上的miRNA结合位点;以人肝癌细胞系SMMC-7721基因组DNA为模板,进行PCR扩增,获得野生型LGALS3BP基因3’UTR片段,经双酶切将目的片段定向插入报告基因载体pGL3-Control中,将克隆好的重组载体转化大肠埃希菌DH5α感受态细胞进行扩增,采用菌落PCR及测序监定重组子。设计位点突变型LGALS3BP 3’UTR扩增引物,以构建的野生型LGALS3BP 3’UTR重组质粒为模板,采用重叠PCR及定点突变PCR技术进行扩增分别构建单独位点及双位点突变型重组荧光素酶报告基因载体。结果野生型LGALS3BP 3’UTR重组质粒经菌落PCR鉴定,可见871 bp的目的基因片段,大小与预期相符;测序结果表明,插入序列与LGALS3BP 3’UTR序列完全一致且插入方向正确。Targetscan软件预测到LGALS3BP 3’UTR区有两个感兴趣的miRNA结合位点。突变型LGALS3BP 3’UTR重组质粒测序鉴定结果表明,单独位点及双位点突变型重组质粒中均成功引入结合位点突变。结论成功构建LGALS3BP的3’UTR野生型(pGL3-LGAL-W-3’UTR)、两个单独位点突变型(pGL3-LGAL-M1-3’UTR和pGL3-LGAL-M2-3’UTR)及双位点突变型(pGL3-LGAL-M-3’UTR)重组荧光素酶报告基因载体,为后续研究miRNA对LGALS3BP基因的调控奠定基础。

关岭牛MSTN基因3'-UTR与bta-miR-27b的靶向验证

【目的】明确关岭牛bta-miR-27b与肌肉生长抑制素基因(MSTN)的结合位点及靶向调控关系,为通过调控miRNA改良关岭牛产肉量提供理论依据,也为贵州地方黄牛分子遗传改良工作提供新的切入点。【方法】通过TargetScan预测牛MSTN基因3'端非翻译区(3'-UTR)的潜在miRNA结合区域及互作miRNA,对比关岭牛与不同关岭牛杂交品种的生理表型及MSTN基因和3'-UTR端miRNA表达差异,并分析bta-miR-27b在不同关岭牛杂交群体中的靶位点特异性。将MSTN基因3'-UTR序列野生型(WT)和3'-UTR序列突变型(MUT)分别克隆至pMIR-REPORT Luciferase(H306)载体构建重组双荧光素酶报告基因载体,与bta-miR-27b共转染293T细胞以验证bta-miR-27b与MSTN基因的作用关系,并利用实时荧光定量PCR验证bta-miR-27b对MSTN基因表达的影响。【结果】在牛MSTN基因3'-UTR端发现7个miRNA结合位点;关岭牛各系杂交品种的3个miRNA(bta-miR-27a-3p、bta-miR-27b和bta-miR-128)相对表达量均极显著高于关岭牛(P<0.01,下同),MSTN基因相对表达量极显著低于关岭牛,体质量、体高、体斜长、胸围等生长指标却明显优于关岭牛。关岭牛及其杂交牛MSTN基因3'-UTR端的bta-miR-27b结合区域均无突变、无缺失;MSTN-3'-UTR(WT)与bta-miR-27bmimics共转染293T细胞后其相对荧光值下降53.80%,极显著低于MSTN-3'-UTR(MUT)+bta-miR-27bmimics共转染;转染bta-miR-27b mimics后,bta-miR-27b在关岭牛原代成肌细胞株(N2)中成功超表达,而MSTN基因相对表达量呈极显著下调趋势,表明bta-miR-27b能抑制MSTN基因表达。【结论】bta-miR-27b与MSTN基因的结合区域位于3'-UTR端第62~69位碱基处,且靶位点保守性较高。bta-miR-27b对MSTN基因有很强的靶向调控作用,表现为bta-miR-27b能抑制MSTN基因表达。

长顺绿壳蛋鸡GRIN1基因3′非翻译区的多态性及其与蛋壳品质的关联性

【目的】探索长顺绿壳蛋鸡GRIN1基因3′非翻译区(untranslated region,UTR)多态性对蛋壳品质的影响。【方法】选择185只健康蛋鸡,测定其第45周龄产蛋的蛋质量、蛋形指数、蛋壳强度、蛋壳厚度和蛋壳质量5个指标;使用NCBI和PrimerPremier 3.0设计引物,采用正向测序法筛选GRIN1基因在3′UTR区域的SNP位点。【结果】GRIN1基因的3′UTR检测到4个SNP位点:g.30871C>T、g.31017A>G、g.31158A>C和g.31166G>C,其中仅g.31158A>C和g.31166G>C之间存在强连锁不平衡,且g.30871C>T和g.31017A>G都极显著偏离哈代—温伯格平衡(P<0.01)。g.31017A>G与蛋壳品质的关联分析中,GG基因型的蛋质量显著高于AA基因型(P<0.05)。4个SNP位点共产生5个单倍型(H1、H2、H3、H4、H5)和8个双倍型(H1H1、H1H2、H1H3、H2H2、H2H3、H2H4、H3H5、H4H4),双倍型H3H5的蛋质量显著高于双倍型H2H2和H2H3(P<0.05),双倍型H3H5的蛋壳质量显著高于双倍型H2H2(P<0.05),其他双倍型指标间的差异未达到显著水平(P>0.05)。【结论】长顺绿壳蛋鸡GRIN1基因与蛋壳品质存在显著关联;g.31017A>G对蛋壳品质有显著影响,能够作为改善蛋壳品质的分子标记位点参考。

鸡IGFBP2基因3′UTR区1196C>A单核苷酸多态性的功能性鉴定及分析

鸡IGFBP2基因3′非编码区(3′UTR)1196C>A单核苷酸多态性(SNP)与鸡的腹脂重和腹脂率显著相关.生物信息学分析显示,该SNP恰好位于gga-mi R-456-3p的一个潜在靶基因结合位点处,提示IGFBP2基因可能是gga-mi R-456-3p的一个靶基因,且该SNP位点可能影响gga-mi R-456-3p对IGFBP2基因表达的调控作用.为鉴定SNP 1196C>A是否为功能性SNP,本研究分别构建了包含该SNP位点C或A等位基因的双荧光素酶报告基因载体,比较分析这两个等位基因在鸡胚成纤维细胞系(DF1)和鸡前脂肪细胞中对报告基因活性和表达的影响;利用mi RNA mimics和inhibitor分析gga-mi R-456-3p对不同等位基因报告基因活性以及内源性IGFBP2表达的影响.结果发现,在DF1细胞和鸡前脂肪细胞中,A等位基因的报告基因活性和表达均显著高于C等位基因(P<0.05);gga-mi R-456-3p仅影响C等位基因的报告基因活性和表达,而对A等位基因的报告基因活性没有明显影响;gga-mi R-456-3p调控细胞内源性IGFBP2基因的m RNA和蛋白质表达.本研究证实IGFBP2基因是gga-mi R-456-3p的靶基因,其3′UTR区SNP 1196C>A是一个功能性SNP,它影响gga-mi R-456-3p对鸡IGFBP2基因的表达调控作用.本研究结果对于鸡的分子辅助选择育种及IGFBP2基因在脂肪沉积中调控机制的阐明具有重要意义.

瑞氏木霉EGⅠ3′-UTR对基因在酿酒酵母中表达的影响

将纤维素降解菌丝状真菌瑞氏木霉内切葡聚糖酶Ⅰ (EGⅠ )全长cDNA克隆于酿酒酵母H1 58中得到表达。重组酿酒酵母产生的EGⅠ的最适pH值为 5 0 ,最适作用温度为 50℃～ 60℃。EGⅠcDNA中的 3′ 非翻译区 (3′ UTR)序列的删除导致EGI基因在酵母菌中没有活性产物表达。通过RT PCR技术检测EGⅠmRNA转录水平的结果表明 ,带有 3′ UTR的EGⅠcDNA在酿酒酵母中具有明显的转录产物生成 ,但删除 3′ UTR之后的EGⅠcDNA却检测不到转录产物。这说明EGⅠ的 3′ UTR对基因在酵母菌中的表达具有重要作用。

家鹅Myostatin基因3-′UTR序列分析

利用家鹅Myostatin基因第3外显子设计上游引物、家鸡Myostatin3-′UTR设计下游引物,PCR扩增并克隆出家鹅该基因3-′UTR长1 064bp DNA序列。该序列具有一个polyA加尾信号序列(TAATAAA),并富含连续的TTTT高保守区。分析家鹅与其他12个物种该序列的同源性发现,其与家鸡的同源性最高,达87.1%,与鱼类的最低(<11%)。以13个物种Myostatin3-′UTR构建的分子进化树表明,3′UTR能够为动物进化提供一定信息,但适用于较低分类阶元。

沙棘耐盐基因HrNHX1的克隆及3'UTR序列分析

以沙棘(Hippophae rhamnoides L.)叶片为材料,用改良SDS法提取总RNA,反转录合成第一链cDNA作为模板,根据已公布NHX1家族同源序列保守区设计简并引物,扩增出沙棘中HrNHX1基因的中间序列,然后用快速扩增cDNA末端(rapid amplification of cDNA end,RACE)方法,从沙棘中克隆到HrNHX13'cDNA序列。该序列(GenBank登录号:EU718492)长度为1373bp,与已知NHX1序列同源性最大为80%,其编码区1094bp,编码364个氨基酸,3'非翻译区(3'-untranslated region,3'UTR)长度为239 bp。3'UTR序列分析显示沙棘的3'UTR与陆地棉、葡萄柚和小盐芥的同源性分别为43.97%、45.63%和40.64%,明显低于编码区的同源性。结果表明,NHX1基因编码区具有较高的保守性,3'UTR序列的同源性较低,显示了非编码区在环境适应中的重要性,并为进一步研究沙棘对生境的适应分子机制奠定了基础。

人Bcl-6 3'UTR区报告质粒及其表达载体的构建和功能检测

目的通过构建bcl-6基因野生型、突变体3'UTR区及其编码序列(CDS),观察miR-127对bcl-6的直接靶向调控作用及bcl-6表达载体回复miR-127抑制细胞周期和细胞生长的功能。方法利用PCR方法扩增bcl-6基因3'UTR区序列及其CDS,分别构建在pc DNA3.0-Luc和pc DNA3.0-Flag载体上,在bcl-6基因3'UTR质粒基础上应用重组PCR方法构建miR-127结合位点突变的突变体报告基因质粒,应用荧光素酶报告基因系统检测miR-127对bcl-6的直接靶向调控作用,在肝癌细胞Hep G2中检测过表达及敲低miR-127引起bcl-6基因表达抑制后细胞周期和细胞生长的改变,同时应用表达载体回复bcl-6蛋白水平,检测bcl-6在miR-127调控细胞周期和细胞生长中的必要性。结果构建的重组质粒经酶切鉴定和测序证实构建正确,bcl-6 3'UTR野生型和突变体报告质粒与miR-127共转293T细胞和Hep G2细胞后荧光素酶报告基因检测显示miR-127明显降低野生型报告质粒的活性,但对突变体活性没有影响,miR-127可引起Hep G2细胞G2/M期阻滞并抑制细胞生长,bcl-6可以逆转miR-127对细胞周期和细胞生长的影响。结论成功构建bcl-6基因3'UTR区野生型、突变体报告质粒和bcl-6基因的表达载体,荧光素酶报告基因和回复实验证实均具有生物学功能。

NOTCH1基因3＇-UTR段双荧光素酶报告载体的构建及其活性鉴定

目的:构建含NOTCH1基因3'-UTR段双荧光素酶报告载体,并验证其活性。方法:使用PCR方法扩增含NOTCH1基因3'-UTR区序列,插入到双酶切的双荧光素酶报告载体中;使用生物信息学方法预测可能与NOTCH1基因3'-UTR相互作用的miRNA;使用lipofectamine 2000转染试剂将重组质粒或空质粒和miR-34a inhibitor或control真核表达载体共转染HEK293T细胞,双荧光素酶检测试剂盒测定荧光素酶活性。结果:得到含NOTCH1基因3'-UTR(1 648 bp)序列的双荧光素酶报告重组质粒,并用凝胶电泳和基因测序的方法验证。NOTCH1基因3'-UTR上可能有miR-34a的调控作用靶点;用重组质粒和miR-34a inhibitor共转染的HEK293T组的荧光素酶活性比空质粒组高45%。结论:含NOTCH1基因3'-UTR双荧光素酶报告载体构建成功,miR-34a对NOTCH1基因有调控作用。

GSK3B基因3'-UTR多态性与阿尔茨海默病发病风险的相关性分析

目的研究中国汉族人群中糖原合成酶激酶3β基因(GSK3B)3'端非翻译区(3'-UTR)基因多态性与阿尔茨海默病(AD)发病风险的相关性。方法采用直接测序的方法,对535例AD病例及464例正常对照的GSK3B基因3'-UTR单核苷酸多态性(SNPs)位点进行基因分型。结果 GSK3B基因3'-UTR各SNPs位点的等位基因频率和基因型分布在AD组和正常对照组之间的差异无统计学意义(P>0.05)。其中rs60393216、rs56728675和rs3732361存在强连锁不平衡,其构成的三种单体型的频率在AD组和正常对照组之间的差异无统计学意义(P>0.05)。结论 GSK3B基因3'-UTR多态性与中国汉族人群AD发病风险无关。

大鼠Nrn1基因3’UTR克隆及序列分析

目的 neuritin(Nrn1/Cpg15)是一种神经突起生长因子,在神经修复过程中发挥着重要作用。本文旨在探讨miRNAs调控Nrn1基因表达的潜在性。方法采用PCR技术克隆大鼠Nrn1基因的3’UTR片段,同时利用MiRanda、DNAMAN软件对Nrn1基因序列及miRNA结合位点进行生物信息学分析。结果成功克隆了649bp的Nrn1 3’UTR核心区段;Nrn1基因在不同物种间的序列同源性呈高度保守。MiRanda靶标预测结果表明miR-204在3’UTR结合位点处高度保守,分值和能值较高,具有很强的潜在性。结论 Nrn1基因3’UTR在不同物种间序列保守性较高,miRanda软件预测miR-204结合位点处序列高度保守,进一步暗示Nrn1基因表达可能受到miR-204的调控。

3′UTR在基因表达调控中的作用

真核生物的基因表达调控在生物体生长发育过程中发挥着重要作用,涉及转录、翻译及mRNA和蛋白质的周转等多种生物学过程。研究表明,mRNA的3′端非翻译区(3′UTR)与转录后基因表达关系密切,3′UTR在mRNA稳定性、亚细胞定位及翻译等生物学过程中发挥着重要的调控作用。3′UTR序列的变异,可引起基因的异常表达,导致疾病发生。作者主要对3′UTR在基因表达调控、人类疫病和畜禽生产中的作用等研究进行了综述,以期为3′UTR调控机制在人类疫病诊断与治疗,以及畜禽生产中的应用提供理论依据。

建兰花叶病毒外壳蛋白基因和3＇UTR序列测定与分析

采用单链构象多态性分析从建兰花叶病毒(Cymbidium mosaic virus,CyMV)的8个分离物筛选得到5个存在遗传变异的分离物,并测定了外壳蛋白(coat protein,CP)基因和3′非编码区(3′UTR)序列,经序列分析表明5个分离物与其他分离物间的CP核苷酸和氨基酸序列相似性分别为87.1%～99.9%和91.1%～99.6%,属于亚组A成员。CP基因不同片段受到正选择压力的作用不一样,C端受到负选择压力的作用不易发生变异,而N端受到正选择压力的作用容易发生变异。通过RNAsharpes软件分析3′UTR序列发现各分离物均形成带有Potexvirus属保守核苷酸序列"AC(C/T)TAA"的三叶草茎环结构,这种结构的功能可能与病毒RNA复制有关。

KLF3基因3′-UTR区双荧光素酶报告载体及其突变载体的构建与活性鉴定

试验旨在构建锌指蛋白3(KLF3)基因3′-UTR区双荧光素酶基因报告载体及其突变载体,初步分析可能调控KLF3基因表达的miRNAs。首先通过PCR方法扩增KLF3基因的3′-UTR序列,将其克隆到经XhoⅠ、NotⅠ双酶切的双荧光素酶报告载体中;运用Targetscan软件预测可能与KLF3基因3′-UTR相互作用的miRNA;使用脂质体2000转染试剂将miRNAs mimics与构建好的KLF3基因3′-UTR段双荧光素酶报告载体或突变载体共转染于常规培养的293T细胞中,检测荧光素酶活性。结果表明,KLF3基因3′-UTR可能是miR-21的作用靶位点;双荧光报告显示,miR-21 mimics组(0.6900±0.0144)比突变组(1.000±0.0688)和空白对照组(1.000±0.0159)KLF3基因3′-UTR双荧光素酶基因报告载体和突变载体的活性降低了31%(P<0.01)。本试验成功构建了含有KLF3基因3′-UTR段双荧光素酶基因报告载体与突变载体,初步证实miR-21对KLF3基因有调控作用。

β珠蛋白基因3′UTR+101G>C(HBB:c.*233G>C)变异的遗传学效应分析

目的:探讨β珠蛋白基因3′UTR+101G>C(HBB:c.*233G>C)变异是否具有遗传学效应,为地中海贫血的基因诊断和遗传咨询提供依据。方法:应用全血细胞分析和毛细管电泳进行血液学指标分析,采用PCR-流式荧光杂交法检测中国南方人群常见的23种地中海贫血相关突变,采用一代测序方法检测β珠蛋白基因(HBB)的其他变异位点。结果:在463个进行HBB基因测序的病例中共检测到7个病例携带HBB:c.*233G>C变异,其中4例同时携带HBB基因其他致病性变异(2例反式排列,2例顺式排列),均为典型的轻型β地中海贫血的血液学特征,3例同时携带异常血红蛋白变异,均不具有β地中海贫血的血液学特征。结论:本研究的数据显示HBB:c.*233G>C变异无明显遗传学效应,应为多态性位点。

CCL11和CCL26基因3'UTR真核表达载体的构建和意义

目的构建CCL11、CCL26基因3'非翻译区(3'UTR)真核表达载体。方法多聚酶链式反应(PCR)扩增获得CCL11、CCL26基因3'UTR目的片段,双酶切目的基因片段及pMIR REPORT真核表达质粒后,将目的基因片段插入pMIR REPORT质粒,再将重组质粒转化感受态DH5α菌株,筛选阳性克隆行双酶切鉴定及测序分析。结果成功构建CCL11、CCL26基因3'UTR真核表达载体。结论 CCL11、CCL26基因3'UTR真核表达载体成功建立,为进一步研究CCL11、CCL26基因与MicroRNAs的关系提供实验基础。

T细胞CD3ζ3'-UTR区域突变类型的特点

目的:分析CD3ζ3'-UTR区域的突变/SNP的类型情况,深入了解中国汉族健康人CD3ζ3'-UTR的突变/SNP特点.方法:利用RT-PCR,T载体克隆以及核苷酸测序等技术分析20例健康人外周血单个核细胞中CD3ζ3'-UTR突变/SNP突变类型等情况.结果:20例健康人外周血单个核细胞中CD3ζ3'-UTR区域共检出21种突变/SNP.CD3ζ3'-UTR区域的腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶均发生不同频率的突变,依次为37.36%,16.48%,40.66%和5.50%.腺嘌呤的突变频率显著高于胸腺嘧啶和胞嘧啶(P均为0.00);鸟嘌呤的突变频率显著高于胸腺嘧啶和胞嘧啶(P均为0.00);胸腺嘧啶的突变频率显著高于胞嘧啶(P=0.02).CD3ζ3'-UTR区域缺失、转换和颠换突变检出频率依次为21.98%,35.16%和42.86%,缺失突变的频率显著低于转换和置换突变(P=0.05,P=0.02),转换/颠换比值为0.82.结论:首次报道中国健康人外周血单个核细胞中CD3ζ3'-UTR区域突变类型特点,T>C转换突变在中国汉族健康人CD3ζ3'-UTR区域的高频出现影响转换/颠换比.

肉牛CAST基因5'UTR和3'UTR多态性分析

钙蛋白酶抑制蛋白(Calpastatin,CAST)专一抑制钙蛋白酶(Calpain,CAPN)活性,参与调节牛肉的嫩化及肌内蛋白的水解,其编码基因是肉质性状的主要候选基因。本研究根据牛CAST基因5'UTR区(GenBank No.AY834771)和3'UTR区(Gen Bank No.DQ991097)序列设计两对引物,用PCR-SSCP方法对鲁西黄牛和渤海黑牛共305个样本进行了单核苷酸多态性分析。结果显示,CAST基因5'UTR和3'UTR区存在PCR-SSCP多态,在5'UTR区存在6437(C/T)、6477(G/A)和6614(G/T)3个SNP位点,表现为AA、AB、BB、BC和AD 5种基因型;在3'UTR区存在359(T/C)和366(A/G)2个SNP位点,表现为EE、EF、FF和EG 4种基因型。经检验表明,鲁西黄牛和渤海黑牛均处于非Hardy-Weinberg平衡状态;群体遗传多态性分析表明这两种牛的多态信息含量均为中度多态。

苏淮猪BMP7基因3′-UTR多态性分析

[目的]本研究旨在了解苏淮猪骨形态发生蛋白7(BMP7)基因3′-UTR序列特征,以及突变位点多态性与繁殖性状、3′-UTR活性的关系,为解析猪BMP7基因3′-UTR的调控机制提供参考。[方法]采用PCR扩增和测序等技术获得苏淮猪BMP7基因3′-UTR序列,利用生物信息学方法分析其序列特征;池DNA测序筛选苏淮猪BMP7基因3′-UTR上的突变位点,直接测序法对突变位点进行基因分型,采用线性模型分析突变位点多态性与繁殖性状的关系;构建突变位点不同等位型BMP7基因3′-UTR报告载体,用双荧光素酶报告基因系统分析突变位点对BMP7基因3′-UTR活性的影响。[结果]获得639 bp的苏淮猪BMP7基因3′-UTR序列,与其他猪种序列的同源性较高;序列中含有AU-富集元件(ARE)和miRNA应答元件(MRE)等经典的顺式作用元件。在苏淮猪BMP7基因3′-UTR序列的273 nt处发现1个A>G突变,命名为c.*273A>G突变。在苏淮猪群体中BMP7基因c.*273A>G位点有3种基因型,其中AA型为优势基因型,A为优势等位基因。关联分析发现该突变位点多态性与初产产仔数显著关联,其中AG型母猪比GG型每胎高0.83头。荧光素酶活性分析发现A等位型3′-UTR报告载体的荧光素酶活性高于G等位型,但差异不显著。[结论]BMP7是苏淮猪繁殖性状的候选基因。

鸡Lpin1基因3′-UTR遗传变异及其对miRNA结合位点的潜在效应

【目的】研究鸡Lpin1基因3′-UTR遗传变异/单倍型及其在品种间的分布,并预测这些变异对miRNA结合位点的潜在效应。【方法】根据鸡Lpin1基因组序列(GenBank登录号:NC_006090)设计一对特异性引物,采用PCR直接测序结合克隆测序的方法,进行鸡Lpin1基因3′-UTR及其邻近外显子在品种间的遗传变异/单倍型分析【。结果】①从6个品种中发现了8个变异位点,包含两个插入/缺失变异。这些变异均位于鸡Lpin1基因的3′-UTR,3′-UTR的变异频率为17SNPs/kb;②在鸡Lpin1基因3′-UTR区域,从固始鸡、卢氏绿壳蛋鸡中分别检测到7个变异位点,未检测到河南斗鸡品种内的变异;③用次要等位基因频率≥5%的6个变异位点(g.11A>T,g.77C>G,g.108_109delinsG,g.110_111delinsG,g.270A>G和g.348G>T)进行单倍型的构建和分析,从6个品种鸡中共检测到6种单倍型,其中P1和P4单倍型是群体的优势单倍型,频率均大于30%,河南斗鸡仅包含一种单倍型;④g.77C>G变异可引起多个miRNA结合位点的增加/丢失。【结论】鸡Lpin1基因3′-UTR具有丰富的变异,3′-UTR变异位点/单倍型在品种间的分布存在明显的差异。