牛Nanog基因真核表达载体构建及有效干扰序列筛选

【目的】构建牛Nanog基因的真核表达载体pVenus-Nanog,筛选对其有效的干扰序列。【方法】以含有牛Nanog基因的PMD-18T-Nanog重组质粒为模板,经PCR扩增目的片段,将其克隆到真核表达载体pVenus上,酶切及测序鉴定正确后命名为pVenus-Nanog。将pVenus-Nanog用脂质体瞬时转染牛皮肤成纤维细胞,用荧光显微镜观察、RT-PCR和Western blotting分别检测Nanog的表达情况。针对牛Nanog基因的CDS区设计并合成3对干扰序列,分别命名为S1、S2、S3及阴性对照N.C.,用脂质体共转染pVenus-Nanog和siRNA于成纤维细胞,用半定量RT-PCR分析干扰效率。【结果】酶切分析与测序结果表明重组载体pVenus-Nanog构建成功,荧光显微镜观察、RT-PCR和Western blotting结果显示其能够在牛成纤维细胞中高效表达。脂质体共转染pVenus-Nanog和siRNA后,半定量RT-PCR结果显示S1效果最好,干扰效率达75%,S2和S3分别为20%和70%。【结论】成功构建了牛Nanog真核表达载体pVenus-Nanog,且获高效表达。通过脂质体共转染法筛选出了牛Nanog基因的有效干扰序列,为研究该基因在胚胎干细胞及早期胚胎中维持多能性调控网络中的作用机制奠定了基础。

牛Nanog基因克隆及其在皮肤成纤维细胞中的表达

本研究克隆了牛Nanog基因,构建其真核表达载体,并转染皮肤成纤维细胞,获得能够用作核移植供核细胞的稳定转染细胞株。从6周龄的胎牛原始生殖嵴中提取总RNA,通过RT-PCR扩增Nanog基因,将其克隆到pMD-18T载体,再从酶切鉴定和测序正确的质粒上切下目的片段,定向克隆到pCDNA3-FLAG表达载体上,挑选序列正确的真核表达质粒pCDNA3-Nanog转染牛皮肤成纤维细胞,获得了稳定转染的细胞株。用RT-PCR和Western Blotting分别检测NanogmRNA和FLAG-Nanog融合蛋白的表达,用免疫染色法验证该细胞株是否具有干细胞特征。结果表明:(1)从胎牛原始生殖嵴中克隆了序列正确的Nanog全长编码序列;(2)所构建的pFLAG-Nanog重组质粒能够在皮肤成纤维细胞中高效表达;(3)所获稳定转染的细胞株能表达ES细胞表面抗原SSEA-4和多能性维持因子Nanog、Oct-4,表明其具有一定的多能性。为进一步研究Nanog基因功能,尤其是探讨它在家畜早期胚胎发育、生产转基因动物,以及胚胎干细胞建系中的作用奠定了基础。

高表达牛气管防御素的真核重组载体的构建及其鉴定

根据GeneBank中牛TAP的序列设计了1对特异性引物,采用RT-PCR方法从牛气管组织扩增牛TAP基因,并克隆到pEASY-T3载体。测序结果表明,扩增的片段含有144 bp核苷酸,编码48个氨基酸,与已报道的bTAP有1个氨基酸不同。该基因与真核表达载体FG9重组,经过PCR,酶切和测序鉴定,筛选牛TAP基因重组真核表达载体。使用脂质体法将FG9-TAP重组质粒转染293T细胞,斑点ELISA检测结果表明,成功构建了高表达牛TAP基因的真核表达载体,为抗金黄色葡萄球菌转牛TAP基因奶牛培育研究奠定基础。

牛胎儿皮肤成纤维细胞的分离培养及转染Ipr1基因

为了为核移植提供供体细胞,本研究构建了真核表达载体PEGFP-SRA-Ipr1,并研究了牛胎儿皮肤成纤维细胞的体外分离培养,进行了Ipr1基因转染。克隆Ipr1基因和SR-A启动子,并构建了巨噬细胞特异性真核表达载体。用组织块贴壁法分离培养牛胎儿皮肤成纤维细胞,在体外经传代、纯化后,用电穿孔法将真核表达载体PEGFP-SRA-Ipr1转染至经体外纯化的第4～10代牛胎儿成纤维细胞,24h后观察荧光表达,48h后加入600μg.mL-1 G418,筛选1周,300μg.mL-1持续筛选,然后挑选单克隆,继续扩大培养。对稳定转染的牛胎儿成纤维细胞进行PCR检测和核型分析。结果,转染24h后有绿色荧光蛋白表达,并经G418筛选获得稳定转染PEG-FP-SRA-Ipr1的牛胎儿成纤维细胞株,经PCR检测在大约1 500bp处有目的片段,经流式细胞仪分析转染细胞染色体倍型未发生变化,仍是二倍体。说明目的基因已经成功整合,同时保持了遗传稳定性。可以作为核移植进行转基因克隆牛研究。

牛源性无乳链球菌分离鉴定及cfb基因的克隆和真核表达载体的构建

为研制奶牛乳房炎无乳链球菌的基因工程疫苗,采集隐性奶牛乳房炎奶样,利用THB(Todd-Hewitt Broth)固体选择培养基和色素试验,并结合无乳链球菌种属特异性基因cfb,采用PCR技术从隐性乳房炎奶样中分离和鉴定无乳链球菌。根据GenBank已报道的链球菌cfb基因序列,经ORF分析和B细胞表位预测,利用Primer 5.0软件设计cfb因子富含B细胞表位区域引物,添加酶切位点和真核表达元件,以分离株无乳链球菌的基因组为模板,PCR扩增cfb基因并连接T载体克隆测序,经测序确定无误后,连接pcDNATM3.1 V5-His A(pcDNA-cfb)真核载体,转化DH5α感受态细胞,提取重组质粒进行酶切和测序鉴定。结果显示,从89份隐性奶牛乳房炎奶样中分离得到8株无乳链球菌,成功构建了真核表达载体(pcDNA-cfb)。THB和色素试验初步筛选,可以作为快速分离无乳链球菌的一种方法,利用Bcepred和Lasergene-Protean软件对分离得到的无乳链球菌cfb基因序列分析,在所克隆的cfb基因序列内有多个优势抗原表位,因此,有望作为无乳链球菌基因工程疫苗研制的抗原靶标基因序列,为进一步研究其基因工程疫苗提供基础条件。

GDF-9基因真核表达载体的构建及其对牛卵丘细胞扩展相关基因表达的影响

为构建牛生长分化因子9(GDF-9)基因真核表达载体,观察GDF-9基因真核表达载体转染牛卵丘细胞后对卵丘扩展相关基因表达的影响,试验在质粒pcDNA4myc-his的多克隆位点插入GDF-9基因构建真核表达载体pcDNA4myc-his-GDF-9,用脂质体转染牛卵丘细胞,利用Western blotting检测了GDF-9蛋白的表达量,同时利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测牛卵丘细胞中卵丘扩展相关基因的表达量。结果发现,转染了pcDNA4myc-his-GDF-9的牛卵丘细胞中检测到GDF-9蛋白的表达,且牛卵丘细胞扩展相关基因PTGS2、PTX3和HAS2的表达量显著提高(P<0.05),表明牛pcDNA4myc-his-GDF-9可有效地转染到牛卵丘细胞中,该试验结果为进一步研究GDF-9基因的功能奠定了基础。

牛卵泡抑素基因克隆及真核表达载体构建

[目的]克隆牛的卵泡抑素基因(Follistatin,FSTN)基因,构建真核表达载体。[方法]用Trizol法从牛的卵巢中提取总RNA,反转录成cDNA,用带有酶切位点牛FSTN的特异性引物扩增其完整编码区序列,连接到T载体、测序,序列无误后亚克隆入真核表达载体pIRES2-AcGFP1中,酶切及PCR鉴定载体。[结果]经酶切及PCR鉴定表明成功构建了真核表达载体pIRES2-AcGFP1-FSTN。[结论]成功构建了真核表达载体pIRES2-AcGFP1-FSTN,为促进肌肉生长的转基因优质肉牛品种培育奠定了基础。

牛病毒性腹泻病毒两种目的基因核酸疫苗免疫效果的比较

为研究和比较牛病毒性腹泻病毒(BVDV)囊膜蛋白E0和E2基因作为核酸疫苗候选基因的免疫效果,本实验构建了真核重组表达质粒p VAX1-E0和p VAX1-E2,并转染至293T细胞中,通过RT-PCR和western blot方法检测目的基因在293T细胞中的转录和表达情况。同时将重组质粒联合基因佐剂p VAX1-IL-2免疫小鼠,ELISA检测其中和抗体,结果表明,p VAX1-E0免疫组能够有效的诱导特异性血清抗体的产生,而p VAX1-E2免疫组效果不明显。MTT检测显示两组均显著促进了特异性淋巴细胞的增殖,并且p VAX1-E2组效果优于p VAX1-E0组。由此表明,p VAX1-E0可以诱导较好的体液免疫,而p VAX1-E2在细胞免疫方面效果较好。

牛轮状病毒结构蛋白VP4基因的真核表达

[目的]克隆获得牛轮状病毒VP4全基因,并进行真核表达。[方法]采用RT-PCR技术,从牛轮状病毒总RNA中扩增出VP4基因,将其重组到含有Flag标签的pcDNA3.1(+)载体中,经PCR、酶切和测序鉴定正确后,通过Lipofect2000TM转染293T细胞,细胞增殖后经RT-PCR和Western Blot检测VP4基因的表达。[结果]获得了VP4基因的阳性重组真核表达载体pcDNA3.1(+)-VP4;转染293T细胞后经RT-PCR和Western Blot检测表明,该基因的重组表达载体构建正确,可在293T细胞内瞬时表达。[结论]VP4基因的重组真核表达载体构建成功并可在真核表达细胞内表达,该研究为VP4基因的DNA疫苗的研发及应用奠定了基础。

牛脂联素基因真核表达载体的构建及鉴定

为了构建牛脂联素基因真核表达载体,试验采用RT-PCR方法扩增牛脂联素(bovine adi-ponectin,BovADPN)基因,将其克隆到pMD18-T载体中,测序正确的质粒经EcoRⅠ和NotⅠ双酶切,回收目的基因片段将其定向克隆到pPICZαA载体中,构建重组质粒pPICZαA BovADPN。结果表明:克隆的基因序列与GenBank公布的序列有100%的同源性;目的基因正向插入,阅读框正确无误,说明牛脂联素基因真核表达载体构建成功。

牛整合素β1亚基在COS-7细胞中的真核表达

整合素是由18种α亚基和8种β亚基在细胞表面形成的异型二聚体。研究发现,整合素β1亚基是粘附分子家族主要成员,对多种细胞的存活、扩增、迁移有重要作用。本研究通过设计针对牛整合素β1亚基的特异性引物,将其克隆到真核表达载体pEYFP-C1上,构建p EYFP-C1-β1重组表达质粒,经PCR和酶切鉴定符合试验预期的阳性重组质粒与脂质体按照1:1.5比例共转染COS-7细胞,48 h后可见阳性重组质粒共转染COS-7细胞出现荧光信号。结果表明,本研究成功构建出具有生物学活性的牛整合素β1亚基,为研究牛整合素β1亚基的生物学功能奠定基础。

牛传染性鼻气管炎病毒gE蛋白的真核表达及其多克隆抗体的制备

目的真核表达及纯化牛传染性鼻气管炎病毒(infectious bovine rhinotracheitis virus,IBRV)gE蛋白,并制备其多克隆抗体。方法合成IBRV gE基因全长,并加入KpnⅠ和BSTBⅠ酶切位点,连接至真核表达载体pCDNA4-MycHis,构建重组质粒pCDNA4-gE-His,经双酶切鉴定正确后转染MDBK细胞系,镍柱纯化带有His标签的重组gE蛋白。将纯化后的重组gE蛋白皮下多点注射新西兰白兔,制备多克隆抗体并纯化,利用Dot blot和间接ELISA方法分析其抗原性。结果重组质粒pCDNA4-gE-His经双酶切鉴定证明构建正确,转染MDBK细胞系后,表达的重组gE蛋白相对分子质量约为61000,纯化后浓度为50μg/mL。制备的多克隆抗体纯化后浓度为1 mg/mL,经Dot blot和ELISA方法鉴定,重组gE蛋白具有良好的抗原性。结论真核表达了IBRV重组gE蛋白,成功制备了抗gE多克隆抗体,表达产物具有良好的抗原性,为诊断方法的建立以及疫苗和IBRV致病机制等相关研究奠定基础。

牛副流感病毒3型核衣壳蛋白基因的真核表达

根据牛副流感病毒3型(BPIV-3)内蒙09株(NM09)全基因组序列(GenBank登录号:JQ063064)设计特异性引物,利用RT-PCR方法扩增出牛副流感病毒3型分离株的核衣壳蛋白(N)基因,通过NheI和NotI限制性内切酶位点亚克隆至真核表达载体pcDNA3.1/Zeo(+),获得真核重组质粒pcDNA3.1-N。采用Superfect转染试剂将重组质粒转染至BSR细胞中,转染后的BSR细胞经间接免疫荧光试验和RT-PCR方法检测,重组质粒pcDNA3.1-N在BSR细胞中能正确表达N蛋白。本研究结果为BPIV-3新型疫苗的研制奠定基础。

GPAM基因过表达载体的构建及其在奶牛乳腺上皮细胞中的表达

线粒体3-磷酸甘油酰基转移酶(GPAM,glycerol-3-phosphate acyltransferase)是一种具有编码蛋白质功能的基因,位于牛的26号染色体上。GPAM酶参与催化三酰基甘油和磷脂生物合成反应的第一步,继而对甘油三酯的量进行调控,是生物体内一个必不可少的酶。试验以中国荷斯坦牛RNA反转录成cDNA,继而PCR扩增出GPAM片段,并连入pBI-CMV3载体,构建了pBI-CMV3-GPAM真核表达载体,并验证了其在奶牛乳腺上皮细胞中的表达情况。结果表明:成功构建了牛GPAM真核表达载体,并在体外奶牛乳腺上皮细胞中高效表达。

牛副流感病毒3型血凝素-神经氨酸酶蛋白在杆状病毒中的表达

目的在杆状病毒中表达牛副流感病毒3型(bovine parainfluenza virus type-3,BPIV-3)血凝素-神经氨酸酶蛋白(hemagglutinin-neuraminidase,HN)。方法提取BPIV-3 BN-1株RNA,设计特异性引物扩增HN全长ORF,将其克隆至杆状病毒供体载体p Fast Bac HTA中,获得重组供体质粒p Fast Bac-HN。将p Fast Bac-HN转化至感受态细胞E.coli DH10Bac,制备穿梭质粒Bacmid-HN。将纯化的Bacmid-HN经脂质体转染至Sf21昆虫细胞,拯救重组杆状病毒,并进行Western blot鉴定。结果经PCR及测序鉴定证明,HN基因重组供体质粒p Fast Bac-HN及穿梭质粒Bacmid-HN构建正确。利用Sf21昆虫细胞成功拯救重组杆状病毒,连续传代扩增3代的病毒滴度为2×108 CPE/ml。重组HN蛋白的相对分子质量约70 000,可与BPIV-3阳性血清发生特异性反应。结论在杆状病毒表达系统中成功表达了BPIV-3重组HN蛋白,为BPIV-3的诊断及疫苗效力评价奠定了基础。

牛c-myc基因的克隆及其在皮肤成纤维细胞中的表达

为了构建包含牛c-myc基因编码序列的重组载体,以胎牛原始生殖嵴为材料,用RT-PCR方法克隆出牛c-myc基因的编码序列,将其亚克隆至pMD19-T载体,再从酶切鉴定和测序正确的质粒上切下目的片段,定向克隆到pIRES2-AcGFP1-Nuc表达载体上,挑选序列正确的重组真核表达质粒转染牛皮肤成纤维细胞,用RT-PCR和Western blotting分别检测c-myc mRNA和蛋白的表达。结果表明,从胎牛原始生殖嵴中正确克隆了c-myc基因的全长编码序列,所构建的重组质粒能够在皮肤成纤维细胞中有效表达,为进一步研究c-myc基因功能以及下一步特定因子诱导牛体细胞转变为牛iPS细胞的研究奠定了基础。

牛METTL3真核表达载体的构建及生物信息学分析

[目的]对牛甲基转移酶METTL3基因进行真核表达并对其蛋白进行生物信息学分析。[方法]以MDBK细胞为模板,RT-PCR扩增牛METTL3基因片段,构建pcDNA3.0-METTL3载体并转染至293T细胞后,进行Western Blotting验证,通过生物信息学在线工具分析METTL3蛋白。[结果]PCR、双酶切鉴定、Western Blotting和生物信息学分析表明牛METTL3基因编码区序列全长为1760 bp,编码了580个氨基酸,蛋白的分子质量64.4469 kDa,PI为5.98,属于不稳定亲水性蛋白,不存在跨膜结构与信号肽。二级结构主要是由α螺旋和无规则卷曲构成,三级结构与二级结构预测结果一致。[结论]成功构建了pcDNA3.0-HA-METTL3真核表达载体,生物信息学分析表明,牛METTL3蛋白为在细胞质中分泌合成的可溶蛋白,α螺旋和无规则卷曲为二级结构中最主要的结构元件。

牛传染性鼻气管炎病毒gD基因真核表达载体的构建及其在MDBK细胞中的表达

目的构建牛传染性鼻气管炎病毒(infectious bovine rhinotracheitis virus,IBRV)gD基因的真核表达质粒,并在MDBK细胞中表达。方法参照GenBank中BHV-1-gD基因序列,于上下游分别加入KpnⅠ、BSTBⅠ双酶切位点,连接至真核表达载体pcDNA4-myc-His中,全基因合成重组质粒pcDNA4-gD-His,经双酶切及测序鉴定正确后,转染MDBK细胞,收集上清,镍柱纯化带有His标签的重组gD蛋白,对表达及纯化的蛋白进行间接免疫荧光及Dot blot鉴定。结果质粒pcDNA4-gD-His经双酶切及测序鉴定证明构建正确。表达及纯化的重组gD蛋白相对分子质量约为61000,纯化后的重组gD蛋白浓度为0.85 mg/mL。表达及纯化的重组gD蛋白均可与IBRV-gD单克隆抗体发生反应,具有良好反应原性。结论已成功构建了pcDNA4-gD-His真核表达质粒,并在MDBK细胞系中成功表达,经验证重组蛋白具有良好的反应原性。