细菌表达dsRNA介导的家蚕FTZ-F1基因的RNA干扰

为探索细菌表达目标基因dsRNA介导的RNAi技术是否在家蚕Bombyx mori可行,本研究引入了在其他物种中广泛应用的细菌表达dsRNA的RNAi系统:HT115细菌株和L4440质粒。利用L4440载体两端含有T7启动子的特点,设计并构建了针对家蚕核受体FTZ-F1基因的RNA干扰(RNA interference)载体,将构建好的质粒转入大肠杆菌Escherichia coliHT115,在IPTG诱导下成功获得目标基因对应双链RNA(dsRNA)。结果显示:通过对5龄第7天家蚕幼虫注射IPTG诱导后提取的FTZ-F1基因对应的dsRNA25μg,85%的蛹变态发育过程明显延迟,不能实现幼虫到蛹的形态完全转变。荧光定量PCR分析显示目标基因的表达得到了特异的抑制。实验结果初步表明,通过细菌表达目标基因dsRNA介导的RNAi策略,以其经济、高效的特点,具有广泛应用于家蚕基因功能研究中的潜力。

一种大规模制备双链RNA的简单方法及其在斑节对虾中的应用

RNA干扰(RNAi)是由双链RNA(dsRNA)诱发的特异性沉默目的基因表达的过程,一种大规模制备双链RNA的方法可以便利RNAi技术的应用。以斑节对虾kazal型蛋白激酶抑制剂(KPI)基因为例,详细介绍了一种以体内载体表达大量制备dsRNA(>300nt)的方法。使用商业载体pGEMT和pDRIVE,以2步克隆法构建含有发夹环(hairpin loop)dsRNA表达载体,转化RNA酶Ⅲ缺陷的大肠杆菌HT115(DE3)进行体内转录制备dsRNA。构建的发夹RNA表达载体含有494bp的正向靶序列和403bp的反向互补靶序列,其中正向靶序列多出的91bp即可成为loop环,而无需再次克隆加入。培养30mL的细菌,即可得到1mg纯化的dsRNA,而其成本仅为使用商业化体外转录试剂盒的四分之一。为评估RNAi效果,按照每1克虾体肌肉注射2μg dsRNA的剂量,在dsRNA注射后0,6,12和24h采集血淋巴,RT-PCR检测KPI mRNA的基因转录水平。与对照组GFP-dsRNA和NaCl注射组相比,KPI-dsRNA注射组可以在24h内沉默血淋巴中的KPI基因。结果表明该方法是可大规模制备长的dsRNA的方法。

中华绒螯蟹EsSox21b-like基因干扰载体的构建及原核表达制备dsRNA

Sox(SRY-related HMG-box)基因是一类重要的转录因子,在动物的性别分化与决定、器官的发生等方面具有重要的调控作用。旨在利用RNA干扰技术证实该基因的功能,将EsSox21b-like基因617 bp的片段克隆至含有两个T7启动子的L4440载体上,构建了EsSox21b-like-L4440干扰载体,将该重组载体转化至RNaseⅢ缺陷型的HT115菌株中,经IPTG诱导菌株体内转录,获得了EsSox21b-like正义和反义单链RNA,经过变性、退火形成大量双链RNA(EsSox21b-like-dsRNA),能满足以后应用RNA干扰试验对于EsSox21b-like基因功能的研究。

细菌表达dsRNA介导桔小实蝇flightin基因的RNA干扰

【目的】探索饲喂细菌表达目标基因dsRNA介导桔小实蝇flightin基因RNAi的可行性。【方法】将桔小实蝇flightin基因的相应干扰片段构建至L4440干扰载体,并转化大肠杆菌HT115(DE3)菌株,利用IPTG诱导表达flightin基因对应的dsRNA,命名为flightin-dsRNA。【结果】通过饲喂表达flightin-dsRNA的大肠杆菌10倍浓缩菌液,桔小实蝇flightin基因的表达普遍出现了不同程度的上调,其中,雌虫饲喂后5、10、20 d,雄虫饲喂后5 d与对照差异显著,雄虫饲喂后15 d诱发约43%的下调;该方法对桔小实蝇飞行能力及胸部肌肉发育未产生明显影响。【结论】通过饲喂表达flightin-dsRNA的大肠杆菌对桔小实蝇flightin基因进行RNA干扰不可行或干扰效果不明显。

用于RNA干扰研究的大肠杆菌表达系统的条件优化

选取在E.coli中对于dsRNA表达比较重要的3个因素,即诱导时间、诱导温度和诱导剂IPTG浓度。利用已经构建好的大肠杆菌E.coli HT115(DE3),并结合正交试验设计研究dsRNA在HT115(DE3)内的最优表达条件。结果表明,工程菌在诱导时间8 h、诱导温度30℃、诱导剂浓度10.0 mmol/L的培养条件下所得到的dsRNA表达量最大。

美国白蛾几丁质酶细菌表达的RNA干扰载体构建及其介导的RNA干扰

[目的]探索细菌表达dsRNA介导的RNAi在美国白蛾中的可行性,为RNAi技术在美国白蛾等林业害虫上的应用提供依据。[方法]选择几丁质酶HcChi基因作为靶标,设计有效的干扰片段,构建到L4440干扰载体上,并转入HT115大肠杆菌菌株。IPTG诱导HT115表达HcChi的干扰片段,用菌液持续饲喂美国白蛾幼虫,观察幼虫生长情况,定量PCR检测HcChi的转录水平。[结果]构建了带有HcChi-L4440表达载体的HT115菌株,经IPTG诱导能够合成HcChi-dsRNA,浓缩菌液持续饲喂幼虫显著抑制HcChi的表达,相对表达量显著下降了76.7%～90.3%,幼虫生长发育迟缓,体重增长量与对照相比显著减小40.7%。[结论]成功构建HcChi RNA干扰载体,通过饲喂法在美国白蛾中获得RNAi效应。该体系首次在美国白蛾中建立,为该物种的基因功能研究和生物防治提供新思路。

应用微生物发酵技术获得马铃薯甲虫脯氨酸脱氢酶基因双链RNA的初步研究

RNA干扰技术在植物保护领域具有潜在的应用前景,寻找经济、实用的生产技术十分必要。将外源碱基序列通过载体转入基因工程菌,发酵增殖而获得大量目标dsRNA的方法是备选技术之一。建立了利用大肠杆菌表达目的基因双链RNA的方法,通过改变诱导子IPTG的浓度及诱导时间优化了发酵条件,初步肯定了此项技术应用于药剂开发的可能性。

基于工程菌高效合成靶向昆虫基因的dsRNA的方法

外源或内源双链RNA(dsRNA)可以干扰昆虫基因的表达。目前,利用RNA干扰(RNAi)技术防治农业害虫已经取得了一定进展,但高昂的dsRNA合成成本是RNAi技术在田间应用的主要限制因素。本方法利用L4440质粒和大肠杆菌HT115(DE3)菌株,建立了一种经济、高效的昆虫靶标基因dsRNA合成方法。与商业化的dsRNA合成试剂盒相比,工程菌合成dsRNA的方法大幅降低了dsRNA的合成成本。本方法将为大规模昆虫基因功能解析和RNAi制剂的田间应用提供可能,有望促进以RNAi为核心的害虫防治技术的实践和发展。