Delta1-IRES-EGFP双顺反子逆转录病毒表达载体的构建及鉴定

目的 构建并鉴定人Delta1和增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因双顺反子逆转录病毒表达载体。方法 利用基因重组技术将人Delta1基因构建到含IRES EGFP逆转录病毒载体中;电穿孔法将重组质粒pDelta1 IRES EGFP分别转入单、双嗜性包装细胞GP +E86和PA3 17,嘌呤霉素(puromycin)筛选获得阳性表达克隆;“乒乓球”法提高病毒滴度;重组病毒感染NIH3T3细胞,流式细胞仪(FACS)及RT PCR法分别检测细胞荧光和Delta1mRNA表达变化;C2C12共培养实验检测蛋白的功能。结果 酶切、PCR鉴定及DNA测序证实逆转录病毒表达载体pDelta1 IRES EGFP构建正确;经体外包装,获得最高滴度9 7×10 5CFU ml的重组病毒液;重组病毒液感染NIH3T3细胞,FACS检测部分细胞荧光强度显著提高;RT PCR证实细胞内有外源基因Delta1表达;C2C12共培养实验证实外源蛋白Delta1可抑制C2C12细胞的分化。结论 逆转录病毒基因转移系统安全,效率较高,可获得外源基因长期、稳定的表达。

湘西黄牛IGF–IR基因的群体遗传多态性及其与生长性状的关联分析

为探讨湘西黄牛的分子遗传特征,寻找与湘西黄牛生长性状相关的分子标记,用PCR和基因测序技术检测了湘西黄牛IGF–IR基因部分序列的碱基突变,并采用PCR–RFLP方法进行了群体遗传多态性分析。结果表明:PCR扩增序列为616 bp,与预期结果相符,测序的序列中存在34个单核苷酸多态性(SNPs)位点,其中1个SNP已有报道(g.551G>T),33个SNPs为首次发现;g.551G>T位点在湘西黄牛群体中存在A和B 2个等位基因,A为优势等位基因,检测到AA、AB和BB 3种基因型;该位点在湘西黄牛群体中呈中度多态,达到了Hardy–Weinberg平衡状态(P>0.05);将湘西黄牛IGF–IR基因的多态性与其生长性状进行关联分析,结果表明,g.551G>T位点对湘西黄牛的体高、体长、胸围和体重无显著影响(P>0.05)。

秦川牛IRS-1基因多态性与体尺和肉质性状的相关性

旨在研究秦川牛IRS-1基因外显子的多态性,及其与秦川牛体尺和肉质性状的相关性。选取384头同等饲养条件下的18～24月龄健康秦川牛母牛为研究对象,采用PCR-SSCP技术结合DNA测序技术检测IRS-1基因外显子上存在的SNPs位点,并将其与秦川牛体尺和肉质性状进行关联分析。经DNA测序发现,在IRS-1基因外显子的2 346(B1位点)和2 394bp处(B2位点)分别发生了G→A和C→G突变,经分析发现,分别为氨基酸序列第782处Glu和798处Leu的同义突变。通过SSCP带型分析分别出现CC、CD和AA、AB 2种基因型,均未检测出第3种纯合基因型;卡方检验显示,B1位点在所检测牛群中处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05),而B2位点则处于Hardy-Weinberg极度不平衡状态(P<0.01);且B1处CC基因型为优势基因型,C为优势等位基因,处于低度多态状态;B2处基因型AA为优势基因型,A为优势等位基因,处于低度多态状态;关联分析表明,B1位点不同基因型个体间在体斜长、腰角宽、胸围和眼肌面积方面差异显著(P<0.05),B2位点在腰角宽、胸深和背膘厚方面差异显著(P<0.05)。将2个突变位点合并基因型进行单倍型分析发现,双杂合基因型个体(ABCD)除背膘厚和肌间脂肪含量外其他所分析的各性状均显著高于其他基因型组合,且多标记位点的组合效应值高于单标记位点。结果提示,IRS-1基因对秦川牛体尺及部分肉质性状有显著的影响,可以作为秦川肉牛新品系培育早期选择的候选基因,其中组合ABCD可能是影响秦川牛体尺和胴体性状的最佳基因型组合。

鸭IGF-IR基因部分序列克隆、鉴定及在胚胎期胸肌组织中的差异表达分析

为了克隆分析鸭IGF-IR基因部分的cDNA序列,并研究该基因的组织表达规律。通过同源性比对,克隆了IGF-IR基因cDNA部分片段,并运用生物信息学方法分析了不同物种序列进化关系,运用荧光绝对定量PCR技术检测了IGF-IR mRNA在肉用型品种高邮鸭和蛋用型品种金定鸭胚胎期不同发育时期胸肌中的表达。序列分析结果表明:克隆得到的鸭IGF-IR基因cDNA270bp片段长度,其核苷酸序列与鸡、人、小鼠、大鼠、猪、牛的IGF-IR基因相应核苷酸序列的同源性分别为95%、79%、78%、77%、78%、76%;荧光绝对定量结果表明:IGF-IR基因在胸肌中呈"波浪形"表达,在21胚龄表达量最高,与17、25、27胚龄和7日龄差异显著(P<0.05);IGF-IR基因在品种间表达量除21胚龄时差异显著外(P<0.05),其余各胚龄差异均不显著(P>0.05),表明IGF-IRmRNA的表达在所研究品种胚胎期的胸肌中相对稳定。

牦牛IGF-IR基因克隆及其序列分析

为研究牦牛胰岛素样生长因子1受体基因(IGF-IR)的结构和功能,采用同源克隆和RT-PCR方法分段扩增牦牛IGF-IR,拼接获得全长序列,利用生物学软件进行分析。结果表明,牦牛IGF-IR基因ORF长约4 104 bp,编码1 367个氨基酸;理论分子量约154. 95 ku,等电点p I值约5. 71。与黄牛IGF-IR比较,牦牛IGF-IR基因序列有20处碱基改变,其中G到T碱基颠换2次,G到A碱基转换2次,C到T碱基转换7次,A到G碱基转换3次,T到C碱基转换6次,以及3个位点氨基酸改变(G6R、T29I和S30I)。系统进化分析表明,牦牛与黄牛、猪、人、狗、小鼠、猩猩等物种IGF-IR氨基酸相似性均大于92%,处于同一进化分支,具有高度同源性。蛋白结构预测表明,牦牛IGF-IR包含半胱氨酸富集区(FU)、纤连蛋白Ⅲ型结构域(FN3)、跨膜结构域(TM)及酪氨酸蛋白激酶区(Tyr Kc),具有该受体家族的特征结构域。同源建模表明,其成熟区段氨基酸序列与人的IGF-IR有98. 68%的相似性。为后续牦牛IGF-IR基因的功能研究奠定了基础。

猪传染性胃肠炎病毒S与M基因融合表达载体及IRES连接双基因共表达载体的构建

目的:研究如何提高猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)中主要抗原基因S与M基因对猪传染性胃肠炎的免疫调节作用,进一步探究基因疫苗的有效开发途径。方法:通过两种方法应用牛β酪蛋白启动子构建S和M融合基因表达载体以及构建IRES连接M和S双基因共表达核酸疫苗载体。结论:成功构建好M和S融合基因表达载体及IRES连接的M和S双基因真核共表达载体,并为利用乳腺生物反应器生产可食性疫苗提供有效措施。

IRES序列连接的D-氨基酸氧化酶与绿色荧光蛋白基因导入K562e细胞的表达

内部核糖体进入位点 (IRES)序列来源于脑心肌炎病毒 ,它可翻译一条mRNA上的两个开放读框 ,由其连接的两个基因的表达率相同。本实验应用以IRES序列连接D 氨基酸氧化酶 (DAAO)和绿色荧光 (GFP)基因构建的逆转录病毒载体 ,转染K5 6 2e细胞获得稳定表达GFP的单克隆细胞KDfGC和KDfGd,测定转基因细胞的荧光阳性率以及荧光强度 ,用D 丙氨酸 (D Ala)作用DAAO+细胞 ,并用酚红氧化法测定培养上清H2 O2 。结果表明 ,KDfGC和KDfGd细胞的荧光阳性率分别为 94 .6 4 % ,96 .31% ;2× 10 4细胞的荧光强度分别为 2 0 2U和 174U。GFP荧光强度与H2 O2 的产量间呈指数相关。结论 :IRES序列调控的双基因可同时表达 ,GFP的荧光强度可以间接地反映DAAO基因的表达水平 ,为了解目的基因表达水平高低提供了新的方法。

绵羊肌肉IGF-IR基因表达的发育性变化研究

[目的]为绵羊的生长发育研究提供基础资料。[方法]以2、30、60、90、120日龄雄性哈萨克羊和2、30-60、90日龄新疆细毛羊为试验动物，对其肌肉IGF-IR基因进行PCR扩增，并对扩增产物进行电泳检测和序列分析。[结果]绵羊肌肉IGF-IR基因PCR扩增产物在琼脂糖凝胶上出现了287和379bp2条带，该基因与牛IGF-IR基因序列的同源性为98．59％；在整个研究过程中，哈萨克羊1GF-IRmRNA表达量较低、较稳定，仅在30日龄时略有上升；新疆细毛羊IGF-IRmRNA表达量在2日龄时较高，30日龄时略有下降，60日龄时达到最高峰，90日龄时降到最低水平，且各日龄表达量差异显著；哈萨克羊mRNA表达量在2～60日龄时显著低于新疆细毛羊，而90日龄时显著高于新疆细毛羊。[结论]绵羊肌肉IGF-IR基因表达存在较大的品种间差异。

补铬对糖尿病大鼠骨骼肌IRS-1基因表达的影响

目的研究补铬对糖尿病大鼠骨骼肌代谢相关基因表达的影响。方法对前期研究分离到的与补铬有关的糖尿病大鼠差异显示的基因片段进行克隆、测序,并进行同源性分析。根据待检测的基因序列进行引物设计,进行RTPCR检测。用激光密度扫描仪进行光密度扫描分析,以目的基因与参考基因的灰度比值反映其表达水平。结果经过克隆、测序、同源性比较,差显片段Cr5的碱基序列与IRS1同源性为100%。糖尿病对照组IRS1mRNA表达量(0791±0038)低于正常对照组(0892±0053,P<005),糖尿病补铬组IRS1mRNA的表达量(0822±0066)与糖尿病对照组相比有所恢复,但尚未恢复到正常水平(P>005)。结论补铬对糖尿病大鼠骨骼肌IRS1mRNA表达有上调趋势,Cr5将作为候选基因有待于进一步研究。

人白细胞介素12双亚基共表达pVAX1-IRES-hIL12载体的构建与表达

目的构建下游可以共表达人白细胞介素12(hIL12)双亚基的双顺反子真核表达载体pVAX1-IRES-hIL12。方法通过搭桥PCR获得人白细胞介素12P35及P40双亚基的融合基因P35-F2A-P40,插入DNA疫苗载体pVAX1-IRES的下游,瞬时转染293-T细胞,ELISA检测融合基因的表达。结果酶切鉴定和序列分析表明融合基因与设计完全一致,融合基因在体外细胞培养液检测中获得分泌表达。结论该载体的成功构建可以为肿瘤基因疫苗研制提供免疫增效载体。

不同鸡种GARS-AIRS-GART基因21号外显子单核苷酸序列多态性分析

以安卡鸡、文昌鸡、如皋草鸡为实验材料,采用PCR-SSCP法对GARS-AIRS-GART基因的21号外显子进行SNPs检测。结果发现4个核苷酸多态位点:G29943C、C29968T、T30011C、C30017T,其中3处为非同义突变,分别为:29943处天冬氨酸(Asp)→天冬酰胺(Asn)、30011处色氨酸(Trp)→精氨酸(Arg)、30017处精氨酸(Arg)→半胱氨酸(Cys);另1处为同义突变。对多态位点进行单倍型分析,发现12种单倍型,有3种单倍型的频率超过10%,其余9种都小于10%。另外共检测到11种基因型,存在5种等位基因,安卡鸡的D和E等位基因的基因频率较高,基因型频率与其他2个鸡品种之间都存在着极显著的差异(P<0.01),表明我国地方鸡种和外来鸡种在遗传组成上存在着差异。

HCV IRES特异性抑制性RNA结构模拟及在体外对病毒翻译启动的抑制作用

目的计算机模拟IRNA二级结构,研究HCV IRES特异性抑制性RNA对HCV IRES介导蛋白翻译的体外抑制作用。方法应用计算机软件模拟IRNA二级结构;体外化学合成IRNA及其互补体的cDNA,以Aat Ⅱ和Xba Ⅰ双酶切后克隆入具有自剪切作用的顺式核酸载体pGEMRz中;应用酶切方法、PCR方法和测序法对重组载体进行三重鉴定。最后应用含HCV IRES的双顺反子构建体pT7DC1-341和单顺反子构建体pCMVNCR1uc对重组体的体外转录体RNA及其互补体IRNA(cIRNA)在体外无细胞反应体系中的抑制活性进行了初步研究。结果计算机模拟发现HCV IRES特异性IRNA二级结构包括2个环、1个茎和1个大的膨出,cIRNA具有相似的结构;在IRNA一级序列两端加3～5个碱基不会改变其二级结构,而缺失3～5个碱基却会明显改变其结构。IRNA和cIRNA在体外无细胞翻译体系中对HCV IRES介导蛋白翻译具有相似的抑制活性。结论本研究构建转录载体pGRz-IRNA可保证IR-NA结构正确性,IRNA及cIRNA在体外对HCV IRES介导蛋白翻译具有相似的抑制活性。

IRES连接双基因在溶瘤腺病毒中的抗肝癌作用

单基因治疗癌症可能杀伤力还嫌不够,故使用两个基因在癌症治疗中具有重要价值。利用IRES将双基因连接起来在溶瘤腺病毒中表达,构成ZD55-IL-24-IRES-TRAIL。研究发现,该病毒在多种肝癌细胞中能有效地介导外源双基因表达,并在很大程度上杀死肿瘤细胞,而对正常细胞WI38无明显杀伤力。并且,该病毒可以有效地抑制体内肿瘤生长,有的肿瘤甚至完全消失。

IGF-IR反义基因抑制乳腺癌细胞内源性IGF-IR表达的研究

目的探讨重组的人胰岛素样生长因子I型受体(IGFIR)的反义基因,对乳腺癌细胞内源性IGFIR表达的抑制作用。方法体外构建人IGFIR的反义基因真核表达载体pIGFIR/As,并转染人MCF7乳腺癌细胞,经G418筛选而获得稳定表达外源性反义基因的新细胞株MCF7/As,在基因水平和蛋白质水平检测内源性IGFIR的表达情况。结果人IGFIR的反义基因真核表达载体pIGFIR/As构建成功。RTPCR显示MCF7转染前后IGFIRmRNA的表达水平分别为(0.71±0.04)和(0.43±0.06),表达明显下降(P<0.05);Westernblot显示其蛋白质的表达水平呈相同的变化趋势(P<0.01)。结论本实验构建的载体pIGFIR/As能够稳定转染MCF7细胞,所表达的IGFIR的反义基因能够在基因和蛋白质水平显著抑制内源性IGFIR的表达。

蛋氨酸铬对鲤糖代谢相关酶活性及IR、GLUT2和SGLT基因表达的影响

为探究蛋氨酸铬(CrMet)对鲤Cyprinus carpio糖代谢相关酶活性及糖代谢相关基因表达的影响,以酪蛋白为蛋白源,豆油为脂肪源,配制7组纯化饲料,其中Cr^(3+)水平分别为0(对照)、0.1、0.2、0.4、0.8、1.6、3.2 mg/kg。选取初始体质量为(40.95±4.80)g的鲤,随机分为7组,分别投喂7种饲料,每个组设置3个重复,每个重复放60尾鱼,饲养8周后,检测其肝胰脏糖代谢相关酶活性;禁食48 h后再投喂,再投喂0、3、6、12、24、48 h时检测Cr^(3+)水平为0(对照)、0.8、3.2 mg/kg时鱼肝胰脏IR、GLUT2和肠道SGLT基因的表达量。结果表明:添加0.8 mg/kg Cr^(3+)组的组己糖激酶(HK)、丙酮酸激酶(PK)、磷酸果糖激酶(PFK)和琥珀酸脱氢酶(SDH)活力均显著高于对照组(P<0.05),磷酸酵式丙酮酸激酶(PEPCK)活力显著低于对照组(P<0.05);而添加Cr^(3+)并未对葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)活力产生显著影响(P>0.05);投喂24、48 h时,0.8 mg/kg Cr^(3+)组IR mRNA表达量显著高于0、3.2mg/kg Cr^(3+)组(P<0.05);投喂3 h时,0.8、3.2 mg/kg Cr^(3+)组GLUT2 mRNA表达量均显著高于对照组(P<0.05),12、24、48 h时,0.8 mg/kg Cr^(3+)组GLUT2 mRNA表达量显著高于0、3.2 mg/kg Cr^(3+)组(P<0.05);而不同Cr^(3+)添加水平对鲤肠道SGLT mRNA表达量无显著性影响(P>0.05)。研究表明,在饲料中添加CrMet能够提高鲤对糖的利用能力,建议Cr^(3+)添加水平为0.8 mg/kg。

猪瘟病毒N^(pro)蛋白及细胞内环境改变对其IRES活性的影响

位于猪瘟病毒(CSFV)基因组5'端非翻译区(UTR)的内部核糖体进入位点(IRES)在调控CSFV基因组的翻译中发挥重要的作用,为探索CSFV自身蛋白以及细胞内环境改变对IRES活性的影响,本研究构建了包含CSFV IRES在内的荧光素酶报告基因质粒,采用编码CSFV非结构蛋白N^(pro)和NS5A蛋白表达重组质粒转染细胞,或通过葡萄糖剥夺、氨基酸剥夺、氧化应激、血清饥饿等条件分别处理细胞,结果显示N^(pro)蛋白比之前报道的NS5A蛋白具有更显著的IRES抑制效果,并且抑制程度呈浓度依赖性;氨基酸剥夺、氧化应激及血清饥饿时可以显著降低CSFV IRES的活性,而葡萄糖剥夺对其活性无显著影响。本研究明确了CSFV非结构蛋白N^(pro)以及细胞内环境的改变可以调控IRES的活性,为进一步阐明CSFV复制增殖的分子机制提供新的实验依据。

长非编码RNA ARID2-IR在慢性肾小球肾炎中的作用及机制研究

目的探讨慢性肾小球肾炎(chronic glomerulonephritis,CGN)人群中长非编码RNA(long non-coding RNA,LncRNA)ARID2-IR与肾功能的相关性及其机制。方法共有52例CGN患者(CGN组)和45名健康成年人(对照组)纳入本研究。收集两组一般资料(年龄、性别、血压、体质量指数等),检测血尿素氮、血肌酐水平。通过Starbase数据库进行靶基因预测,通过Tbtools软件进行KEGG通路富集分析。采用实时荧光定量PCR检测LncRNA ARID2-IR和靶基因的表达。采用ROC曲线分析LncRNA ARID2-IR和靶基因对于CGN的诊断价值。采用Logistic回归分析CGN的影响因素。结果CGN组的收缩压、舒张压、血尿素氮和血肌酐均显著高于对照组(P<0.05)。CGN组LncRNA ARID2-IR的表达显著高于对照组(P<0.05)。LncRNA ARID2-IR表达分别与血尿素氮(r=0.225,P<0.05)和血肌酐(r=0.266,P<0.05)呈显著正相关。靶基因预测显示LncRNA ARID2-IR共有88个靶基因,与LncRNA ARID2-IR匹配得分排名前5的靶基因为IFT80、IGHG4、RLBP1、ANKRD27和TSPAN6,其中IFT80和RLBP1在CGN组中的表达水平显著高于对照组(P<0.05)。ROC曲线显示,LncRNA ARID2-IR、IFT80和RLBP1预测CGN的曲线下面积分别为0.783、0.821和0.738,对于CGN具有诊断意义。Logistic回归分析显示,LncRNA ARID2-IR(OR=4.754,P=0.021)、IFT80(OR=3.518,P=0.001)和RLBP1(OR=4.718,P=0.021)水平升高会增加患CGN的风险。结论LncRNA ARID2-IR的表达上调在CGN中发挥了重要作用,LncRNA ARID2-IR可能是CGN防治的新靶点。

smad7和uPA双基因共表达重组腺病毒载体的构建和鉴定

目的通过引入内部核糖体进入位点序列,构建并鉴定smad7和uPA基因共表达的腺病毒载体。方法PCR扩增uPA和smad7全长cDNA的片段,先后亚克隆入pIRES质粒;更换酶切位点后,将smad7IRESuPA片段克隆至穿梭质粒pAdTrackCMV,再与pAdEasy1质粒在BJ5183菌中同源重组产生腺病毒载体质粒。酶切鉴定后在293细胞中包装成重组腺病毒Adsmad7/uPA。RTPCR检测Adsmad7/uPA在L02肝细胞中的表达。结果该重组腺病毒质粒经测序、酶切鉴定,均与预期结果一致;转染AD293细胞后,2天可观察到GFP明显表达;RTPCR检测到转染后的L02细胞中smad7和uPA表达增强。结论成功构建了smad7和uPA双基因共表达重组腺病毒载体,为研究mad7和uPA双基因共表达对大鼠肝纤维化的预防、治疗作用奠定基础。

应用绿色荧光蛋白研究外源基因在造血细胞的表达调控

以增强型绿色荧光蛋白为报道分子,研究双基因逆转录病毒载体介导小鼠骨髓细胞的基因转移中,SV(simianvirus)40启动子和内部核糖体进入位点(internalribosomeentrysite,IRES)对双基因共表达的影响。构建双基因中间序列分别为SV40启动子和IRES的载体pLESN和pLEIN。经包装获得较高滴度的病毒上清,以共培养的方式感染5-氟尿嘧啶预刺激的小鼠骨髓细胞。流式细胞仪检测表明转染效率约25%,PCR证明EGFP基因整合至骨髓细胞基因组。半固体培养转基因细胞7d,LEIN组获得具有G418抗性的集落中98%表达绿色荧光,而LESN组54%。结果表明:在双基因逆转录病毒载体介导的小鼠骨髓细胞的基因转导中,IRES与内部SV40启动子相比,更能保证双基因的共同表达。

DNA损伤下的P53基因调控网络建模与仿真

作为关键调控因子之一,P53在响应DNA损伤期间通过启动下游基因及其调控通路实现细胞周期捕获,促进病变细胞凋亡等系统功能。P53基因调控网络对于肿瘤形成与治疗研究都起到了积极的促进作用。旨在通过数学模型对单细胞内部响应外界干扰而产生的复杂调控机制进行研究,建立了DNA损伤下的P53基因调控网络动力学模型,利用微分方程方法分别实现了各子模块响应离子辐射的详细过程;通过Matlab7.0仿真平台实现了DNA损伤修复,ATM(ataxia telangiectasia mutated)激活以及P53-MDM2等模块间的动态调控过程;通过仿真结果简要分析了ATM激活时间阈值以及P53与MDM2(Mouse double minute two)基因响应离子辐射而产生的周期震荡等特性。