柱花草SgPAL3基因启动子的克隆及上游转录因子的筛选

柱花草(Stylosanthes spp.)是热带地区广泛种植的重要草种,炭疽病是危害柱花草的严重病害,柱花草SgPAL3基因具有抗炭疽菌的功能。本研究对启动子区域-2 000~0 bp,-1 500~0 bp序列分别构建诱饵载体并检测自激活,结果表明500 ng·mL^(-1)金担子素(Aureobasidin A,AbA)可以抑制两种诱饵载体的自激活。利用Gateway技术构建了柱花草响应炭疽菌的酵母cDNA文库,其容量为1.20×107,插入片段主要分布在750~2 000 bp,重组率为100%;利用酵母单杂交技术,筛选与SgPAL3基因启动子互作的转录因子,并验证了3个转录因子(SgASIL2,SgHAT5和SgZHD8)与SgPAL3启动子的互作关系;qRT-PCR分析表明,SgASIL2,SgHAT5和SgZHD8均响应炭疽菌的侵染,说明它们可能调控柱花草对炭疽病的抗性。本研究为进一步解析SgPAL3响应炭疽菌侵染的转录调控机制奠定了基础。

蜡梅CpBEAT3启动子克隆及其互作蛋白的初步验证

苯甲醇乙酰基转移酶(benzyl alcohol acetyltransferase,BEAT)能够以苯甲醇和乙酰辅酶A(acetyl-CoA)为底物催化合成乙酸苄酯,是植物乙酸苄酯生物合成代谢途径下游的关键酶。CpBEAT3是蜡梅叶中调控乙酸苄酯生物合成的关键基因,为了解析其在蜡梅乙酸苄酯生物合成中的转录调控机制,本研究克隆得到了CpBEAT3基因启动子区序列,使用生物信息学软件预测分析了该基因核心启动子区、顺式作用元件、CpG岛等结构特征,并通过酵母单杂交技术筛选可能与CpBEAT3结合的上游调控因子。结果表明,2115 bp的CpBEAT3核心启动子区可能位于-1844~-1794 bp处,有一个位于-1869~-1459 bp处且长度为410 bp的CpG岛,含有多种与光响应、激素调节、胁迫响应相关的顺式作用元件及多个转录因子结合位点。通过酵母单杂交技术筛选获得1个MYB类的转录因子,可以与CpBEAT3启动子结合。

毛白杨PtSEP3-1基因启动子的克隆分析及其表达载体构建

SEP(SEPALLATA)类基因属于花器官发育ABCDE模型中的E类基因,拟南芥中的研究表明该类基因可能具有控制花器官形态发育以及激活其它类型基因的功能,是一类花发育过程中的关键基因。因此,研究杨树SEP类基因启动子表达特性对于杨树的开花调控研究具有重要意义。本文根据毛白杨SEP3基因和毛果杨基因组序列设计引物,通过PCR获得了PtSEP3-1基因上游2000bp的序列。序列分析结果表明该序列具有启动子的基本元件TATA-box和CAAT-box,还包含大量光响应元件ACE、Box I和Box4等,此外还有脱落酸响应元件ABRE,赤霉素响应元件GARE-motif以及胁迫响应元件HSE、TC-richrepeats等。进一步构建了一个以PtSEP3-1启动子驱动GUS基因的植物表达载体pPtSEP3-1protest,为该启动子的功能鉴定奠定了基础。

务川黑牛STAT3基因启动子区SNPs与生长相关性状的关联分析

为筛选STAT3基因启动子区SNPs及研究其对启动子功能元件和体尺性状的影响。选择品种差异较大的贵州荷斯坦奶牛和务川黑牛构建不同DNA池,直接测序筛选SNP位点,PCR-RFLP进行验证和基因分型,并利用114头务川黑牛个体分析SNPs位点与8个体尺性状的相关性。结果表明:STAT3基因5′调控区存在7个新SNPs位点,分别为:G-449A、C-341A、A-322G、C-246A、G-240A、C-225T、A-103T,提交SNP数据库得到登录号。生物信息学软件预测得到STAT3基因核心启动子区和CpG岛,SNP位点导致附近大量转录因子结合位点消失和新位点产生。多态性位点对转录因子结合位点有显著影响,但并不改变CpG岛大小。关联性分析结果表明,A-322G对务川黑牛体重有极显著影响(P<0.01),A等位基因为有利等位基因。与AA或GG纯合基因型相比,AG基因型个体有更出色的体重性状。A-322G可能作为影响肉牛生长性状的重要功能性SNP,STAT3基因可能作为肉牛选种选育的候选基因,研究结果为进一步确定STAT3基因功能奠定试验基础。

马铃薯SGT3基因表达及其启动子功能分析

鼠李糖转移酶(rhamnosyltransferase SGT3)是植物糖苷生物碱合成的关键酶,它主要调控α-茄碱和α-查茄碱从其β形式的转化。本文研究马铃薯栽培种SGT3基因的表达特点及其启动子的功能。实时定量PCR结果发现在红光照射24h后,SGT3的表达量是黑暗处理的26.8倍,说明红光显著诱导了SGT3的表达;为进一步分析该基因的光调控机理,本项研究克隆到SGT3上游长度为2449bp的启动子序列,通过分析发现该启动子的转录起始位点位于翻译起始位点上游-152bp,同时确定了该启动子核心序列及上游增强子、抑制子序列,受病原菌、损伤、干旱、ABA激素及一系列光调控的顺式元件。构建不同长度(349,572,979,1312和1870bp)的该启动子驱动报告基因GUS的植物表达载体并转化烟草。结果证明,不同长度的SGT3启动子都可以启动GUS表达,但没有CMV35S启动的GUS表达量高;其中在P572和P979的表达强度较高,这可能与该片段含有启动子的正调控元件(GATA BOX,5′UTRPY-RICH STRETCH)有关,GUS表达强度在P1312和P1870中明显减弱,预测到该区段存在抑制基因表达的负调控元件(WRKY710S);SGT3启动子的组织特异性实验表明GUS染色主要集中在烟草叶片的叶脉部分,茎中的表皮、韧皮部及木质部,但髓部几乎不表达,根中主要分布在根冠、分生区以及维管束组织中。上述结果为将来研究SGT3在糖苷生物碱合成过程中的调节功能提供了依据。

一种改良的克隆小麦GLP3基因启动子的TAIL-PCR技术

以小麦基因组DNA为模板,用一种改良热不对称交错PCR(thermal asymmetric interlaced PCR,TAIL-PCR)技术克隆到全长为1748bp的小麦GLP3基因的上游侧翼序列。测序结果表明,TATA-box位于基因转录起始位点CAT-box上游-27bp处;CAAT-box位于CAT-box上游-163bp处;ATG位于CAT-box下游94bp处,5'UTR(非编码区)序列全长93bp,表明该序列为小麦GLP3启动子序列。

Col生态型拟南芥AP3基因启动子克隆及植物表达载体构建

隶属于MADS-Box基因家族的拟南芥花器官B类特征基因APETALA3（AP3）在花瓣和雄蕊中特异性地表达;AP3基因编码转录因子,与A类和C类特征基因协同作用控制双子叶植物花瓣和雄蕊的发育。研究表明AP3基因启动子为花特异表达启动子。因此,AP3基因启动子的克隆及功能鉴定对于园林植物与花相关的商业性状的定向改良具有重要作用。本文根据GenBank数据库报道的Ler生态型拟南芥（Arabidopsis thaliana）AP3基因启动子序列（U30729）设计了一对特异性扩增引物,基于PCR技术,用高保真的KOD-plusDNA聚合酶扩增了长度为1767bp的Col生态型拟南芥AP3基因启动子,并命名为pAtAP3,其Gen-Bank登录号为FJ619533。Bl2seq在线分析表明pAtAP3与U30729序列的相似性达98%,与Col生态型拟南芥BAC克隆T12E18（AL132971）9264~11030之间的碱基序列相似性达100%,且该段序列的下游基因编码AP3蛋白（CAB81799）,说明克隆序列为Col生态型拟南芥AP3基因的启动子。PLACE在线分析表明pAtAP3具有基本的启动子元件TATA-box和CAAT-box,还包含大量与花特异表达相关的顺式元件CArG1、CArG2、CArG3和anther-box等。本试验进一步构建了植物表达载体pAtAP3：：GUS,为该启动子的功能鉴定奠定了基础。

丙型肝炎病毒非结构蛋白NS3反式激活SV40病毒早期启动子的研究

聚合酶链反应(PCR)扩增丙型肝炎病毒 (HCV)非结构蛋白NS3基因 ,克隆至真核表达载体pcDNA3 1(- )中 ,构建HCV NS3基因真核表达载体 pcDNA3 1(- ) NS3;以该质粒转染肝母细胞瘤细胞系HepG2细胞 ,免疫印迹方法 (Westernblotting)检测转染细胞中HCVNS3蛋白的瞬时表达 ;与报告质粒pCAT3 promoter共转染HepG2细胞 ,用酶联免疫吸附方法 (ELISA)检测细胞中氯霉素乙酰转移酶 (CAT)的表达活性。结果显示 ,质粒pcDNA3 1(- ) NS3在HepG2细胞瞬时表达HCVNS3蛋白 ,共转染实验中pcDNA3 1(- ) NS3组的CAT表达活性是空质粒对照组的 4 6倍。表明构建的表达载体能在哺乳动物细胞中表达出相应蛋白 ,并能够反式激活SV4 0病毒早期启动子。本研究为进一步克隆HCVNS3蛋白反式激活的靶基因 。

小黑杨CYCD3;3基因启动子序列分析及其在拟南芥中的表达

通过相关网站及生物信息软件对Poptr:CYCD3;3基因启动子序列进行详细分析,从小黑杨(Populus)叶片总DNA中克隆到2 000 bp的目的片段,构建植物表达载体(p CAMBIA1301-Promoter:CYCD3;3),并利用浸花法转化野生型拟南芥(Arabidopsis thaliana);通过抗性筛选和分子检测结果显示,p CAMBIA1301-Promoter:CYCD3;3基因已经整合到拟南芥基因组中。同时对获得的转基因幼苗进行GUS染色并观察,其基因表达模式主要集中在植物分生组织中,由此表明Poptr:CYCD3;3调控CYCD3;3基因在细胞分裂中发挥作用。

水稻重复序列RRD3在转基因植物中的启动子功能

来源于水稻 (OryzasativaL .)的一个 82 0bp多拷贝重复序列RRD3 ,含有植物启动子TATA_box、CAAT_box等特征保守基元。用RRD3取代Ti载体pBI12 1中的CaMV 35S启动子 ,通过植物转化鉴定RRD3的启动子功能。组织化学分析表明 ,根癌土壤杆菌 (Agrobacteriumtumefaciens (SmithetTownsend)Conn)LBA44 0 4转化后的烟草 (Nico tianatabacumL .)再生植株和水稻愈伤组织都显示了gusA基因的表达 ,并且发现转基因烟草茎端组织的GUS活性比其他部位强。这些结果提示RRD3在转化的植物中行使了启动子功能 ,该DNA片段中启动子核心功能序列的确定正在进行中。

拟南芥VHA-c3启动子的GUS基因融合表达

VHA-c3基因是拟南芥液泡H+-ATPasec亚基的5个同源基因之一,已有研究结果表明其与植物抗非生物胁迫有关。在克隆不同长度VHA-c3基因上游调控序列的基础上,利用GUS报告基因,研究了VHA-c3基因的植物组织及器官定位。结果表明:VHA-c3起始密码子上游772bp的序列内存在着VHA-c3基因的基本启动子元件,可指导基因组成型表达在拟南芥的叶片、表皮毛、叶柄、根、雄蕊、柱头和萼片;在VHA-c3起始密码子ATG上游2812bp～2234bp片段和1496bp～772bp片段中各存在一个负调控元件,在2234bp～1496bp片段中存在一个正调控元件,它们的存在可控制基因在气孔中的表达。

大豆脂肪氧化酶-3基因(Lox3)启动子的克隆及其瞬时表达分析

利用PCR技术从大豆基因组DNA中分离脂肪氧化酶-3基因启动子片段Lox3p。PLACE在线启动子预测工具分析表明:序列中含有多种典型的种子及胚特异性表达元件。将克隆得到的Lox3p片段替换pCAMBIA1301中的CaMV35S启动子,构建表达载体pCAM-Lox3p。通过农杆菌介导法在大豆种子中进行瞬时表达,GUS组织化学染色及荧光测定都显示出Lox3p驱动GUS基因表达的强度高于CaMV35S启动子。结果表明,该Lox3p启动子片段具备一定的胚特异表达特性,为探明大豆脂肪氧化酶-3基因启动子胚特异表达调控序列及其调控机制的研究奠定基础。

runx3启动子区域甲基化在急性白血病中意义的初步研究

为了探讨runx3基因启动子区域甲基化在急性白血病发病机制中的作用及其临床意义,采用甲基化特异性PCR(MS-PCR)检测CHRF、U937、K562细胞系及40例急性白血病患者和10例正常人骨髓或外周血runx3基因启动子区域的甲基化情况,并用RT-PCR方法检测各系runx3基因的表达情况。结果发现,健康人及细胞系中均未检测到甲基化,而检测到该基因的表达;40例急性白血病患者甲基化检测阳性率35%(14/40),明显高于正常人0%,差异有统计学意义(p<0.05),其中AML30.43%(7/23),ALL41.18%(7/17),p>0.25,两者无明显差异。甲基化检测阳性患者均未检测到runx3基因的表达。存在runx3启动子区域甲基化患者化疗前骨髓原始细胞数均高于runx3启动子区域未甲基化患者(p<0.01),而且首次化疗后完全缓解率低于未甲基化者(p<0.05),差异有显著性。结论:runx3基因启动子区域甲基化在急性白血病的发病机制中起一定的作用,其检测对估计白血病预后具有临床意义。

猪EIF2S3基因启动子的克隆、活性及转录调控元件分析

旨在初步分析猪EIF2S3基因的启动子活性以及转录调控元件。利用生物信息学分析、PCR扩增、基因克隆、细胞转染、双荧光素酶活性分析等方法,获得了EIF2S3基因启动子区域的序列特征,构建了不同片段长度的EIF2S3基因启动子区的双荧光素酶报告基因载体并分析了其荧光素酶活性,进而确定了EIF2S3基因的核心启动子区域以及关键的调控区域,最后还预测了关键调控区域的转录因子及其结合位点。结果表明,EIF2S3基因候选启动子区包含3个核心启动子以及2个Cp G岛;-706～+200 bp为EIF2S3基因的核心启动子区域,-706～-253 bp为EIF2S3基因启动子的关键调控区域,且发挥正向调节作用,而-1 563～-706 bp不存在任何对EIF2S3基因启动子活性有影响的调控元件; EIF2S3基因启动子的关键调控区域包含440个转录因子结合位点,且多个转录因子在此区域均有多个结合位点,如SP1、KLF4、Myo D1、Myo G、NFKB1。为进一步研究猪EIF2S3基因的表达机制奠定了基础。

水稻重复序列RRD3在CHO和3T3细胞中的启动子活性

RRD3是通过变性 -复性动力学从水稻基因组中克隆到的一个中度重复序列 .将 RRD3作为启动子亚克隆到氯霉素乙酰基转移酶基因为报告基因的 p CAT载体上 ,转染 5种动物细胞 .结果表明在 CHO、3T3细胞中能够启动 CAT基因的表达 .利用核酸外切酶 和 PCR构建了 RRD3的系列缺失体 ,经转染后的 CAT活性分析表明 ,该序列中存在多个与哺乳动物细胞中启动基因表达有关的调控元件 .结合 RRD3在大肠杆菌和高等植物烟草中启动报告基因表达的活性 ,对重复序列与生物进化的关系进行了讨论 .

肝癌组织中14-3-3σ启动子异常甲基化及基因转录水平检测

目的探讨肝癌14-3-3σ基因启动子异常甲基化状况及其与转录水平的关系。方法14-3-3σ启动子甲基化用甲基化特异性PCR检测;14-3-3σ mRNA的表达水平用实时定量PCR检测。结果14-3-3σ启动子甲基化在肝癌患者癌旁组织、肝硬化组织和癌组织中的阳性率分别为6.8%(3/44)、56.1%(23/44)和93.2%(41/44)。不同性别、分化程度和乙型肝炎病毒状态的组织中14-3-3σ甲基化频率无显著差异(P>0.05);发生甲基化的组织标本中90.6%(58/64)转录缺失,10.4%转录水平下降,而未发生甲基化的标本14-3-3σ mRNA表达水平基本正常。14-3-3σ甲基化与其mRNA水平明显负相关(P<0.05)。14-3-3σ甲基化与其mRNA表达水平下降密切相关(P<0.05)。结论从癌旁组织、肝硬化组织到癌组织,14-3-3σ基因启动子甲基化频率逐步升高,且与其mRNA表达相关,提示14-3-3σ启动子甲基化可能在肝癌形成过程中是一个早期事件,与肝癌发生有一定关系。

山葡萄几丁质酶基因VCH3启动子的分离及鉴定(英文)

利用接头PCR技术首次分离了长度为1 216bp 的“双优”山葡萄(Vitis amurensis Rupr.) classIII几丁质酶基因VCH3上游启动子序列(GenBank登录号AF441123),并用引物延伸方法鉴定了该启动子的转录起始位点,为5'-ATCAAGCAC-3'序列中的第二个A。序列分析结果表明,代表真核基因启动子特征的CAAT 盒和TATA 盒分别位于VCH3启动子转录起始位点上游?122和?29处。另外,在转录起始位点上游?1 181 bp 和?293 bp 处各有一个水杨酸(SA)响应的顺式作用元件TGACG。为了鉴定该启动子的功能,将该启动子连接到β-葡糖苷酸酶基因(GUS)编码区的上游构建了VCH3启动子-GUS融合基因,并用农杆菌介导叶盘转化法将该融合基因转入烟草栽培品种NC89 中。SA处理的转基因烟草根系和叶片GUS酶活性的荧光和组织化学检测结果表明VCH3启动子的驱动作用被SA诱导,因而该启动子在基因工程中将具有潜在的应用价值。

绵羊Dlx3基因启动子活性及其多态性与羊毛品质性状的关联

【目的】通过开展绵羊Dlx3基因启动子结构、活性、多态性及其与羊毛品质性状的关联等分析,揭示Dlx3基因在绵羊毛囊发育中的作用及其作用机制。【方法】采用PCR扩增Dlx3基因起始密码子上游1.5 kb区域,利用荧光素酶报告基因技术分析Dlx3基因启动子活性,采用测序方法寻找Dlx3基因启动子区SNP,并利用PCR-RFLP技术进行SNP分型。【结果】①Dlx3基因启动子近端序列的保守性较高,该区域内人、鼠及绵羊都具有23个保守的转录因子结合位点和一个CpG岛,而启动子的远端序列的保守性较低;②Dlx3基因的启动子在绵羊胚胎成纤维细胞中具有启动子活性;③Dlx3基因启动子的-1 551—-1 108 bp与-1 108—-707 bp区域对启动子活性影响较大;④Dlx3基因启动子区SNP位点(G-1166A)多态性与羊毛卷曲度显著相关。【结论】①Dlx3基因启动子在绵羊胚胎成纤维细胞中有活性;②Dlx3基因启动子的近端序列组成在人、鼠和绵羊中较为保守,而其远端序列的保守性较低,但是Dlx3基因启动子的远端序列对启动子活性影响较大;③Dlx3基因启动子区G-1166A位点是羊毛卷曲度的一个分子标记。

番茄rbcS3A启动子控制的GUS融合基因在转基因水稻中的表达

为研究不同启动子用于转基因水稻,克隆了番茄Rubisco小亚基rbcS3A基因的5′上游调控区,构建了由rbcS3A启动子引导的GUS嵌合基因,并经农杆菌介导导入到水稻中。对转基因水稻植株中GUS活性的定性与定量测定结果表明,rbcS3A启动子可驱动GUS报告基因在转基因水稻植株茎和叶组织中高效表达,而在根和种子等器官中不表达或表达活性极弱,表现出一定的组织特异性。在转基因水稻中,番茄rbcS3A启动子驱动外源基因的表达不受光诱导。

5Aza-dc对癌细胞TIMP-3启动子去甲基化的作用

目的:观察5-氮杂-2’-脱氧胞苷(5-Aza-2’-deoxycytidine,5Aza-dc)对癌细胞TIMP-3启动子甲基化的影响。方法:用5Aza-dc处理TIMP-3启动子甲基化的H2M肝癌细胞和A431表皮癌细胞,用Transwell检测癌细胞的侵袭及运动能力,用Westernblot检测TIMP-3的蛋白表达,用RT-PCR检测TIMP-3mRNA的表达,用甲基化特异性PCR检测TIMP-3基因启动子的甲基化。结果:(1)5Aza-dc作用后的H2M和A431细胞的侵袭及运动能力降低;(2)5Aza-dc作用后的H2M和A431细胞的TIMP-3蛋白及mRNA表达量增加;(3)5Aza-dc作用后的H2M和A431细胞的TIMP-3启动子区未检测到甲基化。结论:5Aza-dc可以使肝癌和表皮癌细胞TIMP-3启动子区去甲基化,使TIMP-3得以重新表达,恢复其抑制肿瘤侵袭和移动的能力。