裂解基因E和核酸酶基因串联表达载体的构建及大肠杆菌菌影的制备

目的构建噬菌体裂解基因E和核酸酶基因串联表达载体,制备高质量的大肠杆菌菌影。方法自行设计一对引物,PCR扩增PhiX174噬菌体裂解基因E,将该基因亚克隆至原核表达载体pGEX-6P-1,构建大肠杆菌菌影的表达载体pGEX-E。在E基因基础上与辅助基因葡萄球菌核酸酶A(SN)基因串联,并插入pGEX-6P-1载体,构建双基因串联高效表达载体pGEX-E-5aaLinker-SN和pGEX-E-15aaLinker-SN,采用CaCl2法将其转入大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导,制备大肠杆菌菌影。结果裂解基因E单基因及串联基因已成功插入融合表达载体pGEX-6P-1,所构建的大肠杆菌菌影表达载体pGEX-E、pGEX-E-5aaLinker-SN和pGEX-E-15aaLinker-SN,诱导后经透射电镜及活菌计数显示大肠杆菌已发生不同程度裂解,制成了大肠杆菌菌影。电镜下菌影形态完整,内容物已释放到胞外。结论已成功构建了噬菌体裂解基因E单基因及裂解基因和核酸酶基因串联基因表达载体,并制成了大肠杆菌菌影,为进一步研究菌影这一新型的疫苗及佐剂形式奠定了基础。

噬菌体裂解基因E原核表达载体构建及大肠杆菌菌影的制备

根据Genbank已知序列,设计1对引物,采用PCR方法扩增PhiX174噬菌体裂解基因E,经克隆、鉴定及序列测定分析,将该基因亚克隆到原核表达载体pGEX-6P-1,构建了能够在大肠杆菌中表达裂解基因E的载体pGEX-E,并采用CaCl2法将其转入大肠杆菌BL21(DE3),经诱导后成功获得了大肠杆菌菌影,为进一步研究菌影这一新型的疫苗制备方法和新的疫苗佐剂奠定了基础。

基于PhiX174基因E介导的遗传灭活多杀性巴氏杆菌

采用基因工程方法,将PhiX174噬菌体裂解基因E和温敏控制表达系统与质粒pPBA1100基因杂交,构建了重组子pPBA1100-E。将重组子转化到多杀性巴氏杆菌中,通过温度诱导使裂解基因表达。用限制性内切酶检验重组子,扫描电镜观察多杀性巴氏杆菌细菌幽灵和菌落形成单位评价遗传灭活率。结果表明:重组质粒经限制性内切酶酶切鉴定,琼脂糖电泳呈现3条谱带,分子量与理论值一致;扫描电镜观察表明,重组子在多杀性巴氏杆菌中成功表达,获得了细菌幽灵;菌落形成单位检验结果显示,多杀性巴氏杆菌遗传灭活率达到99%。为制备天然细菌外膜蛋白抗原疫苗提供技术依据。

阻抑eIF-4E对大肠腺癌LS-174T细胞乙酰肝素酶mRNA及其翻译表达水平的影响

目的 :确定阻抑结肠癌LS - 174T细胞中过量表达的真核细胞起始因子 - 4E(eukaryoticinitiationfactor- 4E ,eIF - 4E)是否促进乙酰肝素酶 (heparanase)mRNA的降解 ,并改变其翻译表达水平。方法 :应用脂质体包裹与eIF - 4EmRNA翻泽起始点互补的asODN ,转染处理人大肠腺癌细胞LS - 174T。使用Westernblot和RT -PCR方法分别检测eIF - 4E被阻抑后其转录和翻译水平的改变。乙酰肝素酶mRNA在细胞内水平采用Northernblot定量检测 ,其蛋白表达水平改变采用Westernblot检测。结果 :asODN经脂质体转染LS - 174T细胞后 ,eIF - 4E基因表达明显受到抑制 ,其蛋白表达产物也显著下降。伴随eIF - 4E被阻抑表达 ,Northernblot结果显示乙酰肝素酶mRNA水平下降 ,且其蛋白翻译表达量也降低。结论 :阻抑eIF - 4E影响LS - 174T细胞乙酰肝素酶mRNA稳定、促使其降解 。

致禽肾脏、肠道病变大肠杆菌菌影的制备及其裂解效率的测定

为制备高裂解效率的致禽肾脏、肠道病变大肠杆菌菌影,本研究通过编码15个柔性氨基酸linker采用融合PCR法将噬菌体中Φ174的裂解蛋白E基因和金黄色葡萄球菌核酸酶A基因(SN)串联(E-15L-SN),插入温控表达质粒pBV220,构建重组温控双裂解表达质粒(pBV-ES),采用PCR扩增其温控双基因裂解表达盒(DLS-ES)插入E.coli-Pasteurella(大肠杆菌和巴氏杆菌)穿梭质粒pBA1100,构建重组温控双基因裂解穿梭质粒pBA1100-DLS-ES。该质粒可以通过温控制备高裂解率的E.coli和Pasteurella两种菌的菌影。本实验将构建的pBA1100-DLS-ES电转化至致禽肾脏、肠道病变E.coli中,28℃集菌,42℃温控诱导裂解蛋白E和核酸酶A表达。OD_(600nm)值及电镜结果表明,双基因裂解率高于单基因,同时收集菌影时间也比单基因裂解短,42℃诱导2 h含双裂解基因的菌液处理菌体裂解率达到99.9999%,本实验利用菌影形成机制将含青霉素抗性的致禽肾脏、肠道病变E.coli制备成菌影,为新型菌影疫苗的制备提供实验依据。

大肠杆菌菌影制备及介导pEGFP-N1在RAW264.7细胞中表达

通过PCR扩增噬菌体PhiX174裂解基因E,并将其插入到温控表达载体pBV220中,构建重组温控表达质粒pBV220-E。将重组质粒pBV220-E转化至大肠杆菌DH5α中,升温到42℃诱导E基因的表达。将真核表达质粒pEGFP-N1与大肠杆菌菌影孵育后转染小鼠巨噬细胞RAW264.7,荧光显微镜观察pEGFP-N1的表达情况。结果表明:扩增的E基因全长为276bp,与GenBank公布的基因序列一致。电镜观察结果显示,细菌表面出现跨膜孔道,细菌内容物经孔道排出形成空壳。荧光显微镜观察结果显示,大肠杆菌菌影介导的pEGFP-N1在小鼠巨噬细胞中获得表达。为进一步研究以细菌菌影为基础的新型灭活疫苗和载体疫苗提供参考依据。

重组双基因鸭源大肠杆菌菌蜕的制备

目的利用裂解E基因和葡萄球菌核酸酶A(SN)基因的表达,制备鸭源大肠杆菌(E.coli)菌蜕。方法通过将带有裂解E基因和葡萄球菌核酸酶A(SN)基因的质粒pET29a-E-S转化至鸭源E.coli O_(92)中,对E.coli O_(92)(pET29a-E-S)进行诱导,每隔30min检测菌液的OD_(600)值,并检测培养液中所含DNA。结果通过诱导,E.coli O_(92)(pET29a-E-S)OD_(600)值在诱导90min后开始持续下降,180min时开始趋于平稳,到360min溶菌效率达99.999%。并且葡萄球菌核酸酶把DNA降解为50~400bp的小片断。结论通过裂解E基因和SN基因表达,成功制备了E.coli O_(92)菌蜕,本实验为进一步研究该菌蜕疫苗奠定了基础。

中国对虾素在大肠杆菌(Escherichia coli)中的重组表达

中国对虾素是从中国对虾血细胞中克隆得到的一种抗菌肽。为了进一步研究中国对虾素(CHP)的功能并为制备特异性抗体作准备,采用大肠杆菌表达外源蛋白的方法,进行了对虾素原核表达的研究。根据从中国对虾血细胞中克隆得到的对虾素基因设计特异性引物扩增中国对虾素成熟肽基因(Chp),插入原核表达载体pGEX4T1中,在E.coliBL21表达融合蛋白GSTCHP。结果表明,不同表达菌株的融合蛋白表达量为30%—34%,同一菌株在诱导5h后能达到最高表达量。利用GST亲和层析纯化融合蛋白,将融合蛋白用凝血酶裂解以得到CHP,其分子量约为5.6kDa,N端测序结果与期望的成熟对虾肽序列一致。用液体生长抑制方法检测活性,表明重组GSTCHP蛋白及CHP均表现出对大肠杆菌的抑菌活性。

菌影的制备方法及应用

菌影是细菌在物理、化学或生物的因素作用下,其核酸等内含物流失而形成的细菌空壳。论文介绍了目前菌影的不同形成机制和制备方法——基因灭活、抗菌肽穿孔细胞膜、化合物处理等方法,并通过分析不同制备方法的菌体裂解率,总结高效制备菌影的方法,为大规模生产安全有效的菌影及其作为疫苗、外源抗原载体的应用提供参考。

大肠杆菌“菌影”的制备

通过PCR扩增噬菌体PhiX174的裂解基因E,将该基因连接到含有PR/cI启动阻遏系统的pBV220载体中,从而使裂解基因E和启动阻遏系统λPL/PR-cI857串联成为温度敏感的裂解盒,构建溶菌质粒pBV-E。采用CaCl2法将其转入大肠杆菌BL21(DE3),含有裂解质粒的大肠杆菌在28℃条件下生长到对数生长期,然后升温到42℃诱导其溶解,制成了大肠杆菌菌影。电镜观察发现菌影形态完整,内容物全部被释放到胞外。

金黄色葡萄球菌核酸酶A在温控双表达载体中的表达及其活性分析

菌蜕制备时,金黄色葡萄球菌核酸酶A(Staphylococcal nuclease A,SNA)在温控单表达系统中表达时,对宿主菌的灭活效率比其在双表达系统中与基因E共表达时的灭活效率高近一个数量级。为探究导致这种差异的可能机制,将SNA克隆至一温控双表达载体进行诱导表达并对其活性进行综合分析。结果显示,胞内和胞外产物均具有核酸酶活性,分别在升温诱导30 min和90 min后被检出,对宿主菌的4 h灭活率为99.7%,宿主基因组亦被成功降解。这表明,SNA在温控双表达载体中的表达仍能如在单表达载体中一样有效灭活细菌,裂解基因E和SNA的共表达可能才是造成上述差异的主要原因。

猪霍乱沙门菌菌蜕的制备及免疫保护效力研究

为制备猪霍乱沙门菌菌蜕并研究其免疫保护效力,克隆噬菌体phi X174裂解基因E,与p BV220连接,构建温控溶菌表达载体,将该载体转入猪霍乱沙门菌TTB1中,制备菌蜕并对其裂解率、安全性以及对小鼠的免疫保护效力进行了研究。结果显示:成功克隆了裂解基因E、片段大小274 bp,构建了温控溶菌质粒载体p BVE,制备了猪霍乱沙门菌菌蜕,其裂解率最高为99.46%、经冻干灭活残余活菌,安全性试验检测证实其安全后,对小鼠进行了免疫保护试验,其保护率为70%、与弗氏佐剂灭活苗保护率相当、优于甲醛灭活苗。研究为猪霍乱沙门菌感染的防治奠定了基础。

利用温控双表达载体制备印第安纳沙门菌菌蜕

为制备安全高效的印第安纳沙门菌菌蜕,本研究以温控质粒pTCV为载体,分别构建出只含噬菌体PhiX174裂解基因E的pTCK01质粒、同时含裂解基因E和金黄色葡萄球菌核酸酶A(SNA)的pTCK02质粒及对裂解基因E和SNA密码子优化后的p TCK03质粒,分别转化印第安纳沙门菌S1105后经42℃诱导表达,并对各重组菌开展溶菌动力学监测、重组菌的基因组电泳检测和菌蜕电镜观察。PCR鉴定结果表明,重组质粒pTCK01、pTCK02和pTCK03均正确构建。溶菌动力学显示,含质粒pTCK03的重组菌S1105(pTCK03/S1105)的OD600nm值在诱导后120 min达到最低,且低于重组菌p TCK01/S1105和重组菌pTCK02/S1105,之后一直稳定在最低水平;其溶菌率也显著高于pTCK01/S1105和p TCK02/S1105(p<0.05)。基因组电泳检测结果显示,pTCK03/S1105基因组在诱导1 h后即被降解且降解得最彻底。扫描和透射电镜观察结果显示,pTCK03/S1105菌蜕表面形态明显皱缩,胞质内容物完全释放。上述结果表明,通过优化裂解基因E和SNA密码子可提高印第安纳沙门菌菌蜕的裂解效率,并彻底降解了其遗传物质,本研究为印第安纳沙门菌菌蜕疫苗的研发提供新思路和参考。

猪大肠杆菌O_(139)菌影的制备及其裂解效率

通过PCR方法扩增噬菌体ΦX174的裂解基因E,将其与温控表达载体pBV220连接,成功构建了温控裂解表达载体;将该载体转入猪致病性大肠杆菌O139菌株中,温控诱导裂解蛋白的表达,制备O139的菌影,并对其裂解效率做了初步研究。结果显示,成功克隆了裂解基因E,构建了温控裂解表达载体pBV-E,pBV-E在猪大肠杆菌O139中通过温控表达裂解蛋白能够抑制细菌的增殖,并使活菌数下降3个指数。结果表明,制备的猪大肠杆菌O139菌影为猪大肠杆菌O139新型菌影疫苗的研制奠定了基础。

猪源致病性大肠杆菌菌蜕的制备

为制备仔猪水肿病源致病性大肠杆菌菌蜕,本实验克隆phiX174裂解基因E,构建温控溶菌表达载体,将其转入猪源致病性大肠杆菌JLBC1501中,制备菌蜕计算其裂解率,并用电镜进行观察。结果显示:扩增出片段大小为274bp的裂解基因E,成功构建温控溶菌质粒载体pBVE,制备了猪源致病性大肠杆菌菌蜕,其裂解率最高为99.72%,扫描电镜观察,菌蜕株内容物大量排出、细菌发生明显皱缩。研究结果为仔猪水肿病的防治奠定了基础。

人伤寒沙门菌Ty21a菌蜕的制备

目的探讨利用噬菌体PhiX174 E基因制备人伤寒沙门菌Ty21a菌蜕的可行性以及适当制备条件。方法将PhiX174 E基因克隆至温控表达系统,筛选获得裂解效率较高的质粒pMBE,通过优化转化方法将pMBE导入Ty21a,利用温控表达系统进行Ty21a菌蜕制备。菌落计数计算菌蜕裂解效率,并通过扫描电镜和透射电镜观察其形态结构。结果裂解质粒pMBE介导大肠杆菌DH5α的裂解效率达99.99%;通过电击转化方法获得重组Ty21a(pMBE),利用温控表达系统成功制备Ty21a菌蜕,裂解效率达96.77%。电镜观察菌蜕结构完整并呈空泡状结构,并能看到溶菌孔道。结论 PhiX174 E基因表达可实现人伤寒沙门菌Ty21a裂解形成Ty21a菌蜕,为其作为疫苗和药物递送载体的研究奠定了基础。

多杀性巴氏杆菌幽灵的研究

采用基因工程方法,将PhiX174噬菌体裂解基因E和温敏控制表达系统与质粒pPBA1100基因杂交,构建了重组子pPBA1100-E.将重组子转化到多杀性巴氏杆菌中,通过温度诱导使裂解基因表达.用限制性内切酶检验重组子.扫描电镜观察多杀性巴氏杆菌细菌幽灵和菌落形成单位评价遗传灭活率.结果表明:重组质粒经限制性内切酶酶切鉴定,琼脂糖电泳呈现三条谱带,相对分子质量与理论值一致.扫描电镜观察显示,重组子在多杀性巴氏杆菌中成功表达,获得了细菌幽灵.菌落形成单位检验结果显示,多杀性巴氏杆菌遗传灭活率达到99%.

制备大肠杆菌菌蜕的方法比较

为进一步研究大肠杆菌菌蜕的制备技术,以pBV221、pCold IV和pETDuet1载体为基础构建了表达噬菌体E基因的溶菌质粒,并利用pETDuet1的2个多克隆位点构建了同时表达E基因和金黄色葡萄球菌核酸酶A的双表达溶菌质粒。经检测,pBV221-E/DH5α组和pCold-E/BL21组的裂解效率最高,但pCold-E/BL21组的裂解起始时间晚于其他几组。诱导剂的浓度对pETDuet1-E-SNA/BL21(DE3)的裂解效率有较大影响。电泳结果显示,随着E基因的表达,细菌DNA逸出膜外,同时金黄色葡萄球菌核酸酶A将DNA降解为250 bp以下的小片段。除pBV221-E/BL21组外,β-丙内酯可实现对其他试验组菌蜕的完全灭活。电镜观察发现,几组菌蜕在结构上并无明显差别。与对照菌相比,菌蜕结构完整,电子密度低且不均匀,细胞膜有不同程度的皱缩。

粗糙型布鲁菌M111菌壳的制备

将含有裂解酶基因重组温控裂解质粒pBBR1MCS∷PR-PL-E电转化至粗糙型布鲁菌M111中,构建重组布鲁菌M111(pBBR1MCS∷PR-PL-E)。重组菌株在28℃培养,42℃诱导表达裂解酶E,从而制备布鲁菌菌壳。绘制布鲁菌生长曲线及裂解曲线,计算裂解率并用透射电镜观察布鲁菌菌壳的形态。结果显示,成功制备了布鲁菌菌壳,温控裂解质粒pBBR1MCS∷PR-PL-E对布鲁菌的裂解率为100%。透射电镜观察可见细菌内容物部分流出,细菌表面出现不同程度的皱缩,细胞形态发生变化。结果表明,本试验成功制备了粗糙型布鲁菌菌壳,初步研究了其基本特性,为下一步开展布鲁菌菌壳疫苗的研究奠定了基础。

金黄色葡萄球菌核酸酶A与不同外源DNA片段融合表达的作用比较

金黄色葡萄球菌核酸酶A(Staphylococcal nuclease A,SNA)可用于菌蜕制备中宿主菌的进一步灭活及残存遗传物质的去除。关于SNA在去除了信号肽后是否仍能分泌至胞外以及是否需要融合其他氨基酸片段才能在宿主菌胞质中发挥作用尚存争议。为厘清这一争议,分别构建一系列含SNA、SNA与λ噬菌体cro基因或结核杆菌脲酶基因部分序列的融合片段c SNA或u SNA的温控质粒并对其在大肠杆菌内的作用进行评价。结果显示,SNA、c SNA和u SNA的表达产物对大肠杆菌的4 h灭活率分别为99.9%、99.8%和74.2%。升温诱导30 min后,SNA和c SNA即可在宿主菌胞内被检出,而u SNA需1 h;相较之下,SNA和c SNA在培养液上清中的被检出时间要晚1 h,u SNA则晚2 h。对三者的核酸酶活性检测均为:SNA﹥c SNA﹥u SNA,且胞外活性都显著低于胞内。此外,SNA和c SNA在诱导2 h后即将宿主基因组成功降解,而u SNA则在整个实验期间均未能使宿主基因组完全降解。这表明SNA、c SNA和u SNA的表达产物均具有核酸酶活性,可被动释放至胞外,外源DNA片段的融入反而会降低SNA的核酸酶活性。