Tet-on控制的Luciferase和SupF突变报告基因质粒的构建及其在顺铂致突变作用中的应用研究

目的研究TCR在顺铂导致的细胞内DNA损伤和突变过程中的分子机制,并为进一步研究转录偶联修复与突变发生的分子机制提供重要分子生物学依据。方法首先将SupF突变报告基因克隆到带有双向真核启动子的含有Tet调控元件TRE的表达载体pBI-L的多克隆位点(MCS)上,获得pTCR-1,再将SV40ori元件插入pTCR-1载体,最终获得pTCR-2质粒。酶切和DNA测序证实后,用顺铂将pTCR-2进行体外DNA损伤后瞬时转染至Tet-on293细胞,在Dox诱导下培养48h,从细胞内提取质粒,纯化后转化SY204菌株,蓝白斑筛选挑取白色突变斑,计算突变频率并进行DNA测序检测突变频谱。结果经酶切鉴定和测序分析,插入片段长度和序列正确。在Dox诱导下取得了SupF报告基因在转录偶联修复途径中的突变频率与频谱。结论重组的pTCR-2质粒具有在真核细胞中Tet启动的转录活性,应用于顺铂致突变研究中,使转录条件下的突变情况能够得以反映。

β-防御素-2荧光素酶报告基因载体及克罗恩突变体的构建

目的:构建人β-防御素-2(hBD-2)荧光素酶报告基因质粒及其克罗恩病(Crohns,CD)相关突变体,并检测其在人胚胎肾T细胞(HEK-293T)中的活化.方法:通过基因重组构建包含hBD-2启动子序列的报告基因质粒hBD-2-780-luc,再通过定点突变技术在启动子区(-233位点)引入变异点(G变为C),构建突变体hBD-2-mut-luc;经酶切及测序验证后,将报告基因质粒和野生型NOD2/CARD15蛋白真核表达载体共转染到HEK-293T中,TNF-α刺激后测定双荧光素酶的表达.结果:酶切和测序证实,构建了重组体hBD-2-780-luc及其突变体hBD-2-mut-luc,两者均能表达荧光素酶活性,且明显高于空载体.结论:hBD-2报告基因质粒hBD-2-780-luc及其CD相关突变体hBD-2-mut-luc构建成功,并在细胞内活化表达荧光素酶.

类固醇激素受体起始密码子区突变位点报告基因系统的构建

目的 构建含有类固醇激素受体(VDR)起始密码子区突变序列的双荧光素酶报告基因系统。方法 以人肝组织总RNA为模板应用RT-PCR方法扩增出VDRcDNA基因序列全长并克隆于T载体后酶切再与空载体pcDNA3.1(-)B-myc/his连接形成重组载体;测序验证后与荧光素酶报告基因连接构建起始密码子区T/C突变型人VDR,以phRL-SV40质粒作为内对照共转染COS-7细胞,设1,25(OH)2VD3不同浓度点进行干预后,化学发光法检测荧光强度。结果 人VDR基因起始密码子区突变重组质粒测序验证与Genbank完全相同。通过双荧光素酶报告基因分析系统检测,1,25(OH)2VD3干预组荧光素酶活性数值显著升高,差异有统计学意义(P<0.05),表明人VDR起始密码子区突变重组体在COS-7细胞中存在转录激活能力。结论 成功构建了含有起始密码子区突变的报告基因载体,为VDR有关的药物代谢异常、肿瘤易感性提供机制性指导。

PRL-1基因3’UTR荧光素酶报告基因载体及突变体的构建

目的针对促肝细胞再生磷酸酶1(phosphatase of regenerating liver-1,PRL-1)3’端非翻译区(3-untranslatedregion,3’UTR)构建PRL-1荧光素酶报告基因载体及突变体,为研究miR-339-5p在结肠癌中调控其靶基因PRL-1提供有效的工具。方法 PCR扩增包含PRL-1的3’UTR的DNA片段,克隆至荧光素酶载体psiCHECK-2,构建psiCHECK-2/PRL-13’UTR载体;经双酶切及测序鉴定后,对psiCHECK-2/PRL-1 3’UTR重组质粒"种子区"的7个碱基进行定点突变,构建psiCHECK-2/PRL-1 3'UTR突变载体。结果克隆获得的psiCHECK-2/PRL-1 3'UTR载体中DNA片段大小及序列与GenBank报道的一致,且插入方向正确。"种子区"的7个碱基定点突变成功。结论成功构建了含PRL-1基因3'UTR区的荧光素酶报告基因载体及突变体,可用于后续功能研究。

LGALS3BP 3’UTR荧光素酶报告基因载体构建及鉴定

目的构建LGALS3BP(lectin,galactoside-binding,soluble,3 binding protein,LGALS3BP)基因3’非编码区(3’-untranslated region,3’UTR)的野生型及突变型荧光素酶报告基因重组载体并进行鉴定,以备进一步研究miRNA对LGALS3BP基因的调控。方法Targetscan软件预测LGALS3BP 3’UTR上的miRNA结合位点;以人肝癌细胞系SMMC-7721基因组DNA为模板,进行PCR扩增,获得野生型LGALS3BP基因3’UTR片段,经双酶切将目的片段定向插入报告基因载体pGL3-Control中,将克隆好的重组载体转化大肠埃希菌DH5α感受态细胞进行扩增,采用菌落PCR及测序监定重组子。设计位点突变型LGALS3BP 3’UTR扩增引物,以构建的野生型LGALS3BP 3’UTR重组质粒为模板,采用重叠PCR及定点突变PCR技术进行扩增分别构建单独位点及双位点突变型重组荧光素酶报告基因载体。结果野生型LGALS3BP 3’UTR重组质粒经菌落PCR鉴定,可见871 bp的目的基因片段,大小与预期相符;测序结果表明,插入序列与LGALS3BP 3’UTR序列完全一致且插入方向正确。Targetscan软件预测到LGALS3BP 3’UTR区有两个感兴趣的miRNA结合位点。突变型LGALS3BP 3’UTR重组质粒测序鉴定结果表明,单独位点及双位点突变型重组质粒中均成功引入结合位点突变。结论成功构建LGALS3BP的3’UTR野生型(pGL3-LGAL-W-3’UTR)、两个单独位点突变型(pGL3-LGAL-M1-3’UTR和pGL3-LGAL-M2-3’UTR)及双位点突变型(pGL3-LGAL-M-3’UTR)重组荧光素酶报告基因载体,为后续研究miRNA对LGALS3BP基因的调控奠定基础。

AP2α荧光素酶报告基因的构建及在BMPs诱导成骨分化研究中的应用

目的构建一种携带转录蛋白AP2α效应元件的荧光素酶报告基因载体,并应用于筛选BMPs对AP2α转录活性的影响。方法设计4个串联的AP2α效应元件(AP2α-RE),将其克隆至经Bam HⅠ和MluⅠ双酶切的pBGLuc荧光素酶报告基因质粒构建pBGLuc-AP2α-RE载体。重组腺病毒Ad-AP2α及其两种显性负性突变体Ad-dnAP2α感染小鼠间充质干细胞C3H10,通过Realtime PCR、Western blot检测AP2α的mRNA和蛋白水平表达,EMSA检测AP2α的DNA结合能力。pBGLuc-AP2α-RE转染C3H10细胞,荧光素酶报告基因检测同上各组AP2α的转录活性。Ad-BMPs感染pBGLuc-AP2α-RE转染的C3H10细胞,荧光素酶报告基因筛选BMPs对AP2α转录活性的影响。结果经PCR、酶切及测序鉴定,证实AP2α-RE正确克隆至pBGLuc-AP2α-RE荧光素酶报告基因载体,Ad-AP2α感染能显著提高AP2α的表达及结合DNA的能力。显性负性突变体可以表达各自的突变体,EMSA结果显示Ad-dnAP2α-△bHLH组能显著抑制AP2α结合DNA的能力,而Ad-dnAP2α-△TAD组结合的DNA探针强于对照组。荧光素酶报告基因提示AP2α过表达组能促进AP2α转录活性,而两种显性负性突变体均能抑制AP2α转录活性。重组腺病毒BMPs感染组的AP2α转录活性均有增高,其中BMP9最为显著。结论成功构建携带转录蛋白AP2α效应元件的荧光素酶报告基因载体用于检测AP2α的转录活性,并初步发现BMP9对AP2α的转录活性有明显的促进作用。

报告基因系统HSV1-sr39tk/FIAU监测治疗基因表达的体外研究

构建HSV1-sr39tk为报告基因,以VEGF165为治疗基因的重组腺病毒载体Ad5-sr39tk-IRES-VEGF165(Ad5-SIV),将其以不同感染复数(MOI=0、10、25、50、75、100)感染大鼠骨髓间充质干细胞,用免疫激光共聚焦技术检测HSV1-sr39tk与VEGF165的表达。用酶联免疫吸附试验(ELISA)监测感染病毒后细胞培养上清中VEGF165蛋白分泌量;细胞摄取131I-FIAU实验监测HSV1-sr39tk报告基因的表达情况,以腺病毒包装增强型绿色荧光蛋白(Ad5-EGFP)为对照。结果显示:免疫共聚焦显微镜可观察到HSV1-sr39tk蛋白与VEGF165蛋白在细胞内成功表达;VEGF165蛋白分泌情况与MOI间呈线性正相关(P<0.05);感染Ad5-SIV后细胞对131I-FIAU摄取率增高与MOI间呈线性正相关(P<0.05)。不同时间摄取实验结果显示:30-150min间细胞摄取率迅速增高,之后增高减慢,进入平台期。MOI相关摄取结果与MOI相关ELLISA结果具有较好相关性(P<0.05)。Ad5-SIV经感染后可在大鼠骨髓间充质细胞中成功表达,并且治疗基因VEGF与报告基因HSV1-sr39tk的表达呈正相关,说明可通过报告基因HSV1-sr39tk监测治疗基因VEGF165的表达,为动物水平报告基因显像提供理论支持。

绿色荧光蛋白作报告基因的研究

海洋无脊椎动物的生物发光现象源于一类绿色荧光蛋白(green fluorescent proteins,GFPs)。自1992年Aequorea GFP cDNA被克隆后,GFP作为一个新的报告基因已取得了广泛的应用。 GFP-S65T是野生型GFP的Ser65→Thr的一个突变体。

报告基因在监测基因转移中的应用新进展

从实用意义上来说,基因转移不仅包括对目的基因转移的成功与否进行监测,而且包括预期的转基因表达模型的建立。这种转化体的检测和筛选往往存在很大的困难。由于应用以GFP和luc为基础的报告分子能够对转入基因的表达进行灵敏而无害的监测,因而大大地推动了基因转移技术的发展。对GFP分子的改进,使其在各种基因转移过程中得到了更加广泛的应用。随着成像技术日益成熟,luc测定的高灵敏性。

MEF2C基因启动子区碱基突变对转录活性的影响

目的研究MEF2C基因启动子突变对其转录活性的影响及其突变可能的致病机制。方法采用聚合酶链式反应,以对照组基因组DNA为模板,获得野生型MEF2C基因启动子区DNA片段(-939^+531bp)(1 470bp);利用分子克隆技术将目的片段连接到含有荧光素酶报告基因的pGL3-Basic载体上,构建野生型MEF2C启动子报告基因载体pGL3-Basic-MEF2C-WT;利用点突变技术,构建突变型MEF2C启动子报告基因载体pGL3-Basic-MEF2C-M1(M1点突变类型:-293插入G突变)、pGL3-Basic-MEF2C-M2(M2点突变类型:-160插入G,C>T突变);采用琼脂糖凝胶电泳、双酶切、基因测序方法验证上述3种载体是否构建成功;利用脂质体瞬时转染技术将pGL3-Basic-MEF2C-WT、pGL3-Basic-MEF2C-M1、pGL3-Basic-MEF2C-M2载体分别体外转染HEK-293T细胞,标记为WT组、M1组、M2组,将pGL3-Basic空载体转染HEK-293T细胞标记为对照组、将相同条件下培养未转染载体的细胞标记为空白组,采用双荧光素酶报告基因检测系统检测各组相对荧光素酶活性(relative luciferase activity RLA),比较各组载体的转录活性。数据用SPSS18.0软件进行单因素方差分析(ANOVA)处理,运用启动子区生物信息预测软件对各组启动子区序列可能的转录因子结合位点及CpG岛进行预测,并分析比较。结果成功构建了含野生型、M1型、M2型的MEF2C基因启动子区的荧光素酶报告基因载体pGL3-Basic-MEF2C-WT、pGL3-Basic-MEF2C-M1、pGL3-Basic-MEF2C-M2;空白组、对照组、WT组、M1组、M2组的RLA分别为(0.83±0.35)、(2.28±0.36)、(24.17±0.50)、(29.65±2.40);M1组和M2组的RLA水平高于WT组,分别是野生型的10.6倍、13倍,差异具有统计学意义(P<0.05);转录因子结合位点预测发现正常MEF2C基因启动子片段上-356^-108bp存在13个可能的位点,M1突变导致1个新的转录因子结合位点JCV-repeated-sequence生成,M2突变导致1个新的转录因子结合位点Sp1生成;预测发现正常MEF2C基因启动子片段上存在2个CpG岛,2个突变组预测没有发现CpG岛数目的变化,但位置发生变化。结论 MEF2C基因启动子区M1突变、M2突变均能提高转录活性,这2种突变导致启动子区转录因子结合位点数目、CpG岛位置的改变,这些变化可能与新疆维吾尔族单纯性先天性心脏病的发病机制有关。

基因捕获技术及其在水稻突变体库构建上的应用

基因捕获是一种新的基因标签技术,被广泛应用于植物突变体库的构建及基因分离。近年来,基因捕获技术应用于水稻突变体库构建方面取得了显著进展;介绍了基因捕获技术及其在水稻突变体库构建上的应用。

散发性扩张型心肌病相关ISL1基因突变分析

目的:分析散发性扩张型心肌病(DCM)相关ISL1基因突变谱。方法:收集226例散发性DCM患者和230名相匹配的健康人的血标本,抽提DNA。通过聚合酶链反应-测序分析ISL1基因的编码外显子及侧翼内含子。对所发现的ISL1基因突变,应用ClustalW2软件评估突变氨基酸在进化上的保守性,应用在线程序MutationTaster、PolyPhen-2和PROVEAN预测突变的致病性,应用双荧光素酶报告基因分析系统评估突变的功能效应。结果:在1例散发性DCM患者的ISL1基因中检测出1个新的杂合错义突变(c.706G>T即p.Asp236Tyr),该突变不存在于对照组。跨物种ISL1蛋白序列比对分析表明该被改变的氨基酸在进化上完全保守,致病性预测显示该基因突变具有致病性,生化分析表明突变体对靶基因的转录激活功能显著降低。结论:发现1个ISL1基因功能缺失性新突变,可能导致DCM,对DCM的早期个体化防治具有潜在的临床意义。

绿色荧光蛋白及其突变体的特征与应用

就GFP及其突变体的性质和GFP作为报告基因,在基因表达、蛋白质定位、蛋白质互作等方面的应用进行了综述。。

MsiR高可溶性蛋白突变株的筛选

外源蛋白在表达宿主中的可溶性是影响其应用的关键因素。采用m Cherry报告基因,构建Msi R-m Cherry融合蛋白,通过测定荧光值定性定量的测定Msi R蛋白在大肠杆菌中的可溶性表达量。随后,利用易错聚合酶链反应(Errorprone-PCR)和致突变菌株(XL1-Red)两种方式构建了msi R-m Cherry基因突变文库,经筛选得到了4株在大肠杆菌中以37℃作为诱导温度下可溶性明显提高的蛋白突变体。

突变形成的原核与原核-真核检测系统现状

原核细胞检测系统在检测突变形成的过程中 ,以其简便、快捷、灵敏、价格相对低廉等特点 ,起着不可替代的作用 ,目前较为常用的方法有 :回复突变试验、修复试验、SOS相关试验等 ;supFtRNA转运系统是穿梭于原核与真核细胞之间 ,当属原核_真核检测系统 ;现就其中回复突变试验和supFtRNA转运系统及其进展作一综述。

中慢生型天山根瘤菌MsiR组成型蛋白突变株的筛选

MsiR蛋白来源于中慢生型天山根瘤菌(Mesorhizobium tianshanense),是Lys R转录调控蛋白家族中的一员,它可以响应宿主植物释放的抗代谢物-刀豆氨酸,激活外运蛋白msiA编码基因的转录表达。通过构建MsiR突变文库,筛选得到了7个MsiR组成型突变蛋白,L166P、A147V、P83L、A278T组成型突变蛋白丧失了对刀豆氨酸的响应,在没有刀豆氨酸时的荧光值为800左右;A147T、E59G组成型突变蛋白仍然可以响应刀豆氨酸的诱导信号,添加刀豆氨酸时荧光值是未添加时的1.7倍。通过蛋白同源建模分析了组成型突变的氨基酸残基在MsiR蛋白上的空间分布及其对MsiR蛋白调控功能可能的影响。组成型突变蛋白的研究对进一步揭示LysR家族蛋白转录调控的机理有重要意义。

miR-29a靶基因ITGβ_1-3'UTR萤光素酶报告基因质粒的构建及对心肌成纤维细胞增殖的影响

目的:利用microRNA靶位点预测网站预测了miR-29靶基因及结合位点,构建含野生型及其突变型整合素β_1(integrinβ_1,ITGβ_1)-3'端非翻译区(UTR)双荧光素酶报告基因(DLR)表达系统(p MIR-ITGβ_1-3'UTR),通过转染细胞、双荧光素酶活性分析初步确定miR-29的靶位点,以此研究miR-29对ITGβ_1基因靶向调控的作用。方法:提取人全血RNA,逆转录mRNA成c DNA,以之为模板,逆转录PCR(RT-PCR)扩增ITGβ_1-3'UTR片段,经酶切后连接至荧光素酶报告载体p MIR-Report上,构建出p MIR-ITGβ_1-3'UTR的荧光素酶报告基因载体及突变载体并进行鉴定。将p MIR-Report Luciferase载体,所构建的p MIR-ITGβ_1-3'UTR及突变载体分别同miR-29 mimics共转染至大鼠心肌成纤维细胞,采用双荧光素酶实验分析miR-29与ITGβ_1的作用机制。结果:通过酶切及基因测序的方法证实所构建质粒序列正确,克隆获得的DNA片段大小及序列与Genbank报道的一致;成功构建p MIR-ITGβ_1-3'UTR双荧光素酶报告基因,双荧光素酶实验证实miR-29可以结合在ITGβ_1-3'UTR相应的碱基位点,并显著下调荧光素酶的表达。结论:该荧光素酶报告基因载体构建成功,转染miR-29 mimics后能显著下调萤火虫荧光素酶的表达。

利用移码突变和终止密码子提高下游目的基因的表达水平

目的:在基因结构复杂的慢病毒载体插入报告基因并提高目的基因表达量。方法:慢病毒载体上有复杂的基因排列,为了不影响慢病毒载体的活性,必须尽量保留原有的基因,替换不必要的基因。首先将报告基因萤光素酶插入慢病毒载体替换基因Env后,结果检测不到报告基因的表达。为了提高报告基因的表达水平,将报告基因的读码框向后移动一个碱基,同时在其上游增加一个终止密码子,然后检测报告基因的表达水平。结果:通过移动报告基因的读码框同时在上游增加终止密码子,使报告基因的表达水平大大提高。结论:在构建基因表达载体时,通过改变目的基因与上游起始密码子ATG之间的相对位置以及增加终止密码子,可以大幅提高目的基因的表达水平。

人DNA聚合酶β基因启动子碱基位点突变对萤光素酶表达的影响

目的观察人DNA聚合酶B基因（DNApolymerasebeta，polB）启动子-37位C→A突变对萤光素酶表达的影响。方法从25例人正常食管黏膜及食管癌组织中提取基因组DNA，PCR扩增及测序分析，获得野生型及含-37位C→A的突变型polβ启动子序列。分别构建含人野生型和突变型的polβ启动子的萤光素酶报告基因表达载体pGL3（W／M）polβ／promoter，转染食管癌细胞Eca9706及G418筛选，检测萤光素酶活性。结果野生型及突变型的polβ启动子片段正确插入萤光素酶报告载体pGL3-neo-enhancer。对照组pGL3-neo-enhancer、野生组pGL3Wpolβ／promoter和突变组pGL3Mpolβ／promoter萤光素酶活性分别为2743．50±227．30、1112976．00±82900．20和7882559．00±201824．90，三组间差异有统计学意义（P〈0．01）。结论polβ基因启动子对萤光素酶基因表达具有较强的启动活性，polβ启动子区-37位C→A碱基突变可显著增强萤光素酶的表达。