大鼠GLUT3基因启动子区荧光素酶报告基因载体的构建与鉴定

目的:克隆大鼠葡萄糖转运体3(glucose transporter 3,GLUT3)基因启动子区,并构建其萤火虫荧光素酶报告基因载体。方法:在对大鼠GLUT3基因5′侧翼区进行详尽生物信息学特征分析后,设计相应引物,用PCR的方法从大鼠基因组中扩增出GLUT3基因5′侧翼区-1037～155bp段长为1 292bp的启动子区(以翻译起始点ATG为+1),再用定向克隆的方法将这一启动子区片段定向重组入专门用于启动子活性研究的萤火虫荧光素酶报告基因载体(pGL3-basic)中,构建出包含大鼠GLUT3基因启动子区的萤火虫荧光素酶报告基因载体(pGL3-GLUT3),电泳与测序鉴定,最后再将pGL 3-GLUT3与内参pRL-TK用脂质体转染的方法瞬时共转染PC12和原代培养的神经元中,通过双荧光素酶报告基因检测系统鉴定pGL 3-GLUT3的启动子活性,并用独立样本t检验方法进行统计分析。对照组共转染pGL3-basic与内参pRL-TK。结果:构建出荧光素酶报告基因载体pGL3-GLUT3。与转染空质粒pGL3-basic组相比,原代神经细胞中转染pGL3-GLUT3组荧光素酶活性升高(5.182 9±0.264 8 vs 2.893 1±0.775 4,P=0.008),在PC12细胞中转染pGL3-GLUT3组荧光素酶活性也升高(2.797 7±0.512 0 vs 1.179 8±0.312 5,P=0.010)。结论:成功克隆GLUT3基因启动子区,并构建出包含GLUT3基因启动子片段的荧光素酶报告基因载体,并且在PC12和原代培养的神经元中pGL 3-GLUT3可以表现出启动子活性。这为后续大鼠GLUT3基因转录调控研究提供研究素材。

pGL3-EPO-α-MHC启动子荧光素酶报告基因质粒的构建及缺氧调控功能考察

目的考察EPO-α-MHC启动子在缺氧条件下的调控表达作用。方法构建pGL3-EPO-α-MHC启动子编码荧光素酶报告基因的质粒,以含pGL3-EPO-α-MHC和pGL3-CMV启动子的质粒分别转染缺氧和常氧的心肌细胞(H9C2),检测荧光素酶的表达。结果 pGL3-CMV启动子质粒在缺氧条件下的报告基因表达与常氧条件相比显著下降(P<0.05),而pGL3-EPO-α-MHC启动子在缺氧条件下能够显著上调报告基因的表达4.3倍(P<0.01)。结论 EPO-α-MHC启动子具有缺氧调控功能。

萤火虫荧光素酶报告基因重组逆转录病毒载体的构建及鉴定

目的构建含萤火虫荧光素酶报告基因的逆转录病毒载体,为进一步研究生物发光活体动物体内光学成像奠定基础。方法利用重组DNA技术,将荧光素酶报告基因载体pGL3-Basic双酶切得到的目的基因fluc+亚克隆至逆转录病毒载体pLXSN中,重组质粒pL(fluc)SN在脂质体介导下"乒乓"转染GP+E86和PA317包装细胞,G418筛选,直至出现抗性克隆。扩大培养,测定病毒滴度,并检测荧光素酶活性。结果经限制性酶切分析鉴定,载体插入基因大小、位置均正确,并用GP+E86和PA317细胞进行包装、病毒滴度测定、筛选,建立具有较高滴度的重组逆转录病毒fluc细胞系,该细胞可高效表达荧光素酶。结论成功构建了重组质粒pL(fluc)SN,为标识干细胞进行基础研究提供了一种检测方法和平台。

C3启动子克隆及荧光素酶报告基因载体构建

为克隆C_3基因启动子序列,构建C_3基因启动子荧光素酶报告基因载体,运用PCR的方法从血液中提取到的基因组DNA中获得目的基因,双酶切后连接到荧光素酶报告基因载体上,构建C_3基因启动子报告基因载体.构建的pGL3-Basic-C_3-promotor重组质粒和内参质粒SV40瞬时转染Hela细胞,检测荧光素酶活性.结果表明,PCR扩增出C_3基因启动子片段;双酶切及测序鉴定重组体构建正确;转染Hela细胞后经双荧光素酶报告基因检测确定重组体有启动子活性.成功构建了C_3启动子报告基因载体,在细胞系中进行初步活性分析得知所克隆的C_3基因调控序列包含启动子活性区域.

人MTERF3基因启动子的克隆及其荧光素酶报告基因载体的构建

人MTERF3基因编码线粒体基因转录和能量代谢的负调控因子。采用PCR技术对人MTERF3基因5'侧翼上游1251 bp启动子序列进行扩增,并将其克隆至荧光素酶表达载体p GL6-TA,构建人MTERF3基因启动子荧光素酶报告基因质粒。经酶切、测序鉴定后,将其用脂质体转染体外培养的HEK293细胞株,利用双荧光素酶测定系统检测其表达活性。研究结果表明,克隆获得的1251 bp DNA序列与Gen Bank报道的一致,且插入方向正确。含人MTERF3基因启动子的报告基因荧光素酶的表达活性显著提高(P<0.05),约为对照组(空载体p GL6-TA)的9.8倍。本研究通过对人MTERF3基因启动子的克隆及其荧光素酶表达载体构建与表达活性的测定,为进一步阐明人MTERF3基因表达的调控机制奠定实验基础。

人P21^WAF1/CIP1启动子荧光素酶真核表达载体的构建

目的:构建含人P21WAF1/CIP1基因启动子的表达载体pGL3-P21p。方法:以全血总RNA为模板,经RT-PCR扩增P21WAF1/CIP1基因启动子,并将其克隆到T-easy载体,测序分析,然后经酶切再克隆到pGL3-basic,构成重组真核表达载体pGL3-P21p。将pGL3-P21p转染到乳腺癌细胞株MCF7中,并检测细胞中荧光素酶的活性。结果:经测序、酶切等检测证实重组真核表达载体pGL3-P21p构建成功,荧光素酶活性检测显示P21WAF1/CIP1基因启动子对荧光酶基因表达起到了正调控作用。结论:P21WAF1/CIP1启动子荧光素酶真核表达载体的成功构建为进一步研究P21WAF1/CIP1基因启动子的表达调控奠定了基础。

COL4A3基因3'UTR双荧光素酶报告基因载体构建及其与miR-299靶向关系验证

目的探讨双荧光素酶报告基因载体构建并鉴定微小RNA-299(miR-299)与Ⅳ型胶原α3链(COL4A3)基因的靶标关系,为miR-299调控COL4A3基因影响干细胞成软骨分化研究奠定基础.方法2018年3月至2018年12月,利用生物信息学方法预测miR-299与COL4A3-3'UTR区(3'端非翻译区)的潜在结合位点,并通过PCR法扩增COL4A3-3'UTR野生和突变序列,将其克隆至psiCHECK-2质粒中构建相应载体,载体鉴定采用酶切法和基因测序法.细胞复苏、扩增并转染,转染分4组,每组3孔,分别为:①COL4A3-WT加miR-299/NC.②COL4A3-WT加miR-299-inhibitor/NC-inhibitor.③COL4A3-MUT加miR-299/NC.④COL4A3-MUT加miR-299-inhibitor/NC-inhibitor;采用双荧光素酶检测试剂盒测定各组荧光素酶活性并行t检验比较组间差异,P<0.05为差异有统计学意义.结果酶切及DNA测序结果显示psiCHECK-2-COL4A3双荧光素酶报告基因载体构建成功.Luciferase检测显示:野生型COL4A3基因组间比较,miR-299转染组(R/F均值为59.38%)较NC组(R/F均值为100%)荧光素酶活性下降,组间差异有统计学意义(P<0.05);野生型COL4A3基因加inhibitor后组间比较,miR-299-inhibitor组(R/F均值为153.98%)较NC-inhibitor组(R/F均值为100%)荧光素酶活性上升,组间差异有统计学意义(P<0.05);突变型COL4A3基因组及突变型组加入inhibitor后组间比较,miR-299转染组(R/F均值为102.09%)及miR-299-inhibitor组(R/F均值为108.51%)较对应NC组(R/F均值为104.70%)及NC-inhibitor组(R/F均值为105.13%)比较,荧光素酶活性差异均无统计学意义(P>0.05).结论COL4A3基因3'UTR双荧光素酶报告基因载体构建成功,并通过双荧光素酶实验进一步验证了miR-299直接作用于靶基因COL4A3-3'UTR区域的真实性.

草鱼SREBP-1-3'-UTR双荧光素酶报告载体构建及miR-33对其表达的影响

为研究草鱼(Ctenopharyngodon idella)miR-33在固醇调节元件结合蛋白-1(Sterol regulatory element binding protein 1,SREBP-1)调节脂代谢中的作用,构建了草鱼SREBP-1基因3'端非翻译区(Untranslated region,UTR)含miR-33靶序列的双荧光素酶报告基因载体。首先用PCR法获得SREBP-1 mRNA含miR-33结合位点的3'UTR序列(379 bp),与双荧光素酶报告载体pmir GLO重组后转染DH5α感受态细胞。然后经筛选和双酶切鉴定,获得含有SREBP-1基因3'-UTR的双荧光素酶报告载体:pmir GLO-SREBP-1-3'-UTR。最后在草鱼肝细胞L8824共转染miR-33mimics和pmir GLO-SREBP-1-3'-UTR,明确miR-33与SREBP-1基因3'UTR区的靶向关系。结果表明,含有SREBP-1基因3'-UTR序列的双荧光素酶报告基因载体构建成功,PCR、双酶切和基因测序证明序列与目标一致;转染pmir GLO-SREBP-1-3'-UTR的L8824细胞可表达荧光素酶,单独转染载体组的荧光素酶活性显著高于共转染载体和miR-33 mimics组(P<0.05)。本研究证实草鱼SREBP-1是miR-33的直接靶基因,miR-33通过和SREBP-1 mRNA 3'UTR结合,调控SREBP-1基因的转录后表达。

小鼠WNT1基因启动子控制的萤火虫荧光素酶表达载体的构建

目的构建小鼠WNT1基因启动子控制的萤火虫荧光素酶表达载体,并检测其在P19细胞中的表达。方法采用PCR方法获得WNT1基因启动子最小功能单位和3'UTR区域在内的DNA片段。双酶切后插入到pGL3-Basic载体中构成重组表达载体,使萤火虫荧光素酶报告基因的表达受WNT1启动子控制。将构建的重组表达载体或pGL3-Basic载体分别与内参质粒pRL-SV40(表达海肾荧光素酶)共转染P19细胞,24 h后用双荧光检测试剂盒测定萤火虫荧光素酶及海肾荧光素酶活性。结果重组表达载体经双酶切及测序鉴定证明构建正确,空白对照组(荧光强度比值:2.820 4±0.294 4)与对照组(荧光强度比值:3.050 8±0.303 7)及WNT-3'UTR突变组(荧光强度比值:51.475 8±0.983 7)比较,差异均有统计学意义(Pa<0.001),该重组表达载体在P19细胞特异性高表达萤火虫荧光素酶。结论成功构建小鼠WNT1基因启动子控制的萤火虫荧光素酶表达载体,并检测到该载体在P19细胞的特异性表达。

miR-566与miR-1183靶向抑制RHD基因表达的研究

目的探讨Rh血型系统RHD基因表达相关微小RNA(miRNA),及其在干预RHD基因表达中的作用。方法利用生物信息学软件TargetScan、PicTar和miRWalk预测靶向作用于RHD基因的miRNA,综合3个数据库的结果选取靶标率最高的5个miRNA进行研究。聚合酶链反应(PCR)扩增RHD基因3′-非编码区(3′-UTR)序列,插入到双酶切的双荧光素酶报告基因载体中,将报告基因载体与miRNA共转染细胞,通过相对荧光素酶活性分析测定miRNA对RHD基因的靶向作用。采用实时荧光定量PCR检测miRNA在RhD阳性及“弱D”表型样本中的表达。结果成功构建RHD基因3′-UTR双荧光素酶报告基因载体。该报告基因载体与miRNA-566、miR-1183和miR-1207共转染细胞的相对荧光素酶活性与对照比较分别下降了37%(P<0.05)、13%(P<0.05)和14%(P<0.05),提示miRNA-566、miR-1183和miR-1207潜在靶向调控RHD基因。miRNA-566和miR-1183在“弱D”表型样本中的相对表达量显著高于RhD阳性样本(P<0.05)。结论RHD基因3′-UTR双荧光素酶基因报告载体构建成功。miR-566和miR-1183对RHD基因有靶向抑制作用。

大鼠GluR2基因启动子控制的萤火虫荧光素酶表达载体的构建

目的构建大鼠GluR2基因启动子控制的萤火虫荧光素酶表达载体，并检测其在神经元中的表达。方法采用PCR方法获得GluR2基因启动子区目的片段（-298～＋283），双酶切后插入到pGL3-Basic载体中构成重组表达载体，使萤火虫荧光素酶报告基因的表达受GluR2启动子控制。将构建的重组表达载体或pGL3-Basic载体分别与内参质粒pRL—CMV（表达海肾荧光素酶）共转染原代培养皮质神经元，24h后用双荧光检测试剂盒测定萤火虫荧光素酶及海肾荧光素酶活性。结果重组表达载体经双酶切及测序鉴定证明构建正确，该重组表达载体在神经元中特异性高表达萤火虫荧光素酶。结论成功构建大鼠GluR2基因启动子控制的萤火虫荧光素酶表达载体，并检测到该载体在神经元中的特异性表达。

人牙釉质蛋白Amelotin,Ameloblastin及Enamelin基因启动子的初步研究

目的分析人釉成熟蛋白(Amelotin,AMTN)、成釉蛋白(Ameloblastin,AMBN)与釉蛋白(Enamelin,ENAM)基因上游启动子序列,构建不同长度的基因上游启动子报告基因载体,为进一步判断启动子序列的转录调控区奠定基础。方法利用软件分析基因启动子序列,以PCR方法获取基因上游启动子片段,将其构建至报告基因载体pGL3-Basic中。结果成功地获得了不同长度的Amelotin,Ameloblastin及Enamelin基因启动子目的片段,酶切鉴定表明不同长度启动子荧光素酶报告基因载体构建成功。结论成功构建了不同长度启动子的pGL3-Basic荧光素酶报告基因载体,为进一步研究牙釉质蛋白基因启动子的转录活性及转录调控特点奠定基础。

人成釉蛋白基因的启动子活性区域分析

目的:构建人成釉蛋白(ameloblastin,AMBN)基因不同长度的上游启动子荧光素酶报告基因载体,比较不同的启动子片段在成釉细胞、Hela细胞中的活性。方法:以PCR方法获取基因上游启动子片段,将其构建至报告基因载体pGL3-Basic中,瞬时转染成釉细胞、Hela细胞,通过检测荧光素酶活性来分析启动子区域的转录调控能力。结果:成功地获得了不同长度的ameloblastin基因启动子目的片段,酶切鉴定表明不同长度启动子荧光素酶报告基因载体构建成功,不同长度的启动子在不同的细胞中活性不同,-424-267与-128-37区域为特异性转录调控作用区。结论:成功构建了不同长度的ameloblastin基因启动子的pGL3-Basic荧光素酶报告基因载体,初步确定ameloblastin基因启动子的转录活性区,为进一步研究ameloblastin基因转录调控特点奠定基础。

人釉蛋白基因启动子在成釉细胞中的转录活性研究

目的构建人釉蛋白(Enamelin,ENAM)基因不同长度的上游启动子荧光素酶报告基因载体,通过分析不同的启动子片段的活性,确定启动子的功能区域,为进一步研究Enamelin基因的转录调控机制奠定基础。方法以PCR方法获取基因上游启动子片段,将其构建至报告基因载体pGL3-Basic中,瞬时转染成釉细胞及Hela细胞,通过检测荧光素酶活性来分析启动子区域的转录调控能力。结果成功地获得了不同长度的Enamelin基因启动子目的片段,酶切鉴定表明不同长度启动子荧光素酶报告基因载体构建成功,不同长度的启动子在成釉细胞中活性不同,-1216～-554与-312～-133区域为特异的转录调控作用区。结论成功构建了不同长度的Enamelin基因启动子的pGL3-Basic荧光素酶报告基因载体,初步确定Enamelin基因启动子的转录活性区,为进一步研究Enamelin基因转录调控特点奠定基础。

人釉成熟蛋白Amelotin基因的启动子活性区域分析

目的构建人牙釉质蛋白(Amelotin,AMTN)基因不同长度的上游启动子荧光素酶报告基因载体,比较不同的启动子片段在成釉细胞及Hela细胞中的活性,为进一步判定上游启动子的转录调控区奠定基础。方法以PCR方法荻取基因上游启动子片段,将其构建至报告基因载体pGL3-Basic中,瞬时转染成釉细胞及Hela细胞,通过检测荧光素酶活性来分析启动子区域的转录调控能力。结果成功地获得了不同长度的Amelotin基因启动子目的片段,酶切鉴定表明不同长度启动子荧光素酶报告基因载体构建成功,不同长度的启动子在不同的细胞中活性不同,-190～-358与-35～-93区域为特异的转录调控作用区。结论成功构建了不同长度的Amelotin基因启动子的pGL3-Basic荧光素酶报告基因载体,初步确定Amelotin基因启动子的转录活性区,为进一步研究Amelotin基因转录调控特点奠定基础。

血管内皮生长因子基因3'UTR不同基因型载体的构建与鉴定

目的:构建含SNP位点的血管内皮生长因子(VEGF)基因3'UTR的荧光素酶报告基因载体,为进一步揭示VEGF基因3'UTR的单核苷酸多态性(SNP)影响肺癌发病风险的分子机制奠定基础。方法:以rs3025039和rs3025040两个位点均为C纯合子的非癌症病人血液DNA为模板,扩增出两位点为C/C单体型、长度为1448 bp的VEGF基因3'UTR目的片段,测序验证后将其克隆至pMIR-REPORT荧光素酶报告基因载体上,得到重组质粒pMIR-C/C。同时,我们以pMIR-C/C为模板定点突变两个SNP位点,得到具有T/T单体型的重组质粒pMIR-T/T。将各重组质粒转化大肠杆菌DH10B,筛选阳性克隆后提取质粒进行双酶切鉴定及DNA测序鉴定。结果:单菌落质粒测序验证显示带有C/C单体型的VEGF基因3'UTR重组质粒pMIR-C/C构建成功;经两次定点突变,成功将pMIR-C/C质粒转变为pMIR-T/T,经测序验证未引入任何其他突变。同时生物信息学预测还显示rs3025040位点位于miR-199a/b与VEGF基因mRNA的结合位置,其改变可以影响miRNA与mRNA的结合效率。结论:本研究成功构建了含有两个连锁SNP的VEGF基因3'UTR的荧光素酶报告基因载体,为今后VEGF基因3'UTR的功能研究奠定基础。

NFKBIA 3'UTR不同基因型载体的构建及其功能差异性比较

验证NFKBIA基因3'非翻译区(3'UTR)两个SNP--rs8904C>T和rs696G>A的功能。以两个位点分别为CC纯合子和GA杂合子基因型的人全基因组DNA为模板,通过设计不同引物以扩增长度为503 bp的NFKBIA基因3'UTR片段,经测序验证后将该片段克隆至荧光素酶载体pGL3-promoter中,构建4种重组质粒pGL3-rs8904C/rs696G、pGL3-rs8904C/rs696A、pGL3-rs8904T/rs696G和pGL3-rs8904T/rs696A,并转染LS174T细胞,检测荧光素酶活性。与转染了pGL3-vector组(阴性对照)相比,转染重组双荧光素酶报告质粒的荧光素酶活性均显著下降(P<0.001)。对于rs696G>A,含等位基因A的两种重组质粒pGL3-rs8904C/rs696A和pGL3-rs8904T/rs696A的荧光素酶活性分别比含等位基因G的两种重组质粒pGL3-rs8904C/rs696G和pGL3-rs8904T/rs696G下降约45.1%(P<0.05)和56.1%(P<0.001)。对于rs8904C>T,含等位基因T的两种重组质粒分别与含等位基因C的两种重组质粒相比,荧光素酶活性无显著性差异。NFKBIA基因3'UTR双荧光素酶报告基因载体构建成功,并发现rs696G>A会减弱荧光素酶活性的表达,rs8904C>T对荧光素酶活性的表达无明显影响。

人牙成釉细胞相关蛋白启动子的克隆和转录活性分析

目的:构建人牙成釉细胞相关蛋白(odontogenic ameloblast-asssociated protein,ODAM)基因不同长度的上游启动子荧光素酶报告基因载体,比较不同的启动子片段在成釉细胞、Hela细胞中的活性,为进一步判定上游启动子的转录调控区奠定基础。方法:以PCR方法获取基因上游启动子片段,将其构建至报告基因载体pGL3-Basic中,瞬时转染成釉细胞及Hela细胞,通过检测荧光素酶活性来分析启动子区域的转录调控能力。结果:成功地获得了不同长度的ODAM基因启动子目的片段,酶切鉴定表明不同长度启动子荧光素酶报告基因载体构建成功,不同长度的启动子在不同的细胞中活性不同,-333～-195与-195～-96区域为特异的转录调控作用区。结论:初步确定了ODAM基因启动子的转录活性区,为进一步研究该基因转录调控特点奠定基础。

硒对乳腺癌细胞株p21^(WAF1/CIP1)启动子的调控作用

目的:研究硒对p21的转录调控及其调控位点。方法:通过向转染了重组质粒pGL3-p21p的乳腺癌细胞株MCF7先后加入不同的p21因子启动子的负调节因子和乳酸硒,对比分析荧光素酶表达活性,以确定硒对p21的转录调控及调控位点,并验证硒对癌细胞的生长的负调控作用。结果:perifosine、depsipeptide、apicidin、butyrate与硒共同诱导荧光素酶,酶活性表达无显著差异;而C-Myc与醋酸硒先后诱导酶活性表达差异显著。结论:硒对癌细胞具有诱导凋亡的作用,转录调节位点在p21启动子的sp1结合位点。

EphA3基因启动子区域定位表达及活性分析

目的构建含有不同长度EphA3基因启动子片段的报告基因载体，研究其在293T细胞和MEF细胞中的转录活性。方法以Balb／C小鼠基因组DNA为模板，扩增不同长度的EphA3基因启动子片段，并克隆进入荧光素酶报告基因质粒pGL3-Basic真核表达载体内。酶切鉴定及基因测序无误后，将重组质粒和pRL—CMV内对照质粒共转染293T和MEF细胞，分析不同长度的OhA3基因启动子片段的转录活性。结果酶切和测序鉴定表明表达载体构建成功，EphA3基因的核心启动子区域位于-279bp～＋110bp之间，在293T细胞和MEF细胞中其转录活性相似。结论成功构建了荧光素报告基因重组质粒，并确定了BphA3基因的核心启动子区域。