组蛋白甲基化抑制剂UNC0638对水牛转基因细胞外源基因表达的影响

本研究旨在探讨不同浓度的组蛋白甲基化抑制剂UNC0638对转基因水牛成纤维细胞外源基因表达水平的影响,为外源基因表达机制研究及提高转基因水牛生产效率提供理论依据。试验首先使用不同浓度的UNC0638(0(对照组)、0.5、1.5、2.5、5.0μmol·L^(-1))处理水牛胎儿成纤维细胞(BFFs)8d,绘制细胞生长曲线,并在UNC0638(0(对照组)、0.5、1.5、2.5μmol·L^(-1))处理BFFs 48h后,检测细胞核型,同时利用细胞免疫荧光技术分析组蛋白H3K9me2甲基化水平,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测UNC0638对水牛转基因细胞外源基因表达效率的影响。结果表明:1)BFFs经不同浓度UNC0638处理后,生长曲线与对照组相似,均呈"S"形分布,0.5、1.5、2.5μmol·L^(-1 )UNC0638处理组与对照组相比细胞增殖效率没有发生显著变化,5.0μmol·L^(-1)UNC0638抑制BFFs增殖;2)各处理组细胞核型正常率与对照组间差异不显著;3)此外,UNC0638处理组的细胞组蛋白H3K9me2甲基化水平显著低于对照组(P<0.05);4)UNC0638(0、0.5、1.5、2.5μmol·L^(-1))处理水牛转基因胎儿成纤维细胞24h,2.5μmol·L^(-1)组细胞eGFP的相对表达量显著高于对照组(P<0.05);处理48h,0.5、1.5、2.5μmol·L^(-1)组eGFP的表达量与对照组相比显著提高(P<0.05)。综上表明,UNC0638可有效降低水牛成纤维细胞组蛋白H3K9me2甲基化水平并提高水牛转基因细胞外源基因的表达效率。

响应面法优化黑曲霉产α-葡萄糖苷酶发酵条件

在液体发酵单因素研究的基础上,通过二水平设计的Plackett-Burman试验确定3个对黑曲霉产α-葡萄糖苷酶影响的关键因素:玉米淀粉用量、装液量和温度。再通过最陡爬坡实验逼近最大酶活区。最后利用响应面法中的Box-Behnken试验设计,进行三因素三水平的响应面分析,以期获得黑曲霉产α-葡萄糖苷酶最优的发酵培养基和发酵条件。优化结果表明,黑曲霉产葡萄糖苷酶最优条件为:玉米淀粉55.8 g/L,玉米浆干粉30 g/L,接种量4%(体积分数),装液量49.3 m L(500 m L摇瓶),摇床转速240 r/min,初始p H4.8,发酵温度36.3℃。优化后α-葡萄糖苷酶活为375.5 U/m L。

牛活体采卵技术研究进展

活体采卵(Ovum Pick-up,OPU)可生产大量遗传品质优良、系谱明确的体外受精胚胎,成为牛胚胎移植的重要胚胎来源,在奶牛和肉牛生产中得到广泛应用。本文综述了牛OPU技术特点和优势,重点分析了影响OUP效率的因素,以期为牛OUP胚胎生产提供参考。

水牛asf1a基因克隆及高效敲除靶位点的筛选

本研究旨在对水牛anti-silence factor 1a (asf1a)基因进行克隆并行生物信息学分析,并进一步筛选基于CRISPR/Cas9基因编辑系统的高效敲除asf1a基因位点。根据NCBI公布的牛asf1a基因mRNA序列设计特异性引物,以水牛GV期卵母细胞RNA反转录后的cDNA作为模板,通过PCR技术克隆获得asf1a基因序列片段,利用生物信息学分析方法,对克隆得到的序列进行和相应翻译的蛋白质进行了分析。在克隆得到的水牛asf1a基因序列上筛选3个PAM位点,并根据PAM位点构建3个gRNA载体(g1、g2、g3)以及相应的RGS载体,将pcDNA3.1-h Cas9连同gRNA、RGS 3种质粒按照3∶1∶1比例共转293T细胞,筛选高效的CRISPR/Cas9敲除位点。试验以水牛GV期的卵母细胞RNA作为模板,通过RT-PCR技术克隆获得asf1a基因序列,并据测序结果设计靶向区域筛选高效asf1a基因敲除位点。结果发现,水牛asf1a基因CDS区全长615 bp,编码204个氨基酸;多重序列分析显示,水牛asf1a基因核苷酸序列与黄牛、绵羊、猪、人、小鼠同源性分别达到了99%,98%,97%,96%,93%;蛋白质结构预测分析发现存在ASF1-hist-chap等结构,二级结构含有9个α螺旋、12个β折叠、14个T转角、14个无规则卷曲。系统进化树分析表明,水牛和黄牛亲缘性最接近。根据水牛asf1a设计的敲除载体转染293T和成纤维细胞后,细胞基因组进行T7E1酶切的结果表明,g1位点对水牛成纤维细胞敲除效率最高,达到93.82%,同时,sanger测序表明效率达17/20。本研究成功克隆了水牛asf1a基因和分析了其生物学信息,同时筛选出了asf1a的高效敲除位点,为研究水牛asf1a基因功能奠定基础。

水牛卵巢黄体形成和退化的蛋白质表达谱构建及生物信息学分析

本研究构建了水牛卵巢黄体形成及退化过程的定量蛋白质表达谱,从中寻找与水牛发情周期相关的重要蛋白质。为研究水牛卵巢周期性变化的分子机制提供蛋白质水平的数据支撑,进而为提高水牛繁殖效率奠定实验基础。以水牛排卵后的红体期（corpus hemorrhagicum,CH）、黄体期（corpus luteum,CL）和白体期（corpus fibrosum,CF）的卵巢作为研究对象,利用串联质谱标签（tandem mass tag,TMT）标记结合液质联用（（liquid chromatography/mass spectrometry,LC-MS/MS）的定量蛋白质组学技术,采用相关软件对得到的差异表达蛋白质进行生物信息学分析。同时对与水牛发情周期相关的重要差异蛋白质：单核巨噬细胞分化抗原（CD14）、通用转录因子Ⅱ-Ⅰ（GTF2I）、羟基类固醇（17β）脱氢酶1（HSD17B1）、U6 sn RNA相关Sm样蛋白质（LSM1）和纤溶酶原激活物抑制物（SERPINE1）进行了qRT-PCR分析验证。结果显示,共鉴定得到2 343种蛋白质,其中差异表达蛋白质有284种（差异倍数≥2.0）,初步构建了水牛卵巢黄体形成和退化的定量蛋白质表达谱。对其中的五种重要差异蛋白质（CD14、GTF2I、HSD17B1、LSM1和SERPINE1）进行qRT-PCR验证,结果有四种（CD14、HSD17B1、LSM1和SERPINE1）的qPCR结果与质谱结果相一致,仅GTF2I与质谱结果不一致,可能是由于GTF2I存在转录后调控。本研究首次从蛋白质水平对水牛卵巢排卵后的周期性变化的分子机制进行了探究,同时为其他家畜品种发情周期的研究提供了新的研究思路。