微环DNA研究进展

质粒载体在基因治疗中占据重要地位.传统质粒DNA在真核生物中可能会引起严重的炎症反应,未甲基化的CpG序列可能抑制基因的表达,最好的解决办法是在生产质粒载体过程中将细菌调控序列整体消除.微环DNA是一种新颖的小环超螺旋表达框,它是传统质粒在大肠杆菌体内通过位点特异性重组得到的.微环DNA缺乏抗性标记基因、复制原点等细菌...     

DNA只有一条链能被转录吗

1981年,Tomizawa(美)首先发现在细菌Escherichiacoli体内的有义DNA(即以前认为不具有转录能力的DNA链)可转录形成一种不翻译表达的反义RNA对质粒(细菌体内一种小的DNA双链环)的复制进行调控。因为质粒的复制需要以一种特殊的RNA作为引物(详细的机理可参阅《生物学通报》1990,4《关于DNA复制的引物和DNA聚合酶》一文)而根据碱基互补原则,对应的反应RNA显然可以与它互补结合,从而使它丧失作为引物的能力。这样,细菌就可以通过对反义RNA转录数量的控制,达到调控质粒复制的目的。在随后短短的几年中,研究人员不断在病毒和细菌     

一种基于塞姆利基森林病毒复制子的新型复制子载体

RNA复制子是能自主复制的病毒RNA。基于RNA复制子的表达载体和基因疫苗比常规真核表达载体和DNA疫苗具有更大的优越性。以塞姆利基森林病毒RNA复制子衍生的真核表达载体pSFV1为骨架 ,插入CMV立即早期启动子和SV40晚期Poly(A)信号 ,构建了一种完全基于DNA的复制型表达载体pSFV1CS ,将增强型绿色荧光蛋白基因EGFP插入其中 ,构建了重组质粒pSFV1CS EGFP ,通过转染 2 93T细胞 ,证实外源基因能在其中高效表达。该载体可用于表达真核蛋白和构建复制子载体疫苗。     

反义RNA在基因调控中的作用

反义RNA是指与靶RNA具有互补序列均调节RNA,它通过与靶RNA的碱基配对而起负调控作用,转录产生反义RNA的基因称为反义基因。 向1981年Tomizawa等首先报道了反义RNA在质粒ColEl DNA复制中的调控作用以来,这方面研究进展较快。     

Semliki森林病毒衍生的DNA疫苗与常规DNA疫苗的比较

比较Semliki森林病毒(SFV)衍生的复制型DNA疫苗载体(复制型载体)和常规非复制型DNA疫苗载体(非复制型载体)的导入效率、表达效率、诱导凋亡率和免疫效果,从而评价其作为DNA疫苗载体的应用前景.使用等量SFV载体和常规DNA载体同等效率转染细胞后,复制型载体表达强度比非复制型载体高约3倍,其诱导凋亡的能力是非复制型载体的11倍;以不同剂量的SFV载体和常规DNA载体分别转染BHK21细胞,复制型载体各剂量组载体的表达量均高于非复制型载体.复制型载体在1μg组出现峰值,而非复制型载体则出现在4μg组.体内免疫的结果表明,SFV载体pSCA-SS1免疫的各组小鼠中,低剂量1μg组小鼠的总抗体滴度高于10μg和100μg剂量组;1μg pSCA-SS1免疫的小鼠产生的总抗体滴度与CTL水平,分别与pcDNA3-SS1免疫的小鼠中10μg和100μg组相当.但10μg、100μg组pSCA-SS1免疫小鼠的总抗体及CTL水平,都低于pcDNA3-SS1免疫的小鼠的10μg、100μg组.结果提示:SFV衍生的复制型DNA疫苗载体,在低剂量组时即可诱生与常规DNA疫苗载体高剂量组相近的免疫效果.     

我国D2-43病毒株PrM-E基因的复制型载体质粒DNA的免疫原性(英文)

观察含我国登革 2型病毒株 (D2 4 3)的PrM E基因的复制型SFV(semlikiforestvirus)重组质粒DNA的免疫原性 ,为登革新型疫苗的研制提供依据 .将PrM E基因自T载体上切下 ,插入复制型SFV病毒载体质粒DNA中 .将此重组质粒DNA以电穿孔法导入BHK2 1细胞 ,用间接免疫荧光法在感染细胞内可检测到登革 2型病毒特异蛋白的表达 .采用去除内毒素的质粒提取试剂盒制备重组质粒DNA ,然后以不同剂量通过肌肉多点注射途径免疫Balb c鼠 ,获得的鼠血清可与登革D2 4 3感染的C6 36抗原片起特异的抗原抗体反应 .结果表明 ,含登革 2型病毒PrM E基因的复制型SFV病毒载体质粒DNA在Balb c鼠中可诱导登革 2型病毒特异抗体的产生 ,但抗体水平较低 .     

载体表达的siRNA分子对猪圆环病毒2型复制的抑制作用

[目的]寻找一种基于RNA干扰技术的猪圆环病毒2型感染的防控方法.[方法]根据猪圆环病毒2型毒株基因组核苷酸序列,设计了3条特异性小干扰RNA(short interfering RNA,siRNA)分子,其中2条针对猪圆环病毒1型和2型复制酶基因(rep),1条针对猪圆环病毒2型核衣壳蛋白基因(cap),将合成的DNA片段退火形成双链,分别连接到RNAi-Ready pSIREN-RetroQ ZsGreen载体鼠源U6启动子下游,转化大肠杆菌得到阳性克隆,测序鉴定后分别命名为Retro-SH1,Retro-SH4,Retro-SH6.用上述质粒转染PCV2感染前、后的Dulac细胞及肌肉注射PCV2感染前、后的BALB/c小鼠,应用实时定量PCR试验评价其对病毒在细胞及小鼠体内复制的抑制作用,免疫组化法检测脾脏中病毒的存在.[结果]感染PCV2前或后转染500 ng Retro-SH1,Retro-SH4,Retro-SH6质粒能有效抑制PCV2在Dulac细胞上的复制,抑制率最高可达99%以上,对10株不同来源的临床分离株在细胞中复制的抑制作用同样明显,且不同毒株间差异不大.动物试验中,肌肉注射10μg上述不同siRNA分子对小鼠体内PCV2的复制有一定的抑制作用,其抑制率在26%至99%之间.[结论]载体表达的siRNA分子可能成为防控猪圆环病毒2型感染的一种新工具.     

登革2型PrM基因的重组病毒对不同型别登革病毒复制的阻断作用

观察登革 2型PrM基因的pSFV重组甲病毒抗该型病毒的作用 ,进一步探讨登革 2型PrM基因的这种重组病毒对其它 3个血清型登革病毒复制的阻断作用 .采用体外转录和电穿孔 ,分别将构建的含正、反义PrM基因的重组质粒DNA和辅助载体DNA转录成RNA ,然后将这两种RNA共转染BHK细胞 ,进而包装成重组病毒颗粒 .再将激活的重组病毒感染细胞 ,分别用不同型病毒进行攻击 .然后通过免疫荧光法 ,观察对登革病毒复制的阻断作用 .结果表明 ,含登革 2型PrM基因的重组病毒不仅可阻断登革 2型病毒的复制 ,同样具有抑制其他 3个型病毒复制的能力 ,且抗登革 1、4型病毒的复制作用强于抗登革 3型病毒的作用 .用 10 3 TCID50 剂量的登革病毒攻击 ,含反义PrM基因的重组病毒可完全阻断登革 1、3、4型病毒的复制 .但含正义PrM基因的重组病毒对登革 3型病毒的复制不能完全阻断 .为探讨登革病毒防治新途径奠定了基础     

四种DNA复制起始方式的比较

近年来有关DNA复制的机制研究取得一些重要进展,但现有高等生物学相关专业的《生物化学》、《分子生物学》和《基因工程》等教材中DNA复制机理尤其是复制起始相关章节的内容更新不够。结合最新的研究进展,本文综述了四种DNA复制方式:双向复制(原核大肠杆菌和真核生物)、单起点单向(质粒ColE1)、哺乳动物线粒体DNA(取代环)以及最近发现的不需要引物的DNA聚合酶起始的DNA复制方式,丰富了教材相关的内容,强调复制的不同方式是不同的复制起始复合物装备的结果。文末对四种不同的复制方式异同进行了比较,根据复制原点在复制复合物装备中的重要作用,对教材中复制原点的概念进行了进一步的剖析。本文内容将有利于学生跳出课程的框架,将相关的知识点融会贯通,夯实理论基础并在将来能有所应用。     

利用脊髓灰质炎病毒5'NCR和RNA聚合酶基因可提高外源基因表达

将含脊髓灰质炎病毒 (PV)RNA聚合酶的不同长度基因片段克隆到载体 pSG5质粒上 ,分别构建了 4个表达RNA聚合酶的质粒。体外转录实验证明 ,pSG5 POL1 99和 pSG5 POL2 0 3质粒转染细胞的提取物促进了特异的RNA转录 ,表明两质粒可表达RNA聚合酶。将PV的 5'NCR序列插在载体 pGREENLANTERN 1的CMV启动子下游 ,构建了 pGREENLANTERN 1 5'NCR质粒 ;用 LacZ基因替换GFP基因分别插入到PGREENLANTERN 1和pGREENLANTERN 1 5'NCR质粒上 ,构建成 pLacZLANTERN 1和 pLacZLANTERN 1 5'NCR质粒。表达RNA聚合酶的质粒与 pLacZ 5'NCR调控表达报告基因的质粒共转染 ,明显提高了报告基因的表达水平 ,表明PV的表达调控元件和RNA聚合酶基因可用于构建外源基因高效表达载体。     

基于DNA的Semliki森林病毒复制子载体体内外高水平表达外源基因

基于DNA的复制子载体显著地提高了复制子载体的应用范围,在体外可用于高水平表达外源基因,大规模制备重组病毒颗粒,在体内可用于复制子疫苗和基因治疗载体研究.将复制子RNA的cDNA置于RNA聚合酶Ⅱ启动子和转录终止子控制下时,基于RNA的复制子载体可转变为基于DNA的复制子载体.当DNA载体转染细胞后,第一阶段,RNA聚合酶Ⅱ启动子在核内起始合成RNA,经过加工和修饰后运输到细胞质中,相当于复制子RNA,第二阶段,该RNA自我复制及表达外源基因,相当于病毒RNA复制循环.在成功地构建了基于DNA和RNA的双功能复制子表达载体pSCTA和辅助载体pSHCTA的基础上,为了获得高效的基于DNA的复制子载体,对其进行改进而构建了共4种不同的基于DNA的semliki森林病毒复制子,通过对表达载体和相应的辅助载体表达报告基因及对制备重组病毒颗粒的能力进行比较,获得了复制能力提高的复制子载体pSCAR和pSHCAR.该表达载体pSCAR可高水平表达外源基因,与辅助载体pSHCAR共转染可制备高滴度的重组病毒颗粒,并且也能表达抗原基因.另外,报告基因在DNA复制子载体注射的小鼠体内得到了高水平表达,并且DNA免疫小鼠后也诱导产生高滴度特异性抗体以及细胞免疫反应.结果表明,经过改造SFV复制子载体,获得了高效的基于DNA的SFV复制子载体.该复制子载体增强了原复制子载体应用能力,并有潜力作为复制子疫苗和基因治疗载体.     

rDNA介导的酿酒酵母稳定表达载体的构建

将一段含有质粒ColE1复制起始区（ori）和氨苄青霉素抗性基因（bla）的DNA片段插入到酿酒酵母rDNA片段中部的EcoR I或Hpa I位点之间,在pYES2载体的基础上构建了两个rDNA介导的酿酒酵母稳定表达载体pHBM367E或pHBM367H。将黑曲霉糖化酶基因导入载体pHBM367H,获得表达载体pHBM166。为生物安全性的考虑,pHBM166经Hpa I酶切去掉2.2kb的ColE1 ori和bla片段后转化酿酒酵母Y33菌株,获得不含任何抗生素抗性基因的工程菌。随后,对糖化酶基因在酿酒酵母中的表达、稳定性进行了分析,结果显示,rDNA介导的糖化酶基因在酿酒酵母中的表达呈现不同的剂量效应,挑选高表达的菌株传80代之后仍能保持其产糖化酶的稳定性。     

利用脊髓灰质炎病毒5＇NCR和RNA聚合酶基因可提高外源基因表达

将含脊髓灰质炎病毒(PV)RNA聚合酶的不同长度基因片段克隆到载体pSG5质粒上,分别构建了4个表达RNA聚合酶的质粒.体外转录实验证明,pSG5-POL1.99和pSG5-POL2.03质粒转染细胞的提取物促进了特异的RNA转录,表明两质粒可表达RNA聚合酶.将PV的5＇NCR序列插在载体pGREEN LANTERN-1的CMV启动子下游,构建了pGREEN LANTERN-1-5＇NCR质粒;用LacZ基因替换GFP基因分别插入到PGREEN LANTERN-1和pGREEN LANTERN-1-5＇NCR质粒上,构建成 pLacZ LANTERN-1和pLacZ LANTERN-1-5＇NCR质粒.表达RNA聚合酶的质粒与pLacZ 5＇NCR调控表达报告基因的质粒共转染,明显提高了报告基因的表达水平,表明PV的表达调控元件和RNA聚合酶基因可用于构建外源基因高效表达载体.     

电子束辐射对大麦种胚核酸合成活性的损伤效应

电子束辐射损伤大麦种胚核酸合成能力的效应主要表现在使DNA复制合成启动推迟 ,使DNA复制、RNA合成活性下降。吸涨过程中大麦种胚的DNA复制合成有一明显的启动过程 ,RNA合成则无明显的启动过程。 2 0 0与 40 0Gy电子束辐射分别使DNA复制合成启动推迟约 2与 4h ;电子束辐射对DNA复制合成活性的抑制作用强于对RNA合成活性的抑制。在 5 0～ 5 0 0Gy范围内 ,大麦种胚DNA复制、RNA合成活性均随辐射剂量呈指数下降 ,其半对数斜率分别为- 0 .0 0 39与 - 0 .0 0 14。根据实验计算 ,电子束辐射对DNA复制合成的LD50 、D37分别为 178与 2 5 6Gy     

AtAAPT1基因RNAi的植物表达载体的构建

以拟南芥中氨基乙醇磷酸转移酶基因AAPT1作为RNA i的靶向序列,采用RT-PCR的方法获得目的DNA片段。然后以pBS-T-AAPT1载体为基础,构建了由35 s启动子调控的AAPT1基因RNA i的植物表达载体pART27-AAPT1(1,2),并通过电击法将重组质粒导入根癌农杆菌C58中。AtAAPT1基因RNA i的植物表达载体的构建对于研究AAPT1基因的功能和应用具有重要的理论价值。     

Kin17表达促进乳腺上皮细胞MCF-10A增殖

Kin17是一个与DNA复制、DNA修复有关的蛋白质,在人类的各种组织中表达均很低.乳腺上皮细胞生长增殖的分子机制尚未阐明.为了探讨Kin17与乳腺上皮细胞增殖的关系,检测了Kin17在不同增殖状况下的MCF-10A细胞中的表达情况,并把KIN17基因插入真核表达载体pCDNA3.1-(+)中,构建重组质粒pCDNA3.1-Kin17,通过转染MCF-10A细胞,检测Kin17的表达对MCF-10A细胞的增殖、DNA复制活性及信号分子表达的影响;同时在转染Kin17特异性小干扰RNA（siRNA_Kin17）后,分析MCF-10A细胞的Kin17表达及细胞生长状况.实验结果显示,经高浓度血清刺激后,细胞中Kin17表达升高,而且生长越快的细胞,Kin17表达越强;转染重组质粒pCDNA3.1-Kin17明显提高了MCF-10A细胞中Kin17的表达,同时Kin17的上调表达促进了细胞的增殖速度与DNA复制活性,增强了cyclin D1的表达水平.当转染siRNA_Kin17时使Kin17含量下调,MCF-10A细胞生长速度的抑制不显著.实验结果表明,Kin17与乳腺上皮细胞的DNA复制及生长增殖密切相关.对Kin17在乳腺上皮细胞增殖中的作用及分子调控机制的深入探讨,将有助于揭示乳腺癌细胞快速增殖的潜在机制.     

登革2型病毒PrM基因的重组甲病毒RNA介导的抗病毒作用的研究

将扩增的登革 2型病毒株PrM基因导入pSFV载体的SP6启动子下游 ,筛选出含该基因正、反向插入的重组质粒DNA。用SpeI酶分别将重组的和辅助的质粒DNA线性化 ,并将其体外转录成 5′末端含帽子结构的RNA。再将这两种RNA共转染BHK细胞。然后将转染的宿主细胞用登革 2型病毒株攻击 ,并分别观察含正、反义PrM基因的重组甲病毒RNA介导的抗病毒效果。通过碱基序列测定 ,筛选出含PrM基因正、反向插入的pSFV PrM重组质粒。并获得了经重组RNA与辅助RNA共转染细胞而产生的重组病毒颗粒。含有反义PrM基因的重组病毒RNA ,在宿主细胞中具有抗登革 2型病毒复制的作用 ,而且强于含正义PrM基因的重组病毒RNA。     

小环载体介导的siRNA 稳定抑制乙肝病毒的复制和表达

【目的】尝试构建表达小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)的小环载体,并初步鉴定其对乙肝病毒(hepatitis B virus,HBV)复制及其基因表达的抑制作用。【方法】设计并合成靶向HBV S区的siRNA,将其克隆到小环载体pMC.BESPX-MCS2上,测序正确后将重组体pMC-H1-siHBS-U6转化入感受态E.coliZYCY10P3S2T,然后在培养基中加入L-阿拉伯糖,诱导其降解细菌骨架,获取只含有目的基因表达盒的小环RNA干扰载体pmc-H1-siHBS-U6。将小环RNA干扰载体与HBV真核表达质粒pHBV1.3共转染Huh-7细胞,分别在转染后1-7天,ELISA法检测Huh-7细胞上清中的HBsAg、HBeAg,并且通过Real-time RT-PCR法分析干扰RNA对HBV DNA及mRNA的抑制效果。【结果】成功构建了靶向HBV S基因的siRNA小环表达载体pmc-H1-siHBS-U6。该载体能显著抑制Huh-7细胞HBsAg和HBeAg分泌,并且其抑制效果能够维持2-3周时间。Real-time PCR证实HBV的DNA与mRNA水平分别降低了71%和80%,而对照siRNA及空载体则无此作用。【结论】成功构建了靶向HBV的小环RNA干扰载体,并且其能稳定、高效、特异地抑制HBV基因的表达与复制,该研究不仅对探索HBV的基因治疗提供了重要线索,而且为RNA干扰的应用提供了新的运载体系。     

基因工程国内外进展和差距

基因工程是分子水平上的遗传工程。它主要运用重组DNA技术,在特殊酶的作用下,在体外人工连接来自不同生物体的目的基因于有自主复制能力的载体(质粒)DNA中,建成重组DNA的质粒:将此重组质粒送入受体生物细胞去复制和表达,达到遗传物质的转移,产生所需蛋白质。重组DNA技术的主要环节有:目的基因的分离或克隆、体外重组、载体传递或转染和复制、受体细胞繁殖和表达、蛋白质提纯和制备等。基因工程的最大特点是,打破了生物种间界限,使微生物、动植物、甚至人类之间的遗传物质可以互相转移和重组。