携带红色荧光蛋白的RU486可诱导真核表达载体的构建及其表达

在基因治疗中, 实现目的基因的调控表达是非常重要的。然而, 传统基因载体的无调控地持续或不适当的表达会影响治疗效果, 甚至可能带来致命的副作用。在本研究中, 我们构建了一种带有DsRed红色荧光蛋白报告基因并可经RU486诱导的真核表达载体, 并在体外评估了其调控表达作用。利用分子生物学技术, 将DsRed基因和启动子, 以及RU486系统构建成单一的质粒载体PDC-RURED, 为减少RU486调控元件和基因表达元件之间的相互干扰, 在两者之间加入1.6 kb的绝缘子。经PCR检测和限制性酶切分析及序列测定均证实了载体的正确性。在转染HEK293细胞后, 运用荧光显微镜和流式细胞技术证实了该载体的调控能力。没有RU486时, 几乎没有红色荧光蛋白的表达, 而加入诱导剂RU486后, 最高可以实现红色荧光蛋白的40余倍的表达。实验结果表明构建的可经RU486诱导的新型真核表达载体可以实现对目的基因的表达时间和表达水平的调控, 为进一步的基因调控研究和和基因治疗提供了良好的工具。     

miRNA，siRNA，saRNA与基因表达调控

近年来的研究发现,生物体内存在着大量的非编码RNA（non．codingRNAs,ncRNA）,它们在染色质修饰、基因转录、RNA剪接和mRNA翻译等多种水平上参与了基因表达的调控。ncRNA中的小分子RNA如miRNA能够识别特定的目标mRNA,通过与mRNAs3’非翻译区结合,影响mRNA转录及蛋白质翻译;siRNA是RNA干扰的引发物,能够导致与dsRNA同源的mRNA降解,进而抑制相应基因表达;saRNA是目前最新发现的一种靶向目的基因启动子区的在转录水平激活目的基因表达的dsRNA。miRNA、siRNA和saRNA在生成机制、作用途径等方面关系密切,既区别又相互联系,小分子RNA的研究将是今后分子生物学的研究热点之一。     

密码子偏性对痘苗病毒载体表达效率影响的研究

为了研究密码子偏性对痘苗病毒载体表达效率的影响,分别采用痘苗病毒及其宿主细胞的优势密码子对绿色荧光蛋白基因进行改造,利用荧光、Western blot和FCM等方法分析其在痘苗病毒载体系统的表达水平。结果显示,全部采用痘苗病毒优势密码子(富含A T)和全部采用宿主细胞优势密码子(富含G C),以及部分使用宿主细胞优势密码子的三种绿色荧光蛋白基因都能够有效表达,表达水平相近,表明痘苗病毒载体对目的基因密码子的使用具有很好宽容性。为了探讨这种宽容性的机理,分别利用在胞核内和在胞浆内转录的质粒载体对不同密码子偏性的绿色荧光蛋白基因进行表达分析。结果显示,胞核内转录目的基因的pcDNA3质粒载体能有效表达富含G C的绿色荧光蛋白基因,不能有效表达富含A T的绿色荧光蛋白基因,而胞浆内转录目的基因的pSCA质粒载体能同样有效表达上述不同密码子偏性的目的基因。这些结果表明,位于胞浆内的富含A U的转录产物能够有效表达,细胞核内生成的富含A U的转录产物可能受核膜屏障或其它核内因素影响而不能有效表达。因此,胞浆内繁殖的特性是痘苗病毒载体具有密码子宽容性的主要原因。此研究为痘苗病毒载体和常用真核表达载体的选择使用提供了重要实验依据。     

玉米叶绿体表达载体的构建及AsRED基因原核表达

从玉米幼嫩叶片中提取玉米叶绿体基因DNA,通过PCR克隆出叶绿体同源重组片段trnA和trnI、叶绿体特异性启动子Prrn以及终止子psbA.构建玉米叶绿体表达载体pBAIRTARED,含有一个人工操纵子,其中,筛选标记基因aadA和红色荧光蛋白报告基因AsRED处于Prrn启动子和psbA终止子控制.将构建的载体转化大肠杆菌BL21（DE3）,观测到重组细胞呈现红色,表明构建的载体可以用于玉米叶绿体转化以及表达报告基因.     

人乳头瘤病毒6型L1基因的克隆及蛋白表达

目的：在大肠杆菌中表达经密码子优化的人乳头瘤病毒6型（HPV6）L1的融合蛋白。方法：PCR方法扩增HPV6 L1,基因,测序及序列比对后,对基因进行密码子优化并合成优化后的基因HPV6mLI,将其克隆入原核表达载体pGEX4T-1,IPTG诱导融合蛋白在大肠杆菌BL21（DE3）中表达,SDS-PAGE鉴定表达产物。结果：酶切和测序结果证实HPV6 mL1基因的原核表达载体构建正确;以1mmol／L IPTG于37℃诱导4h,蛋白以包涵体形式表达;表达产物的相对分子质量与预期值一致,为80000。结论：获得大肠杆菌表达的HPV6L1蛋白,为其结构功能研究和疫苗研发提供了基础。     

含翻译增强子的表达载体pSC34的构建及初步应用

１９８８年Ｏｌｉｎｓ［１］发现Ｔ７噬菌体基因１０的先导序列（Ｔ７ｇ１０Ｌ）具有明显的促进基因翻译的作用．本文构建了含Ｔ７ｇ１０Ｌ的表达载体ｐＳＣ３４,并尝试表达了几个不同类型的基因．１材料与方法１．１菌株大肠杆菌菌株ＴＡＰ１０６为本室储存．ＴＡＰ１０...     

转录因子XBP1S基因表达谱差异分析

目的 应用基因表达谱芯片技术了解XBP1S在肝细胞中可能上调或下调的基因,了解其可能的调节功能线索.方法 构建pcDNA3.1（-）-XBP1S真核表达载体,转染HepG2细胞,同时以空载体pcDNA3.1（-）处理相同细胞系作为对照.48 h后制备细胞裂解液,提取mRNA,应用基因表达谱芯片技术对差异表达mRNA进行检测和分析.结果 构建的表达载体经过限制性内切酶分析和DNA序列测定,证实准确无误,提取高质量的总mRNA并进行逆转录成为cDNA,进行基因表达谱芯片技术分析.经过差异基因表达谱的筛选,发现HepG2细胞转染XBP1S以后,有38个基因表达水平显著上调,30个基因表达水平显著下调.结论 成功构建XBP1S的真核表达载体pcDNA3.1（-）-XBP1S,运用基因表达谱芯片技术成功筛选了XBP1S转染细胞后的差异表达基因,这些差异表达基因包括细胞周期、蛋白质的翻译合成及运输、能量代谢、体内免疫调节、细胞凋亡及细胞内的信号转导等方面起重要作用及肿瘤发生相关的基因,为进一步阐明XBP1S可能存在的调控机制及XBP1S蛋白可能的生物学功能提供理论依据.     

建立携带左旋天门冬酰胺酶的红细胞特异性表达系统

目的:建立基因修饰红细胞输送左旋天门冬酰胺酶(L-ASNase)的体系。方法:采用2A联体技术将L-ASNase和红色单体荧光蛋白基因分别置于红细胞特异性基因调控元件或非组织特异性短延长因子1α启动子控制下,构建慢病毒载体,分别包装成组织特异性重组慢病毒或非组织特异性重组慢病毒,测定病毒滴度,并分别感染靶细胞,用六氧苄基鸟嘌呤/卡莫司汀联合筛选以富集感染的小鼠红白血病阳性细胞;用六亚甲基二乙酰胺诱导富集的阳性细胞向红细胞分化,流式细胞术检测红色单体荧光蛋白报告基因的表达,荧光显微术观察基因表达产物在细胞中的定位,免疫印迹分析L-ASNase的表达水平,评估在红细胞分化过程中组织特异性重组慢病毒的表达优势。结果:经限制性内切酶谱分析和序列测定,构建的重组慢病毒载体结构正确;免疫荧光结果显示在非组织特异性慢病毒感染的HeLa细胞中,L-ASNase主要表达在细胞质,单体红色荧光蛋白主要表达在细胞核内,提示2A序列通过自裂解使同一读框中的2个基因获得了表达;用50μmol/L六氧苄基鸟嘌呤-50μmol/L卡莫司汀联合筛选,可有效富集感染的小鼠红白血病阳性细胞;经六亚甲基二乙酰胺诱导,第7 d的MEL细胞中表达的重组L-ASNase浓度达0.3 U/mg总蛋白。结论:红细胞特异性慢病毒载体可以在小鼠红白血病细胞向红细胞分化过程中使携带基因的表达逐步增高,优于非组织特异性慢病毒载体。本研究为基因修饰造血干细胞、并通过体外细胞分化的方法大量产生携带L-ASNase的红细胞治疗恶性血液病奠定了临床前的实验基础。     

按痘苗病毒优势密码子改造HIV-1 gag基因提高表达水平的研究

为确定痘苗病毒密码子偏向性与基因表达的关系及其在痘苗病毒与宿主细胞相互作用过程中的作用,按痘苗病毒的优势密码子对HIV-1 gag基因进行改造,并对合成基因与野生型HIV-1 gag基因在痘苗病毒载体系统的表达水平进行了研究。结果显示：①各目的基因分别正向插入了痘苗病毒TK区7．5k启动子下游;②免疫荧光检测显示,改造前后的gag基因均能够很好地在痘苗病毒中表达;③Western blot检测显示,在相同感染量时,改造后的gag基因具有更高的表达水平;④流式细胞术检测显示,密码子改造后的gag基因较野生型gag基因表达水平提高约17％。上述结果表明：按照痘苗病毒优势密码子进行外源基因改造,可作为提高外源基因在痘苗病毒中表达的策略,同时提示,密码子偏向性是痘苗病毒与宿主细胞相互作用的重要调控因素。     

一种含ELP60基因的载体pRELPN促进大肠杆菌的外源基因的高表达

类弹性蛋白多肽（ELP）为含有人工合成的ELP60基因的表达载体pRELPN,能促使外源基因在大肠杆菌中的高表达。当ELP60在大肠杆菌表达载体pET28a的多克隆位点被克隆后,其自身的表达低,也不与目的基因构成ELP融合蛋白质,而是促进克隆在ELP60基因后的含起始密码ATG的外源目的基因独立高表达。外源目的基因表达量占宿主蛋白的20% ～ 60%,比用pET28a载体表达的外源基因表达量高2～10倍。此类表达载体pRELPN适合于表达包括抗体、抗原、酶、重组蛋白质、多肽及ELP融合蛋白质等的外源基因的独立高表达。这些结果表明,pRELPN代表了一种有效的表达载体,有助于解决在原核表达中,所受限的普通载体对外源基因低表达或不表达所导致的不能产业化的问题。     

苏云金杆菌毒素调控基因plcR的特性与表达

根据蜡状芽胞杆菌plcR基因和papR基因序列设计特异引物,对6个Bt菌株（WB1、WB7、WB9、HD98、8010、8311）及5个Bc菌株（6A1、6A2、6A3、6A4、6S1）进行了PCR检测.结果显示,3个Bt菌株及4个Bc菌株含有plcR-papR基因.克隆了Bt8010、Bc6A2和6A3的plcR、papR基因,核苷酸序列分析表明,三个菌株的plcR、papR基因与NCBI数据库中的Bt、Bc及Ba相应序列都有很高的相似性.Bt8010的plcR基因编码框由846个核苷酸组成,可编码282个氨基酸;papR基因的编码框由144个核苷酸组成,可编码48个氨基酸.推导的氨基酸序列分析表明,Bt8010 的PapR有21个氨基酸的信号肽序列,PlcR没有信号肽序列.与Bc6A2、6A3和Bc 569相比,Bt8010 的PlcR和PapR在氨基酸序列上与Bc 相应序列存在相对较大的差异.将plcR-papR基因连接到表达载体pHT304中,并转化至大肠杆菌JM109中成功进行了表达,为研究Bt plcR基因的功能奠定了基础.     

抗菌肽CM4与绿色荧光蛋白融合基因的真核载体构建及表达

目的：构建绿色荧光蛋白（GFP）与抗菌肽CM4融合基因的真核表达载体。方法：采用递归PCR（rPCR）将GFP基因与CM4基因通过一段核苷酸片段连接成GFP-CM4融合基因,构建真核表达载体pcDNA3-GFP-CM4,用脂质体介导转染人K562白血病细胞,用MTT检测其活性。结果：融合基因可在K562细胞中表达,抗菌肽CM4的表达可抑制K562细胞的生长。结论：为全面了解抗菌肽的生物学活性及其在基因治疗中的可能作用提供了重要的理论依据。     

人vasorin蛋白的基因克隆、表达及纯化简

目的：克隆、表达人vasorin（VASN）蛋白。方法：利用PCR方法从HepG2细胞的cDNA中扩增获得目的基因,并插入带有6xHis标签的原核高效可溶性表达载体pET28a中,构建重组表达质粒pET28a-VASN,将重组表达质粒转化大肠杆菌BL21（DE3）,经IPTG诱导后目的基因获得表达,对融合目的蛋白进行Ni^2＋金属螯合柱纯化。结果：内切酶鉴定及基因序列测定证实重组表达质粒构建成功;对目的蛋白进行了原核表达,SDS-PAGE显示相对分子质量为61x10^3的特异表达条带;Western印迹证实目的蛋白为VASN,且主要以包涵体形式存在;对经尿素变性的表达产物进行了亲和层析纯化,有利于以后的变性、复性过程。结论：获得了人VASN融合蛋白,为其进一步的生物学功能研究奠定了基础。     

人脂联素重组克隆载体构建

目的：构建含有人脂联素（adiponectin,ad）基因的重组克隆载体pEGFP-N1-AD,为进一步研究AD与脂质代谢及代谢综合征关系奠定基础。方法：根据Gene-Bank中已经公布的AD设计引物,从含有目的基因的质粒克隆模板中,利用PCR方法钓取目的基因。将AD基因克隆到真核表达载体pEGFP-N1中。酶切、PCR、及测序鉴定。结果：PCR、酶切及测序鉴定证实目的基因正确克隆至真核表达载体pEGFP-N1中,测序结果与Gene—Bank报道一致。结论：成功构建了AD重组克隆真核表达载体。     

高效缺氧诱导表达载体的构建与鉴定

目的：构建缺氧诱导表达载体,以介导报告基因在缺氧环境下的特异、高效表达。方法：通过分子生物学方法,将鼠磷酸甘油酸激酶基因的缺氧应答元件（HRE）和最小CMV（mCMV）启动子重组,构建增强型绿色荧光蛋白（EGFP）或萤光素酶报告基因的可诱导载体;通过酶切鉴定和测序分析,证实载体获得正确的构建;将重组载体转染HeLa细胞,观察EGFP荧光强度并检测萤光素酶活性。结果：HRE／mCMV启动子调控的报告基因载体具有特异和高效的诱导活性。结论：构建了可以进行特异和高效缺氧诱导的报告基因载体,为其进一步的开发和应用奠定了实验基础。     

黄连解毒汤对快速老化小鼠海马基因表达的影响

目的：研究黄连解毒汤（HL）对快速老化小鼠亚系SAMP8海马差异表达基因的影响,揭示HL改善认知功能障碍的分子机制。方法：应用快速老化小鼠亚系SAMP8和SAMR1海马差异表达cDNA芯片,比较了SAMP8和SAMR1、石杉碱甲处理的SAMP8和SAMP8对照,以及HL处理的SAMP8和SAMP8对照的基因表达谱,并对HL的药物反应基因进行了比较;采用实时荧光定量PCR技术对芯片结果进行了验证。结果：给予SAMP8HL后,对SAMP8海马基因表达具有明显的调节作用。差异表达基因包括信号转导基因Dusp12、Rps6ka1、Penk1、Nope,Leng8,蛋白质代谢相关基因Ttc3、Amfr、Prr6、Ube2以,核酸代谢基因Fhit、Itm2c、Cstf2t、Ddx3x、Ercc5、Pcgfr6,能量代谢基因Stubl,免疫反应相关基因Clqb,转录调节基因Dlertdl6le、Gcn512、Ssu72,细胞生长相关基因Ngrn、Anln,递质转运相关基因Slc17a7,以及功能未知基因12个。结论：提示HL对于认知功能的改善可能是通过调节信号转导、突触传递、蛋白质和能量代谢、细胞增殖分化等途径发挥作用的;研究中发现的HL作用基因可能是改善学习记忆的潜在靶标。     

何首乌中Ⅲ型聚酮合酶基因FmPKS2的原核表达及鉴定

目的：对传统中药何首乌中Ⅲ型聚酮合酶基因FmPKS2进行原核表达并鉴定重组蛋白酶活性,为研究该酶基因在何首乌有效成分代谢合成及其调控中的功能奠定基础。方法：根据何首乌FmPKS2（GenBank登录号：GQ984139）基因序列,通过PCR扩增其全长的编码区,克隆至原核表达载体PET-28a,构建重组质粒PET-FmPKS2,将其转化原核表达菌株E.coli BL21（DE3）,并用IPTG诱导表达,SDS-PAGE鉴定融合蛋白可溶性,通过Ni-NTA亲和树脂纯化可溶性蛋白后以丙二酰-COA和香豆酰-COA为底物进行催化反应,TLC鉴定反应产物。结果：经过诱导,重组菌表达分子量为42KD左右的融合蛋白,其中可溶性重组蛋白最优表达条件为IPTG浓度0.5 mmol/L,诱导时间6h,温度25℃。纯化后的可溶性重组蛋白催化丙二酰-COA和香豆酰-COA得到的产物经TLC鉴定为二苯乙烯类化合物白藜芦醇。结论：成功实现FmPKS2的原核表达且融合蛋白以可溶形式存在,催化反应证明FmPKS2融合蛋白具有二苯乙烯合酶的活性。     

耐碳青霉烯类鲍曼不动杆菌OXA-23-like基因的克隆和表达

扩增耐碳青霉烯类鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii) OXA-23-like基因,并表达纯化该蛋白,为深入研究鲍曼不动杆菌亚单位蛋白疫苗提供理论基础。从60份样品中分离并扩增出OXA-23-like基因,构建于p GEX-6p-1表达载体中,用BL21表达宿主细胞诱导表达并纯化蛋白;免疫印迹试验(Western blotting)验证OXA-23-like蛋白保守性。结果显示,成功构建pGEX-6p-1-OXA-23-like质粒,表达并纯化蛋白;Western blotting实验表明临床菌株OXA-23-like蛋白表达阳性。OXA-23-like基因和蛋白表达保守性高,具有免疫原性,是鲍曼不动杆菌疫苗良好的抗原靶点。     

麻疯树MIPS基因启动子的分离及在烟草原生质体中瞬时表达活性分析

根据麻疯树MIPS基因序列,设计特异性的巢式引物,运用TAIL-PCR法两次步移得到MIPS基因5＇端侧翼序列,序列分析显示含有多个胁迫应答相关元件,如ABRE、HSE等。以该序列为基础,PCR扩增得到5个5＇端不同长度的缺失片段,分别插入pBI221载体置换CaMV35S启动子,构建的表达载体在PEG介导下转入烟草叶片原生质体进行瞬时表达,检测GUS报告基因的活性。经GUS活性荧光定量检测发现,分离到的MIPS基因侧翼序列5＇端不同缺失片段都能启动GUS报告基因表达,启动活性最高的是WQ1区（-565bp）,核心区位于-565～-449bp。在100μmol·L-1ABA诱导下启动活性增强,但不同区段的增长幅度不同。WQ1区增长幅度最大,比未处理时提高41.4%。     

FASN基因的原核表达及生物信息学分析

脂肪酸合成酶(FASN)在生物体内起着重要的作用,主要参与恶性肿瘤的数量调控。本研究旨在构建pET28a-FASN原核表达载体,并表达重组His-FASN蛋白,对该基因进行结构与功能的生物信息学分析。设计FASN基因特异性引物,通过PCR扩增获得的目的基因与原核表达载体pET28a连接,经IPTG诱导表达His-FASN蛋白。获得基因片段大小为1 320 bp,编码440个氨基酸;成功构建至pET28a原核表达载体,通过优化表达,确定在温度为35℃、IPTG浓度0.5 mmol/L、诱导时间为6 h的条件下融合蛋白表达量较高,获得蛋白大小约为53 kD;生物信息学分析结果表明FASN基因编码的蛋白是一个不稳定且具有亲水性的蛋白,不存在信号肽及跨膜区,可成为蛋白激酶磷酸化位点有12个Ser、5个Thr、3个Tyr。此外,从蛋白相互作用网络中发现,相互作用的蛋白包括主要酰基辅酶A合成酶长链家族成员及乙酰辅酶A羧化酶家族成员,为开发抑制剂药物提供了理论依据。