以HIV-1 5＇LTR为靶点的药物筛选细胞模型的构建

构建以人类免疫缺陷病毒（HIV-1）5＇LTR为靶点的药物筛选细胞模型,用于体外筛选潜在的对HIV-1启动子具有抑制作用的药物,或用于筛选与HIV-1复制相关的宿主因子。通过PCR扩增HIV-1 5＇LTR片段和胸苷激酶基因（thymidine kinase gene,TK基因）,以这2片段为模板进行重叠PCR将两者连接起来,连接产物经酶切后与pcDNA3.1载体连接;将连接正确的质粒转染HEK293细胞同时用G418加压筛选获得稳定细胞系;加入药物更昔洛韦（GCV）检测TK基因的表达。成功构建了HIV-1 5＇LTR调控TK基因表达的稳定细胞系,在其培养过程中加入药物更昔洛韦时,细胞逐渐死亡。构建了以HIV-1 5＇LTR为靶点的药物筛选细胞模型,该模型利用TK基因作为报告基因方便灵敏,可用于筛选针对HIV-1 5＇LTR的潜在抗HIV药物。     

不同细胞系中RNA干扰抑制血管内皮生长因子表达

目的通过RNA干扰技术抑制血管内皮生长因子(VEGF)表达,并观察在不同细胞系中,RNA干扰作用强度的变化。方法将VEGF基因作为RNA干扰的靶区,通过E-RNAi网上提供的服务,设计两个特异的RNA干扰序列,将其装入含U6启动子的载体上,构建成抗VEGF基因的小发夹样RNA(shRNA)表达载体,再转染人胚肾细胞HEK293、结肠癌细胞HT29、宫颈癌细胞Hela和肝癌细胞HepG2,通过RT-PCR观察VEGF表达受抑的程度及在不同细胞系中RNA干扰作用强度的变化。结果成功构建了两种抗VEGF基因的shRNA表达载体,发现其在HEK293和HT29细胞系中,能明显抑制VEGF基因的表达,抑制率分别为72%和42%;但在Hela细胞中,抑制作用明显减低至28%;在HepG2细胞中抑制作用更弱,仅为13%。结论针对VEGF基因的shRNA表达载体能够明显抑制VEGF基因的表达,但在不同细胞系中的作用强度有明显差别,提示RNA干扰作用存在明显的细胞系选择性。     

肿瘤内皮标志物8同型物Ⅰ基因真核表达载体的构建及其在HEK293F细胞中的表达

目的:构建肿瘤内皮标志物8(TEM8)基因真核表达载体,实现TEM8在HEK293F细胞中的外源表达。方法:用PCR技术扩增TEM8基因,经限制性酶切、连接、转化,插入pcDNA3.1(+)-EGFP真核表达载体,并通过脂质体将TEM8表达质粒转染至HEK293F细胞中,Western印迹检测TEM8的表达。结果:PCR扩增得到TEM8基因,构建了真核表达载体pcDNA3.1(+)-TEM8-EGFP并转染HEK293F细胞,经G418加压筛选及有限稀释法得到生长性状良好、表达效率高的单克隆细胞系TEM8-EGFP/HEK293F;Western印迹证明过表达细胞系TEM8-EGFP/HEK293F显著表达TEM8蛋白。结论:构建了表达TEM8的重组HEK293F工程细胞系TEM8-EGFP/HEK293F,为进一步研究TEM8的生理功能奠定了基础。     

NIPSNAP3A短发夹RNA腺病毒载体的构建及病毒包装

目的:构建靶向NIPSNAP3A的短发夹RNA(shRNA)腺病毒载体,干扰HEK293A细胞中NIPSNAP3A的表达。方法:设计靶向NIPSNAP3A的shRNA,插入穿梭质粒pENTRY,通过Gateway法获得腺病毒颗粒pAd-NIPSNAP3A-shRNA,转染HEK293A细胞,在细胞内包装获得腺病毒。结果:重组腺病毒载体经酶切鉴定正确,制备的病毒感染效率高,能显著抑制NIPSNP3A蛋白的表达。结论:干扰HEK293A细胞NIPSNAP3A表达的shRNA重组腺病毒载体构建成功。     

猪内源性反转录病毒囊膜基因env真核表达质粒的构建及鉴定

目的:构建猪内源性反转录病毒(PERV)囊膜基因env的真核表达质粒pHCMV-env并加以鉴定,为研究PERV的细胞嗜性和宿主范围奠定基础。方法:用RT-PCR方法扩增五指山猪来源PERV的env基因,将其插入pGEM-T easy载体中,构建重组质粒pGEM-T-env,酶切鉴定正确后,将pGEM-T-env与pHCMV-VSV-G表达质粒同时经EcoRⅠ酶切消化后连接,构建重组表达质粒pHCMV-env,并进行酶切、测序鉴定;将鉴定正确的质粒pHCMV-env转染HEK293T细胞,采用PCR、RT-PCR检测转染后env基因的整合和转录情况。结果:扩增得到五指山猪来源PERV的env基因,并构建了pHCMV-env真核表达质粒,转染HEK293T细胞系后,该细胞系中有目的基因的整合和转录。结论:构建了真核表达质粒pHCMV-env,并且在HEK293T细胞中能够整合并转录,为研究PERV的细胞嗜性和宿主范围奠定了基础。     

小鼠CDC26基因短发夹RNA重组腺病毒载体的构建与表达分析

目的:构建靶向CDC26基因的短发夹RNA(shRNA)重组腺病毒载体,干扰小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)中CDC26的表达。方法:设计小鼠靶向CDC26基因的shRNA,插入穿梭质粒pENTRY-EF1a-EGFP-Mir30,通过Gateway系统获得重组腺病毒载体pAd-CDC26-shRNA;线性化后转染HEK293A细胞,进行病毒包装;用包装的重组腺病毒感染MEF,24 h后收集细胞,提取总RNA,逆转录后用荧光定量PCR法检测MEF内CDC26 mRNA的变化,以检测所设计shRNA的敲低效率。结果:构建的重组腺病毒载体pAd-CDC26-shRNA经酶切鉴定后正确;转染HEK293A细胞后8 d,观察到细胞病变及GFP的大量表达,表明重组腺病毒包装成功;感染MEF后,实时荧光定量PCR检测表明,细胞内CDC26 mRNA的水平较对照组敲低了73.14%,腺病毒注射7 d后,注射CDC26 shRNA的小鼠血糖较对照组明显降低。结论:构建了具有较高敲低效果的小鼠CDC26基因shRNA重组腺病毒,并且具有体内活性。     

针对小鼠早期生长反应因子-1发夹结构小干扰RNA载体的构建及其干扰效率鉴定

目的:构建及筛选高效率针对早期生长反应基因-1(Egr-1)进行RNA干扰(RNAi)的质粒.方法:根据Egr-1基因mRNA序列,设计有小发夹结构的3条寡核苷酸序列,克隆到空栽体pGCSIL-GFP中,构建重组质粒,同时设计构建不针对任何特异基因的质粒作为阴性时照.将shRNA袁达质粒转粢HEK293细胞.通过对GFP表达量的观察,荧光定量PCR及western blotting定量检测Egr-1基因的表达,鉴定shRNA表达质粒对Egr-1的干扰效率.结果:针对小鼠Egr-1基因进行RNAi的3个序列中,有1个序列的干扰效率大于70%以上.结论:成功构建了1个针对小鼠Egr-1基因的高效RNAi表达质粒.     

小鼠XBP1基因RNA干扰慢病毒载体的构建及筛选

目的:构建小鼠XBP1基因RNA干扰(RNA interference,RNAi)慢病毒载体,筛选具有较好干扰效率的小鼠XBP1 siRNA靶序列.方法:针对小鼠XBP1基因特异性序列,设计4个RNAi靶序列及1个阴性对照序列,合成含有正义和反义Oligo DNA的互补DNA序列,退火形成双链DNA,并克隆到经Age Ⅰ和EcoR Ⅰ酶切后的pGCL-GFP载体连接产生短发卡RNA(shRNA)慢病毒载体,PCR筛选阳性克隆,DNA测序鉴定.由病毒包装系统进行包装,经滴度测定后感染NIH3T3细胞,应用Real-time PCR鉴定干扰效率.结果:PCR鉴定与DNA测序证实合成的寡核苷酸链插入正确,293T细胞测定病毒滴度为1×108TU/ml.Real-timePCR证实XBP1-siRNA-3靶点的干扰效率最高,其干扰效率达到95%以上.结论:成功构建并筛选了小鼠XBP1基因RNAi慢病毒载体,为研究XBP1在巨噬细胞免疫功能调控中的作用奠定了基础.     

多核酶表达系统在HEK293细胞中对多药耐药相关蛋白（MRP1）的表达抑制作用

为了研究多核酶表达系统在HEK293细胞中对多药耐药相关蛋白表达抑制的作用．我们构建了含有20个可以自身切割的顺式作用核酶和10个靶向MRP1基因特定位点的反式作用核酶的多核酶表达系统。利用RT—PCR、Westem blot和MTT分析了多核酶系统分别与MRP1靶基因质粒和MRP1 全长基因质粒共转染的HEK293细胞。结果显示．多核酶表达系统能够明显降低荧光融合蛋白在HEK293细胞中的表达。RT—PCR分析表明．懈用靶mRNA降低程度与多核酶表达系统所含的反式作用核酶数目有关。Westernblot分析显示了与RT—PCR相似的结果。Mrrr分析表明,多核酶表达系统能够逆转由MRP1基因转染HEK293细胞产生的多药耐药性。结果提示．含有多个核酶的表达系统对MRP1基因的抑制效应优于单核酶的表达系统。因此．该策略可能用于基因治疗肿瘤或其他疾病．     

用绿色荧光蛋白（GFP）作为报告分子筛选有效的siRNA

 建立一种利用绿色荧光蛋白（GFP）作为报告分子筛选能有效抑制目的基因表达的siRNA的方法.以巨噬细胞移动抑制因子（MIF）基因为研究对象,筛选能有效沉默MIF表达的质粒载体介导的siRNA.构建拥有同一Kozak共有翻译启始序列、翻译启始密码子ATG的MIF-GFP融合表达载体pEGFP-MIF.分别将3个靶向MIF的siRNA表达质粒与pEGFP-MIF共转化HEK293细胞,在荧光显微镜下观察HEK293细胞中GFP的表达,并用荧光定量PCR检测HEK293细胞中MIF mRNA的表达水平.同时,将MIF siRNA表达质粒分别与MIF表达载体共转化HEK293细胞,用荧光定量PCR检测HEK293细胞中MIF mRNA的表达水平.定量PCR结果显示,GFP表达低的细胞中,MIF mRNA的表达也明显降低;利用pEGFP-MIF和MIF表达载体筛选到的有效MIF siRNA的结果一致.因此,建立了目的基因与GFP融合表达,以GFP作为报告分子来筛选抑制目的基因表达siRNA的方法,并为进行多个基因的有效siRNA的筛选提供解决方案.     

shRNA慢病毒载体稳定抑制LRP16 表达的HepG2 细胞的构建及鉴定

目的:构建LRP16基因抑制表达的Hep G2稳定细胞系,鉴定其LRP16基因抑制表达的效果。方法:构建LPP-HSH008357-LVRH1GP-200短发卡RNA(sh RNA)慢病毒表达载体,用该抑制表达慢病毒感染Hep G2细胞系,通过荧光筛选及药筛,获得LRP16基因稳定抑制表达细胞系;最终运用Q-PCR和Western blot鉴定该稳定细胞系中LRP16的表达。结果:构建了LRP16基因抑制表达及抑制表达对照的Hep G2稳定细胞系,并通过Q-PCR和Western blot进行了鉴定。Q-PCR结果显示相对于对照稳转株(LPP-CSHCTR001-LVRH1GP-100),抑制表达稳转株(LPP-HSH008357-7-LVRH1GP-200)LRP16基因的抑制效率是4组抑制表达细胞中效果最理想的一组,其抑制效率高达98%;Western blot结果也显示该抑制表达稳转株(LPP-HSH008357-7-LVRH1GP-200)的LRP16蛋白表达量明显低于野生型Hep G2细胞及对照稳转株(LPP-CSHCTR001-LVRH1GP-100),其结果与Q-PCR一致。结论:构建并鉴定了人LRP16基因抑制表达Hep G2稳定细胞系及其相应的对照稳转株。     

端粒酶shRNA慢病毒载体的构建及转染人类胚胎干细胞

目的：构建端粒酶shRNA慢病毒载体及建立端粒酶稳定干扰的人类胚胎干细胞系。方法：将端粒酶基因特异性shRNA靶序列与慢病毒载体PLKO.1-puro连接、转化、挑取阳性克隆进行PCR及测序鉴定;利用包装细胞293T获得重组的慢病毒,感染人类胚胎干细胞,分为干扰组ShTert、载体组vector和野生型组wt;Realtime-PCR检测端粒酶mRNA的表达。结果：经PCR和DNA测序鉴定,成功构建端粒酶特异性shRNA慢病毒载体,并感染人类胚胎干细胞;经检测shTert组端粒酶mRNA表达较vector和wt组明显降低,vector组和wt组之间无明显差异。结论：通过成功构建的端粒酶特异性shRNA慢病毒载体对人类胚胎干细胞的转染实现了对其端粒酶mRNA的调控。     

端粒酶shRNA 慢病毒载体的构建及转染人类胚胎干细胞

目的:构建端粒酶shRNA慢病毒载体及建立端粒酶稳定干扰的人类胚胎干细胞系。方法:将端粒酶基因特异性shRNA靶序列与慢病毒载体PLKO.1-puro连接、转化、挑取阳性克隆进行PCR及测序鉴定;利用包装细胞293T获得重组的慢病毒,感染人类胚胎干细胞,分为干扰组ShTert、载体组vector和野生型组wt;Realtime-PCR检测端粒酶mRNA的表达。结果:经PCR和DNA测序鉴定,成功构建端粒酶特异性shRNA慢病毒载体,并感染人类胚胎干细胞;经检测shTert组端粒酶mRNA表达较vector和wt组明显降低,vector组和wt组之间无明显差异。结论:通过成功构建的端粒酶特异性shRNA慢病毒载体对人类胚胎干细胞的转染实现了对其端粒酶mRNA的调控。     

AKT2基因短发夹结构RNA慢病毒载体的构建及鉴定

目的：构建丝/苏氨酸蛋白激酶2（AKT2）基因RNA干扰（RNAi）慢病毒载体。方法：利用公用网站按照RNAi序列设计原则,设计RNAi靶点序列并合成靶序列的Oligo DNA,退火形成双链DNA,与经MluI和ClaI进行酶切后的PLVTHM载体连接产生shRNA慢病毒载体。应用shRNA慢病毒载体转染293T细胞及U87细胞,测定病毒滴度,流式细胞仪测定U87细胞的转染效率,PCR及Western blot鉴定AKT2基因在U87细胞中的下调作用。结果：成功构建了shRNA-AKT2慢病毒载体,经测序与设计合成的靶向链完全一致。荧光显微镜下观察293T细胞感染效率大于90%,病毒滴度为3.59×107TU/ml;流式细胞仪测定对AKT2细胞的转染效率为86.93%。PCR测定shRNA载体感染U87细胞后AKT2的干扰效率为68%。Western Blot结果显示该慢病毒载体对AKT2的表达有较为显著的敲减作用。结论：成功构建了人胶质瘤细胞株AKT2基因RNAi慢病毒载体,为后续的体内外功能学试验创造了条件。     

shRNA慢病毒表达载体对肝癌细胞HepG2中CXCR7表达的影响

目的:探讨趋化因子受体7(Chemokine receptor7,CXCR7)的短发夹RNA(a small hairpin Ribonucleic acid,shRNA)慢病毒表达载体对人肝癌细胞HepG2中CXCR7表达的影响.方法:合成4个针对CXCR7靶基因序列的shRNA,分别与Age Ⅰ和EcoRl酶切后的pGCSIL-RFP载体连接,构建CXCR7的shRNA慢病毒表达载体pGCSIL-RFP-CXCR7-shRNA;构建含有CXCR7互补DNA(complementary DNA,cDNA)的真核过表达载体pEGFP-N1-3FLAG-CXCR7,与pGCSIL-RFP-CXCR7-shRNA共转染HEK293T细胞,筛选具有显著敲减作用的CXCR7-shRNA;将具有显著敲减作用的pGCSIL-RFP-CXCR7-shRNA与慢病毒包装质粒共转染人胚肾细胞(Human embryonic kidney cells,HEK293T)产生慢病毒颗粒LV-CXCR7-shRNA,并将纯化的慢病毒颗粒感染人肝癌HepG2细胞,以逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)和免疫印迹(Western blot)分别检测CXCR7信使核糖核酸(mRNA)和蛋白的沉默效果.结果:聚合酶链反应(Polymerasechain reaction,PCR)鉴定及测序结果表明成功构建4个CXCR7的shRNA慢病毒表达载体,并筛选出具有显著敲减作用的pGCSIL-RFP-CXCR7-shRNA2;包装含有CXCR7一shRNA2的慢病毒颗粒LV-CXCR7-shRNA2(病毒滴度为3x 109TU/ml),感染HepG2细胞,CXCR7mRNA和蛋白的表达水平下调.结论:成功构建靶向CXCR7基因的shRNA慢病毒表达载体,可有效抑制人肝癌HepG2细胞CXCR7 mRNA和蛋白的表达.     

DPC4／Smad4基因RNA干扰靶点设计和慢病毒载体制备

目的：DPC4／Smad4基因RNA干扰靶点的设计和RNA干扰靶点慢病毒载体制备。方法：针对DPC4／Smad4基因序列,并利用网站设计程序,依据RNA干扰序列设计的原则,设计多个RNA干扰靶点序列。根据设计经验和设计软件将其进行评估测定,选择最佳动力学参数靶点进入其后续的实验流程;生工生物合成含干扰序列的DNAoligo,具有严格的检测体系（PAGE纯化体系）,其两端含酶切位点粘端,直接连入酶切后的RNA干扰载体上。将连接好的产物转入制备好的细菌感受态细胞,并且对长出的克隆进行酶切鉴定。然后挑选出阳性克隆测序,进行测序比对后,鉴定阳性的克隆即为构建成功的目的基因RNA干扰慢病毒载体。将构建的慢病毒载体以及辅助包装载体质粒共转染到293T细胞。收获含有病毒的细胞培养上清,浓缩后进行滴度测定,并检测其感染性。另外应用荧光实时定量PCR检测在感染的293T细胞中敲减效果。结果：成功构建DPC4／Smad4shRNA的慢病毒载体LVshSmad4,并成功制备DPC4／Smad4shRNA慢病毒,三株病毒感染细胞后均具有有效的敲减效应,其中SHl最为显著。结论：DPC4／Smad4基因RNA干扰靶点的成功设计和RNA干扰靶点慢病毒制备,为以后探讨DPC4／Smad4基因与肿瘤的相关性治疗提供了实验基础。     

High expression of exogenous cDNAs directed by HIV-1 long terminal repeat in human cells constitutively producing HIV-1 tat and adenovirus E1A/E1B

A eukaryotic vector-host cell system is described where the additive transactivating effects of HIV-1 tat and adenovirus E1A on HIV-1 long terminal repeat (LTR) are exploited to increase expression of exogenous cDNAs. Human 143B and 293 cells, the latter constitutively producing E1A, were used as host cell lines. The bacterial gene chloramphenicol acetyltransferase (CAT) and the hepatitis B surface antigen (HBs-Ag) gene were employed as reporter genes inserted in pRPneoU3R, an episomal vector containing BK virus replication origin and early region, where cDNAs are expressed under control of HIV-1 LTR. The 293 cells were transformed by tat expression vectors to constitutively express tat. Stable cell clones of 293tat cells, constitutively expressing CAT after transformation with pRPneoU3R-CAT, show a CAT activity 600-fold higher than normal 293 transformed cells. CAT expression obtained in normal 293 cells can be transiently increased 10-fold by transfection by vectors expressing tat. The 293tat cells transformed by pRPneoU3R-HBs, an episomal vector expressing HBs-Ag from HIV LTR, yielded stable cell clones secreting HBs-Ag in the culture medium at a concentration up to 744 ng/ml or 44 ng/10(6) cells/24 h, 48-fold more than normal 293 cells. The use of this system for constitutive or inducible expression of sequences under control of HIV-1 LTR is discussed in view of possible applications for diagnostic, vaccinal and therapeutic purposes.     

Lentiviral vectors that carry anti-HIV shRNAs: problems and solutions

BACKGROUND: HIV-1 replication can be inhibited with RNA interference (RNAi) by expression of short hairpin RNA (shRNA) from a lentiviral vector. Because lentiviral vectors are based on HIV-1, viral sequences in the vector system are potential targets for the antiviral shRNAs. Here, we investigated all possible routes by which shRNAs can target the lentiviral vector system. METHODS: Expression cassettes for validated shRNAs with targets within HIV-1 Leader, Gag-Pol, Tat/Rev and Nef sequences were inserted in the lentiviral vector genome. Third-generation self-inactivating HIV-1-based lentiviral vectors were produced and lentiviral vector capsid production and transduction titer determined. RESULTS: RNAi against HIV-1 sequences within the vector backbone results in a reduced transduction titer while capsid production was unaffected. The notable exception is self-targeting of the shRNA encoding sequence, which does not affect transduction titer. This is due to folding of the stable shRNA hairpin structure, which masks the target for the RNAi machinery. Targeting of Gag-Pol mRNA reduces both capsid production and transduction titer, which was improved with a human codon-optimized Gag-Pol construct. When Rev mRNA was targeted, no reduction in capsid production and transduction titer was observed. CONCLUSIONS: Lentiviral vector titers can be negatively affected when shRNAs against the vector backbone and the Gag-Pol mRNA are expressed during lentiviral vector production. Titer reductions due to targeting of the Gag-Pol mRNA can be avoided with a human codon-optimized Gag-Pol packaging plasmid. The remaining targets in the vector backbone may be modified by point mutations to resist RNAi-mediated degradation during vector production.     

AKT2 基因短发夹结构RNA 慢病毒载体的构建及鉴定

目的:构建丝/苏氨酸蛋白激酶2(AKT2)基因RNA干扰(RNAi)慢病毒载体。方法:利用公用网站按照RNAi序列设计原则,设计RNAi靶点序列并合成靶序列的Oligo DNA,退火形成双链DNA,与经MluI和ClaI进行酶切后的PLVTHM载体连接产生shRNA慢病毒载体。应用shRNA慢病毒载体转染293T细胞及U87细胞,测定病毒滴度,流式细胞仪测定U87细胞的转染效率,PCR及Western blot鉴定AKT2基因在U87细胞中的下调作用。结果:成功构建了shRNA-AKT2慢病毒载体,经测序与设计合成的靶向链完全一致。荧光显微镜下观察293T细胞感染效率大于90%,病毒滴度为3.59×107TU/ml;流式细胞仪测定对AKT2细胞的转染效率为86.93%。PCR测定shRNA载体感染U87细胞后AKT2的干扰效率为68%。Western Blot结果显示该慢病毒载体对AKT2的表达有较为显著的敲减作用。结论:成功构建了人胶质瘤细胞株AKT2基因RNAi慢病毒载体,为后续的体内外功能学试验创造了条件。