杜氏盐藻硝酸盐还原酶基因5′上游序列的克隆与功能分析

目的:克隆杜氏盐藻硝酸盐还原酶（NR）基因5′上游序列序列,并对其功能进行分析。方法: 利用BamHI、EcoRI、HindIII、PstI、SalI、Xbal 6种限制性内切酶分别酶切盐藻基因组DNA,并与接头连接,构建成盐藻基因组步行文库。采用 LA-PCR方法,从上述盐藻步行基因组文库中扩增NR基因5′上游序列序列,测序并进行分析。为检测其表达特性,构建了该片段与GUS 嵌合基因的表达载体pNR-GUS, 通过电击法将所构建的重组表达载体转化盐藻,组织化学染色法观察GUS的表达。结果: 从盐藻基因组步行文库中扩增出约1200bp特异片段,序列分析表明5′上游序列含有启动子的特征性序列。GUS瞬时表达染色结果显示,该DNA 片段具有硝酸盐诱导和铵抑制的启动子活性。结论：所克隆的盐藻的5′上游序列可能是一种具有"开关"活性的可控性启动子。     

杜氏盐藻硝酸盐还原酶基因5′上游序列的克隆与功能分析

目的:克隆杜氏盐藻硝酸盐还原酶(NR)基因5′上游序列,并对其功能进行分析。方法:利用BamHI、EcoRI、HindIII、PstI、SalI、Xbal6种限制性内切酶分别酶切盐藻基因组DNA,并与接头连接,构建成盐藻基因组步行文库。采用LA-PCR方法,从上述盐藻步行基因组文库中扩增NR基因5′上游序列,测序并进行分析。为检测其表达特性,构建了该片段与GUS嵌合基因的表达载体pNR-GUS,通过电击法将所构建的重组表达载体转化盐藻,组织化学染色法观察GUS的表达。结果:从盐藻基因组步行文库中扩增出约1200bp特异片段,序列分析表明5′上游序列含有启动子的特征性序列。GUS瞬时表达染色结果显示,该DNA片段具有硝酸盐诱导和铵抑制的启动子活性。结论:所克隆的盐藻的5′上游序列可能是一种具有“开关”活性的可控性启动子。     

盐藻肌动蛋白基因启动子驱动的bar基因表达作为核转化筛选标记

运用基因组步行方法克隆盐藻肌动蛋白基因5′上游调控序列,发现相对于ATG上游-573和-424bp的位置上分别有75bp长的两个重复序列。没有典型的TATA盒,但有两个TATA样结构、一个CCAAT结构和一个与GCTC(G／C)AAGGC一致的序列。以700bp的盐藻肌动蛋白基因启动子区序列驱动bar基因的表达作为转化盐藻的筛选标记。转化的藻细胞暗光恢复24h后,在含0．5μg／mL除草剂的培养基中常规培养生长1周,然后将细胞平铺于含0．5μg／mL除草剂的固体培养基上继续筛选培养。约20d后从固体培养板上挑选出5个藻落并作了进一步培养和分析。结果显示,5个转化藻中携带bar嵌合基因的整合位点均位于核基因组内。Southern blotting分析表明,仅有一个转化藻整合单拷贝的bar基因,而另外4个转化藻株则包含多个拷贝bar基因片段,提示盐藻核基因转化主要是外源基因的随机整合,外源基因在转化盐藻中的整合拷贝数并不影响其除草剂抗性。RT-PCR方法证明了bar基因在转化藻中的转录。5个转化藻在含除草剂的液体培养基中维持生长了至少7个月,表明核基因转化的稳定性。     

杜氏盐藻RuBisCO小亚基基因的克隆和分析

根据莱菌衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)、团藻(Volvox carteri)、伞藻(Acetabularia cliftonii)等生物的1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(RuBisCO)的小亚基rbcS基因氨基酸的高度保守序列,设计一对简并引物,进行RT-PCR.209 bp的PCR产物经测序分析及进行氨基酸序列同源性比对,表明克隆的序列为盐藻rbcS基因的cDNA片段.根据该序列信息,采用RACE(rapid amplification of cDNA ends) 方法扩增其5'上游未知区和3'下游未知区.5'RACE得到的cDNA长度为约300 bp,3'RACE得到的长度约380 bp.三段序列拼接后cDNA全长为878bp,其中开放读码框包括190个氨基酸.此cDNA序列,推导成氨基酸序列与已知物种的rbcS基因相比对,同源性分别为V.carteri 78%,C.reinhardtii 75%,A.cliftonii 67%,据此可推断所克隆的序列为盐藻RuBisCO的小亚基cDNA序列,GenBank收录号为AY739272.     

杜氏盐藻两种碳酸酐酶基因启动子的克隆和功能研究

将克隆得到的杜氏盐藻DCA7和CA基因的启动子区与bar基因和NOS polyA终止子片段融合,分别构建成pMDDC-B和pMDC-B转基因杜氏盐藻表达载体。用基因枪法将两种表达载体转化人杜氏盐藻细胞,通过除草剂草丁膦筛选培养获得转化藻株,对转化藻株进行分析。对转化杜氏盐藻藻株的筛选培养结果表明：pMDDC-B和pMDC-B载体中的外源bar基因能在杜氏盐藻细胞中稳定或瞬时表达。同时在氦气压力为690kPa条件下,微弹轰击2次比微弹轰击1次或3次的效果更好。对pMDDC-B转化杜氏盐藻得到的稳定表达的转化藻株进行的PCR和Southern印迹分析的结果表明：外源的bar基因确已整合到杜氏盐藻基因组中。Northern印迹分析表明：DCA7基因启动子驱动bar基因在杜氏盐藻细胞中的表达效率受氯化钠浓度梯度调控。推测首次克隆得到的DCA7基因启动子可能是一种活性高、安全性好的高渗诱导性启动子;杜氏盐藻DCA7和CA基因启动子区的GT高度重复序列,可能与杜氏盐藻高度耐盐的分子机制有关。     

胰蛋白酶抑制剂KSTI3基因新型真核表达载体的构建及其在盐藻中的表达

应用PCR技术扩增Nos基因、 CaMV35S 启动子片段和氯霉素抗性基因 Cat ,并与胰蛋白酶抑制剂 KSTI3 基因连接,构建真核表达载体pMDCKN-Cat。DNA序列分析结果表明:表达载体中的胰蛋白酶抑制剂 KSTI3 基因、启动子 CaMV35S 、终止子 Nos 和氯霉素抗性基因 Cat 与已知序列完全一致。采用LiAc/PEG介导法将质粒pMDCKN-Cat转化至盐藻细胞中,通过氯霉素抗性基因筛选和PCR鉴定获得转基因盐藻细胞。经Western blotting检测,在硝酸纤维素膜上出现清晰的条带,分子量为20.1kDa,证明胰蛋白酶抑制剂 KSTI3 基因在盐藻中得到成功表达。     

内含子中正筛选标记neo基因在转录中的剪切研究

目的:研究插入内含子中的正筛选标记基因neo在转录中的剪切情况。方法:克隆了猪血清白蛋白基因5'端调控序列,以猪基因组DNA为模板,P10/P11为引物,PCR扩增猪血清白蛋白基因翻译终止密码子后2.9kb的3'端调控序列;以pEGFP-1为模板,P400/P401为引物PCR扩增绿色荧光蛋白(EGFP)基因,插入猪血清白蛋白基因5'端调控区之后,在3'端调控序列的内含子中靠近N端的序列中插入正筛选标记基因neo,构建了表达EGFP的真核表达载体pEXp11。转染人肝癌细胞系HepG2,通过G418药物筛选获得稳定转染的抗药性细胞克隆。提取抗性细胞克隆基因组RNA并进行反转录,获得cDNA序列。结果:用引物D400/D401及分别位于neo基因和3'端调控序列上的一对引物D394/D357进行PCR检测,其中D394/D357并未扩增出目的条带。结论:插入内含子中的neo基因在转录过程中可随内含子一起被剪切。     

SOEing 法构建EGFP真核表达载体及其在杜氏盐藻中的表达

通过重叠区扩增基因拼接法（Gene splicing by overlap extension,SOEing）构建含有杜氏盐藻（Dunaliella salina）硝酸盐还原酶（NR）基因5′-上游序列（Pnr）and 3′-端序列（Tnr）的EGFP真核表达载体,并将其转化杜氏盐藻。利用改进的SOEing法,将杜氏盐藻NR基因Pnr与报告基因EGFP cDNA融合,并与pEGM-7zf克隆载体连接,顺序将盐藻NR基因Tnr序列与融合片段相连,构建含Pnr-EGFP-Tnr表达盒的盐藻真核表达载体p7NET。电击法转化杜氏盐藻,在盐藻转化株中观察到了EGFP的瞬时表达。此研究为转基因杜氏盐藻研究和成功建立杜氏盐藻生物反应器奠定了实验基础。     

不同启动子驱动下转基因盐藻外源基因的稳定表达

摘要：为了探讨外源性与内源性启动子对转基因盐藻外源基因表达的影响,将含外源性启动子CMV35S的表达载体CMV35S-bar（G12）和含内源双拷贝碳酸酐酶启动子DCA1的表达载体DCA1-bar（D-B）分别转化盐藻,筛选稳定转化株后,观察在不同启动子驱动下外源基因的表达情况及对转基因盐藻生长的影响。 通过电击法分别将表达载体G12 和D-B转化盐藻,经PPT筛选后,各得到了3株PPT抗性藻株,经PCR及测序分析证实外源基因bar已经整合到盐藻的基因组中,半定量RT-PCR结果显示,在内源性启动子DCA1驱动下,bar基因的表达强度明显高于在外源性启动子驱动下bar的表达,并且D-B转化株的bar基因表达在盐诱导下其表达明显提高,而G12转化株中bar基因的表达对盐诱导无反应。Southern blot 分析显示,外源基因的拷贝数与不同启动子间无相关性。转化株的生长特性分析显示,D-B转化株的生长速度明显高于G12转化株。本研究的结果指出,内源诱导型启动子在驱动转基因盐藻外源基因的高效稳定表达中比外源组成型启动子更具有优势。     

香蕉凝集素BanLec基因转化毕赤酵母及转化子的鉴定

以pMD-BanLec质粒为模板扩增BanLec基因片段,该片段经EcoR I/XbaI双酶切后定向克隆到同样经EcoRI/XbaI双酶切的pPICZα表达载体上。将连接产物转化感受态DH5α,用低盐Zeocin抗性LB固体培养基筛选阳性克隆菌落。将重组质粒电转化毕赤酵母菌GS115后,通过PCR鉴定目的基因整合入酵母菌的基因组中,将有助于进一步研究BanLec蛋白的表达,为探讨香蕉凝集素的活性及生化功能等奠定基础。     

利用长引物嵌套式反向PCR方法克隆雅致枝霉Δ6-脂肪酸脱氢酶基因上游序列

用限制酶EcoRⅠ、KpnⅠ分别对雅致枝霉As3.2806基因组DNA进行消化,而后在低浓度条件下利用T4DNA连接酶使DNA自身环化。根据已知基因序列,设计一对长度为35nt的长反向引物和两对较短的引物,以基因组连接产物为模板,通过三轮嵌套式PCR反应,获得一长度约为4kb的扩增片段。经序列测定表明得到了Δ6-脂肪酸脱氢酶基因上游序列约为1.3kb,初步序列分析显示该序列为一潜在的启动子序列。     

桑蚕金属硫蛋白基因在大肠杆菌中的克隆和表达

用\%Bam\%HⅠ和\%Sac\%Ⅰ双酶切质粒pCM1\|1,获得酵母的MTI基因片段,用非放射性地高辛标记作为探针。提取桑蚕肥苏蚕卵的总DNA,分别用\%Eco\%RⅠ、\%Bam\%HⅠ和\%Hin\%dⅢ酶切,与MTI探针进行Southern杂交,出现较强的杂交信号。然后用\%Eco\%RⅠ完全酶切桑吞的总DNA,电洗脱法回收1～6kb的染色体片断,与\%Eco\%RⅠ酶切的M13-载体以3∶1比例连接,转化受体菌DH5α。筛选到4 000多个白色转化子,与探针MTI进行Southern杂交筛选阳性转化子,选择到有强杂交信号的三个转化子［编号为T1(pZHC\|1)\,T5(pZHC\|5)\,T7(pZHC\|7)\]。用12种限制性内切酶对pZHC\|5重组质粒进行酶切分析表明插入片段约12kb,在基因内有一个\%Hin\%dⅢ位点。抗性测定表明受体菌DH5α在含有50mmol/L CuSO\-4的培养基上生长,在含有52mmol/L CuSO\-4的培养基上不生长,而转化子确能在含有52mmol/L CuSO\-4以上的培养基上生长。上述研究结果表明12kb左右的插入片段含有桑吞的金属硫蛋白基因。     

鼠伤寒沙门氏菌Ⅰ相鞭毛蛋白基因fliC~I的克隆和鉴定

以提纯的鼠伤寒沙门氏菌8705染色体DNA为材料,经EcoR Ⅰ消化,过SepharcylS-400柱,得到大于400bp的酶切片段;然后随机克隆到质粒pGEM-3Zf(—)中,转化大肠杆菌LC2a(hag~-,recA~-);在氨苄青霉素平板上共得到6013个转化子,从中筛选出1个有动力的克隆,小量制备质粒DNA,经酶切电泳鉴定,该克隆的外源片段大小为15.3kb,将其命名为pGI4015。动力、动力抑制试验和Southern blot分子杂交试验证明pGI4015中载有鼠伤寒沙门氏菌Ⅰ相鞭毛蛋白基因fliC~I;利用其BamH Ⅰ和Sal Ⅰ位点删除与鞭毛蛋白表达无关的序列,构建亚克隆质粒pGI4015BS,使得fliC~I定位于更小的区域——3.8kb的BamH Ⅰ/Sal Ⅰ插入片段上。     

人vigilin基因5'端调控区域的研究

在克隆了人基因组全长ｖｉｇｉｌｉｎ基因的基础上,对其５端转录调控区域再克隆,获得Ｖｉｇ－ＣＧ５－７Ｅ克隆,再用限制酶ＡｐａⅠ和ＥｃｏＲⅠ切除３端约４ｋｂ部分,得到Ｖｉｇ－ＣＧ５－７Ｅ３ＡＥ克隆,并对该克隆进行双向测序分析．结果表明：克隆Ｖｉｇ－ＣＧ５－７Ｅ用ＡｐａⅠ酶消化后,用ｃＤＮＡ上游开始的２０个碱基组成的寡聚核苷酸做探针进行分子杂交,可见一条小于０．１ｋｂ杂交带,根据物理图谱分析,位于Ｖｉｇ－ＣＧ５－７Ｅ３ＡＥ克隆的ＡｐａⅠ端,从而推断该克隆含有转录调控元件,５端序列分析得到二个ＴＡＴＡ盒,一个ＣＡＡＴ盒和一个ＧＣ盒以及二个可能的Ａｐ－１和Ａｐ－２结合位点．认为ＧＣ盒可能为人ｖｉｇｉｌｉｎ基因启动子的组成部分     

黑曲霉糖化酶高产和低产菌株糖化酶基因调控区的克隆及其分析比较

以PCR合成的糖化酶高产菌株黑曲霉(Asp. Niger)T21糖化酶基因5’近端非编码区588bp(EcoRI-BamHI)的序列为探针,从T21染色体DNA中克隆到近2.0kb的糖化酶基因5’端非编码区序列,并以此序列为探针从糖化酶低产菌株黑曲霉3.795(T21的诱变出发株)的染色体DNA中克隆到1.5kb的糖化酶基因5’端非编码区序列。该二序列的分析测定结果表明,其结构特征与文献报道的黑曲霉糖化酶基因5’端非编码区的基本一致,被称为“核心启动子”(Core promoter)的TATAAAT框及GCAAT框,分别在翻译起始点的-109bp及-178bp处。此外,在曲霉amdS,amyB基因中已发现有调控功能的CCAAT序列存在于-449bp和-799bp处。高产和低产菌株糖化酶基因5’端非编码区序列的分析比较结果表明,有9个部位的碱基发生了变化。此实验结果为进一步研究黑曲霉糖化酶基因在转录水平上的调控规律打下了基础。     

Cloning and Structure Analysis of rbcS Gene from Wild Soybean

About 1 kb fragment of rbcS (ribulose 1, 5-bisphosphate carboxylase small subunit) gene in wild soybean (Glycine soja, Ji 50017) was amplified from total DNA by PCR assay. Sequence analysis of the fragment indicated that 1089 bp sequenced included the whole coding region for Rubisco small snbunit. The rbcS gene in wild soybean encoded a precursor composed of a transit peptide of 55 amino acids and a mature protein of 123 amino acids. There were two introns found in the rbcS gene as other dicotyledonous species previously sequenced. Comparison of DNA sequences showed high degree homology of rbcS genes between wild soybean and cultivated soybean (Glycine max var. wayne). Some changes of amino acids emerged from the diverse nucleotides did not affect the function of the small subunit. These results may contribute some basic data in molecular biology to study the origin and evolution of soybean.     

大肠杆菌青霉素G酰化酶基因及其邻近区域的核苷酸全序列

Some of microorganisms have been known to possess penicillin G acylase activity. The E. coli derived penicillin G acylase (PGA) can catalyze the conversion of penicillin G into phenylacetic acid and 6-amino-penicillanic acid, the latter is used as the starting compound for the industrial formation of semi-synthetic penicillins. Apart from its industrial importance, the enzyme PGA displays a number of interesting properties. Catalytically active enzyme is localized in the periplasmic space of E. coli cells and composed of two dissimilar subunits. The two subunits are apparently produced from a precursor protein, via a processing pathway hitherto unique in its features for a prokaryotic enzyme. The studies on processing of the precursor and on the relationship between structure and function of the mature enzyme are important theoretically. Previously we cloned a 3.5 kb DNA fragment from a strain (E. coli AS 1.76), which displays PGA activity. In this paper, we report a nucleotide sequence of the 3.5 kb DNA fragment containing PGA gene. After insertion of the DNA fragment into EcoR I and Hind III sites in pWR 13, pPGA 20 had been obtained. We subcloned the Hind III and Bg1 II treated fragment of 1.6 kb in length from pPGA 20 into Hind III and BamH I sites of pWR 13 to get a pPGA 1.6, and Bg1 II and EcoR I treated fragment of 1.9 kb in length into BamH I and EcoR I sites of pWR 13 to get a pPGA 1.9. The linearized pPGA 1.9 which were digested with appropriate restriction enzymes were progressively shortened from both ends respectively by digestion with Bal 31 nuclease, followed by cleavage of shortened target DNA off vector DNA molecules with appropriate restriction enzymes. The series of the DNA fragments shortened from EcoR I end were then cloned into plasmid pWR 13 which had previously digested with Hind III and Sma I enzymes (Fig. 1). The DNA fragment cloned in pWR 13 were directly sequenced on the resulted plasmids by using primer I and primer II. Thus we have obtained the complete nucleotide sequence of the 3.5 kb DNA fragment. The 3.5 kb fragment contains an intact PGA gene which is 2.6 kb.(ABSTRACT TRUNCATED AT 400 WORDS)     

细胞质雄性不育高粱叶绿体 ndh D 基因的序列变异

片段SAAU－02 700特异地扩增自7种具可育细胞质的高粱材料的总DNA,含有叶绿体psa C(88bp)和ndh D(192bp)基因的部分序列。该片段与Eco Ri HindⅢ酶切的总DNA,线粒体DNA和叶绿体DNA杂交,在总DNA中获得了0.74kb的杂交带,而在叶绿体中获得0.74kb和0．45kb两条杂交带。与线粒体DNA无杂交;与经Hae Ⅲ酶切的总DNA杂交,在不育系中获得4．9kb的杂交带,而保持系的杂交带为4．45kb。参考GenBank中高粱的近缘物种玉米叶绿体基因组的序列,构建了ndh D基因区的酶切位点图谱,借此分析得出高粱不育系的叶绿体ndh D基因序列已发生改变。这种变异与高粱细胞质雄性不育反生的关系正在探讨中。     

小鼠Sry基因和Sox基因的克隆分离与鉴定

为了深入探讨性分化分子机制,构建了小鼠基因文库以ＳＲＹ探针筛选,分离到了两组阳性克隆,一组含ＥｃｏＲⅠ／３．５ｋｂ,此片段中载有小鼠Ｙ染色体上的Ｓｒｙ基因．另一组含ＥｃｏＲⅠ／３．０ｋｂ或ＳａｌⅠ／３．０ｋｂ,此片段有小鼠Ｙ染色体之外的Ｓｏｘ基因