半定量RT-PCR检测跳跃型可变剪接外显子保留率的方法

可变剪接是基因表达调控和蛋白质多样性和复杂性的重要调节机制。多发性神经纤维瘤Ⅰ型(NF1)基因的外显子23a发生外显子跳跃型可变剪接会产生两种功能差异较大的蛋白质异构体。发展一种灵敏、简捷及特异性高的外显子保留率检测方法是研究外显子跳跃型可变剪接机制过程中最基本的实验手段。本研究分别提取了大鼠肺组织及转染含有NF1外显子23a重组质粒的He La细胞的总RNA,以荧光分子Cy3标记PCR引物,采用19个循环的半定量RT-PCR的方法检测外显子23a可变剪接的保留率。实验结果显示,半定量RT-PCR可以灵敏简捷地检测NF1外显子23a可变剪接的模式,利用Cy3荧光标记的信号值计算大鼠肺组织中外显子23a的剪接保留率为(62.38±2.80)%,转染的HeLa细胞中为(75.51±2.25)%。该工作结合荧光标记和半定量RT-PCR的实验方法,为NF1等多外显子基因可变剪接外显子保留率的检测提供了有效的实验方法,有助于可变剪接调控机理的进一步研究。     

IL-37基因启动子的克隆及其荧光素酶报告基因载体的构建

[目的]克隆白介素-37(IL-37)基因启动子,构建其荧光素酶报告基因载体,并分析活性。[方法]用PCR方法扩增IL-37基因5'端上游区3个不同长度的启动子片段,分别克隆入荧光素酶报告基因载体p GL3,构建IL-37基因启动子荧光素酶报告基因质粒。将所构建的质粒转染HEK-293细胞,通过双荧光素酶报告基因系统分析启动子的转录活性。[结果]754、1 017、2 043 bp等3个IL-37启动子片段正确亚克隆入荧光素酶报告基因载体,重组质粒转染HEK-293细胞后,双荧光素酶活性分析显示1 017 bp的启动子片段具有较强转录活性,约为对照组(空载体p GL3-basic)的10.9倍。[结论]成功克隆IL-37基因启动子,构建了大小为1 017 bp的IL-37基因启动子荧光素酶报告基因载体,为IL-37表达的调控机制的研究提供有效的工具。     

靶向DNA修复基因ERCC6的shRNA载体构建及干扰效果评价

构建靶向ERCC6基因的短发夹RNA(short hairpin RNA,sh RNA)真核表达载体,评价其对肺癌细胞ERCC6表达的干扰效果。依据ERCC6基因的核苷酸序列和小干扰RNA的设计原则,设计并合成靶向ERCC6基因的3对ERCC6-sh RNAs和1对阴性对照NC-sh RNA片段,退火后连接至表达载体p GPU6/GFP/Neo中,重组载体经测序鉴定后转染肺癌SPC-A-1细胞中观察绿色荧光蛋白的表达情况,实时荧光定量PCR和Western blotting方法检测ERCC6基因表达的变化。经测序分析证实,各ERCC6-sh RNA的表达载体均构建成功。转染重组质粒48 h后的各组细胞均有绿色荧光表达。实时荧光定量PCR和Western blotting表明,相对于阴性对照组,ERCC6-sh RNA1、ERCC6-sh RNA2、ERCC6-sh RNA3三个实验组SPC-A-1细胞中ERCC6基因在m RNA和蛋白水平上的表达均显著降低(p0.05),其中ERCC6-sh RNA3载体的干扰效果最佳。本研究成功构建并筛选了靶向ERCC6基因的sh RNA高效干扰载体,能够有效抑制ERCC6基因在肺癌细胞中的表达,这为进一步研究ERCC6基因与肿瘤发生分子机制和化疗耐药的相关性提供了帮助。     

广西巴马小型猪α-1,3-半乳糖转移酶基因RNAi载体构建与检测

α-1,3-半乳糖转移酶基因(α-1,3 GT)在异种器官移植中的免疫排斥反应有重要的作用,本研究旨在构建α-1,3-半乳糖转移酶基因的干扰载体,在m RNA和蛋白质水平鉴定并筛选出干扰效果最佳的序列。根据巴马小型猪GGTA1基因CDS序列,设计合成3对特异性单链si RNA序列以及一对阴性序列,构建GGTA1 RNA干扰载体分别命名为p LLU2G-sh GGTA1-1、p LLU2G-sh GGTA1-2、p LLU2G-sh GGTA1-3和p LLU2G-sh GGTA1-NC。将构建好的载体分别转染转染PK15细胞,通过q RT-PCR和Western blot检测GGTA1 m RNA及其蛋白的相对表达量。结果显示本研究成功构建了3个重组RNAi表达载体,与转染p LLU2G-NC和空白组相比,p LLU2G-sh GGTA1-1、p LLU2G-sh GGTA1-2和p LLU2G-sh GGTA1-3转染组的GGTA1 m RNA和蛋白表达量均明显下降,对m RNA表达的抑制效率分别为85.02%、86.05%和83.85%。本研究成功获得有效抑制广西巴马小型猪GGTA1基因表达的RNAi载体,为下一步生产沉默GGTA1基因广西巴马小型猪奠定基础。     

人尿激酶型纤溶酶原激活因子截短型突变体与绿色荧光蛋白在真核细胞HEK293F中的融合表达

目的:构建人尿激酶型纤溶酶原激活因子(uPA)截短型突变体与绿色荧光蛋白(EGFP)分泌型融合表达载体并在真核细胞中表达。方法:采用PCR法,分别以质粒pIRES2-EGFP和重组质粒pcDNA3.1(+)/uPA为模板,扩增出带BamHⅠ和XbaⅠ酶切位点的EGFP及带NheⅠ和HindⅢ酶切位点的uPA截短体基因片段,先后将EGFP和截短型uPA基因片段克隆到真核表达载体pcDNA3.1(+)上,转入HEK293F细胞,用G418对转染细胞进行加压筛选,通过共聚焦显微镜观察和ELISA方法鉴定表达产物。结果:DNA测序结果显示,uPA不同截短型突变体基因片段与EGFP基因融合的真核表达载体构建成功,共聚焦显微镜观察发现HEK293F细胞中有绿色荧光且定位于细胞质中,ELISA检测到HEK293F细胞培养上清中分泌型融合蛋白的表达。结论:构建了uPA截短型突变体与EGFP分泌型融合表达载体并在真核细胞中表达,为后期研究uPA的相互作用蛋白及其生理功能奠定了基础。     

人MACC1-SH3基因片段的克隆、表达载体的构建与转染

目的:本研究构建MACC1-SH3基因的真核表达栽体,为进一步研究MACC1-SH3在结肠癌细胞转移中的作用机理奠定基础.方法:本研究通过RT-PCR方法从人转移性结肠癌细胞SNU-C1中获得MACC1-SH3基因片段,并插入pRc/CMV真核表达栽体.将该质粒转染SW480结肠癌细胞株.结果:将工程菌扩增后的质粒经双酶切鉴定和基因测序证实插入片段为MACC1-SH3基因,并得到含有pRc/CMV-MACC1-SH3质粒的结肠癌细胞株.结论:通过基因工程技术构建pRc/CMV-MACC1-SH3质粒载体,并成功转染结肠癌细胞株.     

人Stathmin基因siRNA腺病毒载体的构建及病毒鉴定

目的:为了寻求解决非特异性杀伤作用的星形细胞瘤的基因治疗问题的新途径.本研究构建带有Stathmin siRNA的复制缺陷腺病毒载体并包装病毒.方法:(1)两个目标siRNA基因片段合成并分别插入pSilencer4.1-CMV载体中从而构建两个重组真核表达栽体:pSilencer4.1-CMV-S1和pSilencer4.1-CMV-S2.(2)用EcoR Ⅰ和BamH Ⅲ双酶切pSilencer4.1-CMV-S1和pSilencer4.1-CMV-S2,将目的片段分别装进穿梭质粒,从而构建pShuttle-CMV neo-S1和pShuttle-CMV neo-S2.以独特的限制性内切酶PI-Sce Ⅰ合I-Ceu Ⅰ双酶切这两个穿梭质粒并重组至骨架Adeno-XTM Viral DNA上.并以PCR方法来鉴定.(3)线性化Ad-pShuttle-CMV neo-S1和Ad-pShuttle-CMV neo-s2并转染入HEK293细胞,出毒后进行PCR毒种鉴定和滴度分析.结果:(1)酶切分析和DNA测序表明,小干扰RNA片段的成功连接到pSilencer4.1-CMV载体上分别.(2)酶切分析表明两个目的基因片段,都分别成功连接入穿梭载体pShuttle.PCR表明pShuttle-CMV neo-S1和pShuttle-CMV neo-S2分别与骨架重组成功.(3)腺病毒DNA进行PCR鉴定后表明成功地在体外重组并生产出腺病毒.且冻融产毒细胞保证了较高的重组腺病毒滴度.结论:Adeno-XTM系统是一个能简单而有效生产能表达目的基因腺病毒的系统.我们构建的腺病毒有望成为星形细胞瘤新的高效而安全的治疗方法.     

NLRP3基因过表达载体的建立及鉴定

本研究旨在构建携带小鼠nlrp3蛋白的过表达真核载体。首先从高脂饮食喂养3个月的C57BL/6J小鼠上剪取肝脏组织,液氮冻存。快速剪取适量肝脏组织,冰上研磨,Trizol法提取总RNA,逆转录获得c DNA,然后PCR扩增nlrp3基因的编码区。PCR产物电泳回收,经过NotⅠ及NheⅠ双酶切后,将其克隆到真核表达载体p CDH-CMV-MCS-EF1-cop GFP-T2A-Puro中。重组质粒电转进入感受态DH5α,过夜培养后挑取单个菌落过夜扩大培养。然后提取质粒,酶切鉴定后测序。将克隆成功的重组质粒转染HEK293T细胞,培养3 d后收集细胞蛋白,用Western blotting检测nlrp3的表达水平,研究显示,重组质粒p CDH-NLRP3较空白质粒p CDH-NULL的nlrp3蛋白表达水平明显增加(p0.01)。本研究成功构建了nlrp3过表达载体,为进一步研究其作用机制提供了基础工具。     

基于CRISPR/Cas9系统的人成神经瘤SK-N-SH细胞CAPNS1基因的靶向敲除

利用CRISPR/Cas9技术靶向构建CAPNS1基因敲除人成神经瘤细胞SK-N-SH细胞系。在NCBI数据库查找人CAPNS1基因,获得该基因CDS区,根据CRISPR/Cas9敲除靶位点设计原则即g RNA设计原则,设计3条sg RNAs,以p GK1.1为载体,构建人CAPNS1基因敲除载体,并运用共转染的方法转染到SK-N-SH细胞,构建CAPNS1基因敲除SK-N-SH细胞系。结果发现,菌落PCR筛选均能扩增出100 bp大小的片段,单克隆为阳性,DNA测序显示sg RNA序列正确插入质粒,序列比对结果正确;质粒转染SK-N-SH细胞后,制备单克隆,CruiserTMEnzyme酶切后疑似为阳性克隆,进一步的单克隆测序结果显示CAPNS1基因敲除SK-N-SH细胞系构建成功;此外,在CAPNS1-/-组,CAPNS1蛋白及calpain1和calpain2蛋白水平明显降低。以上结果表明CAPNS1基因敲除SK-N-SH细胞系构建成功。     

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。     

奶牛SCAP基因的克隆,表达定位及对FASN基因启动子的转录调控

固醇调节元件结合蛋白裂解激活蛋白(srebpcieavage activating protein,SCAP)是细胞脂肪合成酶的表达调控因子。本研究旨在肝脏L02细胞中研究SCAP对FASN基因启动子的转录调控作用,有助于进一步明确SCAP/SREBP1对于靶基因的转录调控机制。本研究以荷斯坦奶牛组织c DNA为模板,克隆SCAP基因的编码序列,构建pc DNA3.1-SCAP表达载体,将SCAP表达载体转染L02肝脏细胞,采用荧光定量PCR检测SCAP基因m RNA在24 h、48 h、72 h的表达情况;采用免疫荧光的方法对SCAP标记,激光共聚焦观察SCAP蛋白的亚细胞定位;构建FASN基因启动子载体,转染至肝脏细胞,并分别转染pc DNA3.1-SREBP1和pc DNA3.1-SCAP作为处理,荧光素酶报告基因系统分析对FASN启动子活性的影响。结果发现克隆得到SCAP的PCR产物为3 836 bp的片段,通过与pc DNA3.1载体重组后获得pc DNA3.1-SCAP表达载体,经酶切和测序鉴定正确;将pc DNA3.1-SCAP载体转染肝脏细胞培养24 h、48 h、72 h后,Real-time PCR检测发现与对照组相比,48 h时细胞中SCAP基因m RNA的表达倍数增加了21倍(p0.001);激光共聚焦观察发现,DAPI染色的细胞核呈蓝色,免疫荧光标记的SCAP呈红色,二者融合后发现SCAP定位于细胞质;启动子活性检测发现,与对照组相比,SREBP1质粒处理的细胞FASN启动子活性增加了4.1倍(p0.001),而SCAP和SREBP1共同处理细胞FASN启动子活性极显著增加了7.4倍(p0.000 1)。试验克隆构建奶牛SCAP基因表达载体,亚细胞定位SCAP蛋白主要位于肝脏细胞质中,表明SCAP可以通过结合SREBP1促进FASN基因启动子的转录。     

FUT8基因RNAi慢病毒载体的构建及对MCF-7细胞增殖的影响

旨在构建FUT8基因RNA干扰(RNAi)慢病毒载体并观察其对人乳腺癌细胞MCF-7增殖的影响。针对FUT8基因设计3组短发夹RNA序列,退火合成双链DNA,通过连接线性化的p GC-LV-GFP载体,构建mi RNA慢病毒载体质粒,并将其转化至感受态细胞DH5α;测序验证正确后进行FUT8基因慢病毒载体的包装及病毒滴度测定,将获得的重组慢病毒p GC-sh FUT8转染MCF-7细胞,利用Real time-PCR、Western blot分别验证转染后MCF-7细胞中FUT8 m RNA及蛋白的表达,MTT法及克隆形成实验检测sh FUT8对MCF-7细胞增殖能力的影响。测序证实成功构建针对FUT8基因的RNAi慢病毒载体;慢病毒载体经293T细胞包装成功,测定病毒悬液滴度5×108 TU/m L;荧光显微镜下观察各转染组细胞GFP的表达,转染效率达90%以上;Real-time PCR、Western blot结果显示干扰组FUT8的m RNA及蛋白表达水平较对照组显著降低,其中p GC-sh FUT8-2序列对FUT8基因的干扰效率可达80%,干扰效果最佳,FUT8沉默后MCF-7细胞增殖能力下降。     

人sTNFR1基因的克隆以及在NIH3T3细胞中的稳定表达

以He1a细胞的总RNA为模板,用RT—PCR方法扩增sTNFR1全编码区基因片段,构建含有目的片段的T载体克隆及真核表达载体pcDNA3．1（-）重组质粒亚克隆,将重组质粒和脂质体共同转染NIH3T3细胞系,G418筛选稳定转染细胞株．经核苷酸序列测序和酶切鉴定,成功构建了pcDNA3．1（-）-sTNFR1真核表达质粒,脂质体法建立了高效表达sTNFRI的稳定转染细胞系,并经RT—PCR和Western Blotting鉴定．人sTNFR1基因能在NIH3T3细胞系中稳定表达,为今后的研究打下了基础．     

人IL-37b基因真核表达载体的构建与表达

目的构建p EGFP-N1/IL-37b真核表达载体,并检测其在THP-1细胞中的表达情况。方法从人PBMCs中提取总RNA,利用RT-qPCR技术扩增出IL-37b基因编码区序列,克隆至p EGFP-N1真核表达载体,将构建的重组质粒p EGFP-N1/IL-37b转染到THP-1细胞中,通过RT-qPCR和Western blot检测IL-37的表达。结果双酶切及基因测序结果显示IL-37b基因正确插入真核表达载体p EGFP-N1中;RT-qPCR和Western blot结果显示转染THP-1细胞后,IL-37表达水平明显升高(P0.01)。结论成功构建了新型抗炎因子IL-37真核表达载体p EGFP-N1/IL-37b,为进一步研究IL-37功能及与相关疾病的关系奠定基础。     

基于CRISPR/Cas9系统对斑马鱼hoxb4基因的编辑及其突变体基因型的初筛

采用高效基因编辑系统CRISPR/Cas9构建hoxb4基因敲除斑马鱼模型,进行hoxb4基因功能的研究。根据hoxb4基因的一号外显子的正义链及反义链设计3个长20 bp的sg RNA,分别靶向ExonⅠ的192#位点,244#位点及313#位点。化学合成sg RNA的寡核苷酸序列,经过酶切克隆进p T7-g RNA质粒中,构建g RNA的体外转录载体并通过体外转录得到靶位点的g RNA。将质粒p SP6-2s NLS-sp Cas9线性化然后在体外转录得到Cas9的m RNA并进行加A尾,将以上靶位点的g RNA与Cas9的m RNA共注射入单细胞期的斑马鱼胚胎内,提取基因组DNA,PCR扩增出目的基因片段并使用T7EI酶切测效,最后将PCR产物连入p MD19-T simple载体中,挑取阳性克隆进行菌落PC R鉴定,然后经Sanger测序检测突变类型。结果显示,靶位点的sg RN A寡核苷酸双链成功连入p T7-g RNA质粒中且序列正确;其中靶向ExonⅠ的313#位点的sg RNA可成功编辑斑马鱼hoxb4基因,T7 EⅠ检测其敲除效率高达26.5%,并测序得到4种阳性突变型。通过CRISPR/Cas9系统成功编辑斑马鱼hoxb4基因并测序鉴定其突变类型,为HOXb4基因功能的研究提供了可靠的基因敲除方法。     

小鼠GP73敲低质粒的构建

目的:用p SUPER-NEO空载体构建可以敲低小鼠高尔基蛋白73(m GP73)表达的重组质粒p SUPER-m GP73-si RNA,并鉴定其功能。方法:合成靶向m GP73基因区的3条小干扰RNA(si RNA)m GP73-si RNA1、m GP73-si RNA2和m GP73-si RNA3,通过细胞实验挑选干扰效率大于60%的si RNA,用于合成能够敲低m GP73的重组质粒;重组载体经双酶切和测序鉴定正确后转染4T1细胞,检测转染质粒后细胞内m GP73的m RNA水平;将重组质粒p SUPER-m GP73-si RNA经尾部静脉注射小鼠体内,测定小鼠胃组织中m GP73的m RNA水平。结果:构建了p SUPER-m GP73-si RNA重组质粒;在转染该载体后,小鼠乳腺癌4T1细胞m GP73的m RNA表达下调43%;小鼠体内注射该载体后,胃组织中m GP73的m RNA表达受抑制率为33%。结论:构建了针对m GP73敲低的p SUPER-m GP73-si RNA质粒,可以较明显地下调鼠细胞系和小鼠胃组织m GP73的表达。     

NGF基因重组慢病毒载体的构建及其在人脐带血间充质干细胞的表达

目的:构建神经生长因子(NGF)的慢病毒表达载体,并观察其转染人脐带间充质干细胞后的表达情况。方法:采用实时定量PCR(RT-PCR)方法获取NGF基因编码片段,并将构建的慢病毒载体质粒与包装质粒和包膜质粒共转染293T细胞,包装生产慢病毒。应用相同滴度的慢病毒转导等量间充质干细胞(MSCs),观察转染后细胞的生长形态及生长曲线,再采用RT-PCR、Western Blot方法检测NGF m RNA、蛋白质的表达水平。结果:经PCR、酶切和测序结果证明成功构建NGF基因重组慢病毒载体。同时NGF基因重组慢病毒载体能够成功转染人脐带间充质干细胞,转染率达95.35%,转染后干细胞在NGF m RNA及蛋白质的表达方面较对照组明显升高,同时经倒置显微镜观察及生长曲线实验证实转染后干细胞的生长与对照组相比无明显差异。结论:重组NGF的慢病毒表达载体能够高效的转染人脐带间充质干细胞,基因转染后干细胞的增殖分化能力与未转染细胞差异无统计学意义,可作为一种高效的干细胞转染方法。     

靶向Smad4基因shRNA质粒表达载体的构建及筛选

目的:构建编码Smad4mRNA的shRNA真核表达载体,并筛选出基因沉默效果最明显的shRNA质粒表达载体.方法:根据GenBank提供的人Smad4基因的mRNA序列构建2个shRNA质粒表达栽体和1个阴性对照质粒表达载体,并通过基因测序进行鉴定.经鉴定后转染体外培养人成纤维细胞,western-blot检测Smad4蛋白水平抑制表达效果.结果:构建质粒表达载体测序结果显示,插入片段测序结果与合成的shRNA序列一致;靶向Smad4基因shRNA质粒表达栽体对所转染的人成纤维细胞中Smad4蛋白水平表达均有抑制作用,其中shRNA1最为明显.结论:成功构建了靶向Smad4基因shRNA质粒表达栽体,其中抑制Smad4基因表达效果最为明显的是shRNA1,为进一步研究Srnad4基因的RNA干扰奠定了基础.     

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.     

Smad4基因siRNA表达载体的构建与鉴定

目的:以Smad4基因为靶标构建小干扰RNA(siRNA)真核表达载体.方法:根据GenBank公布的人Smad4核酸序列及SiRNA设计原则,用AmbionRNAi在线软件,筛选得到2个19 bp片段为靶序列,合成两端带有Bam H Ⅰ、HindⅢ酶切位点的发夹结构寡核苷酸序列,经过退火,将此序列克隆到真核表达质粒pSilencerTM3.1-H1 neo vector中,构建成重组质粒,酶切及测序验证.脂质体介导转染人原代增生性瘢痕成纤维细胞,经G418筛选细胞克隆,并用RT-PCR检测Smad4基因的表达.结果:成功构建了pSilencerTM3.1.H1 neo-Smad4 shRNA表达载体克隆,插入片段测序结果与合成的siRNA序列一致.RT-PCR结果显示转染shRNA1、shRNA2重组质粒的成纤维细胞内Smad4 mRNA水平均降低,其中以pSilencerTM3.1-H1-Smad4 shRNA1更为明显(P＜0.01).结论:构建P-Smad4 shRNA袁达载体成功,为进一步研究Smad4基因的RNA干扰奠定了基础.