一种可高效转染的青鳉肌肉细胞系的建立与应用

在哺乳动物细胞系中转基因的效率相对较高而在鱼类细胞系中相对较低, 为了获得鱼类高效转基因细胞系, 我们从模式鱼类青鳉(Oryzias latipes)中分离和构建了肌肉细胞系OLM。该细胞系类似于纤维细胞, 在28℃ DMEM和10%的胚胎牛血清中培养了超过88代。通过染色体分析, 它属于两倍体并含有48条染色体。在脂质体介导下, 报告基因的转染效率可以达到40%, 在测试的其他鱼类细胞中转染效率最高。此外还构建了稳定转染转基因或者非编码RNA的细胞系。OLM细胞对常见的病毒SVCV、GCRV、SGIV等不敏感。综上所述, 研究在青鳉中建立了一种能高效转染的肌肉细胞系, 它适用于鱼类瞬时和稳定的转基因研究。     

金鱼hAT家族转座子Tgf2的克隆及其结构

hAT家族转座子以果蝇hobo、玉米Ac和金鱼草(Ceratophyllum demersum L.)Tam3为代表,以"剪切-粘帖"方式进行DNA转座。1996年,日本学者首次在白化青鳉(Oryzias latipes)中发现具有天然活性的脊椎动物hAT家族转座子,即青鳉Tol2转座子,该转座子已在模式生物斑马鱼转基因、基因和启动子捕获方面进行了广泛应用。文章根据玉米Ac与青鳉Tol2转座子序列保守区设计一对引物,在19种不同鱼类物种或品系中进行PCR筛选,最后发现此类hAT家族转座子在我国不同品系金鱼中存在,命名为金鱼Tgf2转座子。金鱼Tgf2转座子全长4720bp,由4个阅读框组成,与青鳉Tol2转座子的相似度为97%。金鱼Tgf2与青鳉Tol2转座子在末端倒位重复和亚末端重复上存在一定差异,此外,金鱼Tgf2转座子的中间反向重复序列(1453bp到2091bp)可形成一种"十"字结构,明显有别于青鳉Tol2转座子形成的茎环结构,这些区域与转座活性密切相关。文章预示金鱼Tgf2转座子可能具有更高的天然转座活性,构建高效金鱼Tgf2转基因元件可供鱼类转基因和基因捕获研究。     

鱼类的胚胎干细胞

胚胎干细胞(ES)是未分化的细胞培养物，来自动物的早期胚胎。它们能成为稳定的细胞系和长期冻存。在适当的条件下，ES细胞能分化成各种细胞类型，包括生殖细胞。这样，ES细胞就提供了一个有效的纽带，将动物基因组的体外和体内遗传操作连系起来。ES细胞的魅力就由其在产生和分析基因敲除老鼠中显现出来。目前，ES细胞技术仅见之老鼠，因其它脊椎动物的ES细胞的培养和建系难获成功。在鱼类，人们已做了大量的尝试。我们以青鳉(Oryzias latipes)作为建立鱼类ES细胞技术的模式，通过建立并应用无滋养层细胞的培养条件，获得了来自中期囊胚的ES细胞系。青鳉的ES细胞和老鼠的ES细胞有很多共同特征，如二倍体核型、分化潜力和形成嵌合体。因此，在鱼类建立和应用ES细胞技术是可能的。青鳉ES细胞的培养条件已成功地应用到其它鱼类如斑马鱼甚至海水鱼。本文旨在以青鳉为模式，综述获得和应用模式鱼和经济鱼ES细胞的主要进展和前景。     

青鳉与食蚊鱼竞争排斥的生态形态学解释

生态形态学理论指出,形态相似的物种生态位相似,是导致种间竞争排斥的关键性因素。在鱼类入侵生态学研究中引入生态形态学理论,对于加深理解入侵种与土著种的种间相互关系有着重要意义。本文利用形态分析方法,对广东怀集燕都国家湿地公园入侵种食蚊鱼对土著种鳍斑青鳉和弓背青鳉的影响机制进行研究。结果表明: 弓背青鳉和鳍斑青鳉在研究区域常同域分布,但两者的空间分布格局差异显著。两者形态高度相似,符合生态形态学“形态相似者竞争排斥”理论。与群落其他鱼类相比,食蚊鱼与2种青鳉鱼类形态更为相似。聚类分析发现,食蚊鱼和青鳉鱼类聚合在同一分枝,且其空间生态位的重叠度极低。种群相对密度调查显示,食蚊鱼与青鳉鱼类种群数量呈显著的负相关关系。食蚊鱼的入侵是导致2种青鳉鱼类种群数量明显下降的关键原因。形态特征的相似性能够初步解释食蚊鱼与青鳉鱼类的竞争排斥关系,尚需从不同角度就食蚊鱼入侵对青鳉鱼类的作用机制进行深入探索。     

一种简便高效的人胚胎干细胞转染方法

目的 :利用Fugene 6基因转染试剂建立一种简便高效的人胚胎干细胞转染方法 ,并建立稳定表达增强型绿色荧光蛋白 (enhancedgreenfluorescentprotein ,EGFP)报告基因的人胚胎干细胞系 ,为人胚胎干细胞研究提供一个非常有用的细胞模型。方法 :通过Fugene 6基因转染试剂成功地将EGFP基因转入无饲养层培养的人胚胎干细胞中 ,嘌呤霉素筛选得到稳定表达EGFP的克隆 ;利用倒置荧光显微镜和流式细胞仪检测EGFP在人胚胎干细胞中的表达情况。结果 :EGFP瞬时转染效率为 30 %～ 40 % ,稳定转染效率约 1/10^4～5,且稳定转染的人胚胎干细胞均表达EGFP。结论 :Fugene 6是一种良好的基因转染试剂 ,它可以有效地将外源基因转入人胚胎干细胞中 ,为人胚胎干细胞的转基因研究提供新的实验手段。     

青鳉干细胞及其应用

干细胞广泛存在于多细胞生物的早期胚胎和成体组织中.干细胞的多能性和易操作性使其在发育生物学和再生医学上具有巨大的研究和应用价值,如细胞发育潜能的调控、细胞命运的决定、细胞治疗等.干细胞培养是研究干细胞研究工作的基础,主要集中在小鼠、人和青鳉这3种脊椎动物上.青鳉是一种小型淡水鱼,常被用作发育生物学和生物医学研究的模式物种.本文将主要介绍青鳉干细胞系及其应用.青鳉的MES1是除小鼠以外的第一个胚干细胞系;SG3是第一个成体精原干细胞系,可以在体外形成具有运动能力的精子;HX1是首个单倍体胚干细胞系,通过核移植技术,将该单倍体细胞的细胞核移植到未受精卵细胞中,得到第一个可育的半克隆动物霍利.这些突破使青鳉毫无疑问地成为干细胞研究的理想模式.     

表达红色荧光及转胸腺素β4基因绵羊胎儿成纤维细胞系的制备

旨在构建胸腺素β4(thymosin beta4,Tβ4)基因真核表达载体并转染绵羊胎儿成纤维细胞,获得稳定表达胸腺素β4及红色荧光蛋白的转基因细胞克隆。将克隆载体pMD19TT中的胸腺素β4基因亚克隆到表达载体pIRES2-DsRed2的多克隆位点,构建表达载体pIRES2-DsRed2-Tβ4,脂质体介导转染绵羊胎儿成纤维细胞,G418筛选获得稳定转染的细胞克隆。RT-PCR检测Tβ4基因在宿主细胞中的转录。测序结果显示,构建的表达载体pIRES2-DsRed2-Tβ4序列中,Tβ4基因正确连接在CMV启动子下游,顺序连接IRES2序列和红色荧光蛋白基因,载体构建正确。脂质体介导的稳定转染效率约为15%,经G418筛选得到转基因细胞克隆并高效表达红色荧光蛋白。RT-PCR检测显示外源Tβ4基因在绵羊胎儿成纤维细胞中得到转录。成功构建具有红色荧光蛋白和新霉素抗性双选择标记的胸腺素β4基因真核表达载体并稳定转染绵羊胎儿成纤维细胞,筛选得到的超表达胸腺素β4绵羊胎儿成纤维细胞系为下一步通过核移植和克隆技术获得转基因绵羊提供了条件。     

青鳉prdm14的原核表达、多克隆抗体制备及其应用

青鳉(Oryzias latipes)是研究遗传发育和细胞多能性的重要模式鱼类, 为探究prdm14同源基因的潜在作用, 实验将青鳉prmd14经原核表达后制备了兔抗Prdm14多克隆抗体。首先, 将prdm14基因的部分编码区连接到pET32a质粒中, 构建重组表达载体pET32a-prdm14?600。随后将重组载体转化至大肠杆菌(Escherichia coli)Rosetta(DE3), 经异丙基-β-d-硫代半乳糖苷(Isopropyl-β-d-thiogalactoside, IPTG)诱导表达, 获得分子量为60 kD的Prdm14重组蛋白。接着大量诱导蛋白表达并切胶纯化, 免疫家兔(Oryctolagus cuniculus), 6周后获得阳性抗体, 最后通过ELISA和Western blot检测抗体效价及其特异性。结果显示, 在37℃、0.6 mmol/L IPTG、诱导3h的条件下, 可获得Prdm14重组蛋白的高效表达; 制备的兔抗青鳉Prdm14多克隆抗体能够特异性识别青鳉组织中表达的Prdm14蛋白以及在HepG2细胞中过表达的青鳉Prdm14: EGFP融合蛋白。综上所述, 研究首次制备了一种能有效识别青鳉Prdm14的多克隆抗体, 该抗体的获得为后续研究prdm14基因在鱼类多能性干细胞中的作用提供了有力工具。     

基质结合区与转基因动物的基因表达

基质结合区(MAR)在稳定转染的细胞系中的研究结果显示,能缓冲在其侧翼的染色质某些拮抗作用.这为外源基因在染色体中随机整合的转基因动物研究提供了新的方向.文章对其在转基因动物中的探索性研究及可能的机理进行综述.指出在转基因动物中,MAR的应用能导致建立独立的基因活性结构域.它对基因高效表达无疑具有重要作用.MAR可能是一种新的顺式作用元件,与增强子、启动子协同作用调节基因的表达.     

α-HNP-1转基因细胞系的建立

目的构建稳定表达人α-HNP-1的转基因细胞系,为稳定生产α-HNP-1并将其应用于医药开发提供生产细胞源。方法真核表达载体pcDNA3.1(-)/HNP-1经酶切和测序鉴定后,用脂质体转染法转染昆明白小鼠胚胎干细胞来源的上皮细胞,通过不同浓度的G418加压筛选,建立稳定转染的胚胎干细胞来源的上皮细胞系,用RT-PCR及抑菌试验检测α-HNP-1的表达。结果建立了稳定转染的ES来源的上皮细胞系,成功地表达目的基因,其培养上清液及细胞冻融液具有抑菌作用,结论真核表达载体稳定转染胚胎干细胞来源的上皮细胞系,为进一步研究α-HNP-1的功能奠定了基础。     

青鳉低分子量激肽原(Kininogen)基因cDNA克隆与进化分析

激肽原对半胱氨酸蛋白酶具有抑制作用,可结合血小板及内皮细胞,进而调控凝血、溶血以及调节血压等多种生理功能。本研究以青鳉(Oryzias latipes)为研究对象,通过RT-PCR和RACE(rapid amplification of cDNA ends)技术克隆了青鳉肝脏低分子量激肽原(LK)基因cDNA的全长序列(Gen Bank登录号:KP864678)。结果显示LK基因cDNA全长1 477 bp,其中5'端非翻译区190 bp,3'端非翻译区195 bp,开放性阅读框1 092 bp,编码363个氨基酸。青鳉LK蛋白属于分泌蛋白,N端含1个由21个氨基酸组成的信号肽;序列分析显示青鳉LK蛋白存在一个鱼类特有的保守蛋白酶抑制剂位点与1个缓激肽保守序列;Blastp同源性比对显示青鳉LK蛋白与其它鳉科鱼类的LK蛋白同源性均在67%以上,与哺乳动物LK蛋白同源性接近40%;同源建模显示青鳉LK蛋白存在2个空间上相对独立的半胱氨酸蛋白酶抑制剂样结构域。上述结果表明青鳉LK基因在进化过程中是保守的,可能发挥半胱氨酸蛋白酶抑制剂的作用。     

构建骨骼肌特异表达人FS基因载体及其稳定转染绵羊胎儿成纤维细胞

旨在构建骨骼肌特异表达人卵泡抑制素( follistatin,Fs)基因载体并得到其稳定转染的蒙古绵羊胎儿成纤维细胞系,为后期通过体细胞核移植方法制作转FS基因克隆绵羊奠定基础.首先通过RT-PCR方法克隆得到人FS基因cDNA序列,然后与猪骨骼肌特异表达启动子α-actin以及红色荧光蛋白表达元件连接,构建成FS基因骨骼肌特异表达载体pCFCDS.脂质体介导外源表达载体转染绵羊胎儿成纤维细胞,经G418筛选后得到稳定转染的绵羊转基因细胞克隆.PCR鉴定外源基因在细胞基因组中的整合,分析转基因细胞系的核型和生长状况.结果显示,成功构建得到绵羊骨骼肌特异表达人FS基因的真核表达载体,并得到其稳定转染的转基因绵羊胎儿成纤维细胞系,为后期通过体细胞核移植方法制作转FS基因克隆绵羊奠定基础.     

人胚胎角膜上皮细胞系的建立和生物学特性

为构建角膜基础研究的稳定载体和操作平台,通过合法渠道获得人胚胎,并对角膜上皮细胞进行了分离培养。经反复传代,初步建立了人胚胎角膜上皮细胞系,并对其生物学特性进行了研究。结果显示,培养细胞具有较典型的上皮细胞特征。细胞生长较快,最快时两天可传代一次。K19和PCNA在各代胚胎角膜细胞均有表达,K19的表达部位位于胞浆,而PCNA的表达部位位于胞核。处于细胞周期中S期的细胞比例大约为11%￣23%。染色体核型分析表明各代细胞染色体的数目和形态相似。因此,人胚胎角膜上皮细胞适合于建立相对稳定的细胞系。培养细胞具有分化上的幼稚性和较强且稳定的增殖能力,细胞生长状态良好,而且该细胞系的遗传特征较为稳定。     

长江江豚脐带永生化成纤维细胞系建立及细胞生长特性研究

取长江江豚(Neophocaena phocaenoids asiaeorientalis)产后胎盘脐静脉, 经组织块培养, 差异贴壁法纯化, 构建长江江豚的原代细胞系; 经外源癌基因SV40 T antigens（猿猴病毒T抗原）转染构建稳定脐带细胞系, 并对长江江豚的永生化后的成纤维细胞的细胞形态、转染效率、生长曲线和活率等进行探究。结果表明: (1)原代脐静脉细胞大约14d从组织边缘分离, 20d形成单层, 细胞呈现典型的成纤维细胞状, 梭形、不规则星行或多边形。原代细胞传代14代后出现老化和凋亡。(2)通过SV40 T antigens转染构建的细胞系可传代40—50次, 证实转染SV40 T antigens后可增加细胞的增殖能力。(3)不同世代永生化的成纤维细胞复苏前后细胞活性并无明显差异, 复苏细胞活性在90%以上, 表明永生化后的细胞可以稳定保存。利用CCK-8法测得细胞的生长曲线呈现“S”型。(4)对永生化的细胞系进行后续基因表达尝试, 通过转染外源基因绿色和红色荧光蛋白, 转染外来质粒效率约为15%, 说明外源基因可以表达, 并能被成功检测。研究构建长江江豚的脐静脉来源的永生化后细胞系, 为江豚的其他组织细胞系建立以及江豚细胞库的建立提供基础, 成功对永生化后的细胞系进行外源基因的转染, 为以后深入长江江豚相关基因和分子机制研究打下基础。     

宫颈细胞系化学转染与电穿孔转染效率的比较与优化

目的 定量比较4种化学转染试剂在五株常用的宫颈(癌)细胞系中的DNA转染效率,以助于针对不同细胞系选择合适的转染试剂;同时探索电穿孔转染法在难转细胞系Ect1/E6E7、CaSki中的应用,选择最佳转染条件。方法 以pcDNA3.1-EGFP为报告载体,采用FuGENE HD、jetPRIME、Lipofectamine 2000和Lipofectamine 3000四种转染试剂分别转染常用宫颈(癌)细胞系HeLa、SiHa、CaSki、C33A和Ect1/E6E7,转染24h后用倒置荧光显微镜观察记录,并采用Cellometer K2对转染效率进行定量分析。针对化学转染法难转细胞系Ect1/E6E7、CaSki,采用电穿孔转染法进行转染,优化转染条件,并对转染效率进行定量比较。结果 jetPRIME和Lipofectamine 3000转染试剂在HeLa细胞中的转染效果很好,而对SiHa、C33A细胞转染效率相对较低,在CaSki、E6E7细胞中的转染效果很差。FuGENE HD转染试剂除了对HeLa、SiHa细胞转染效果较好之外,在其他3株细胞中的转染效果均不理想。Lipofectamine 2000在5株细胞中的转染效果也不理想。在穿孔电压170V、脉冲波长7ms、脉冲间隙10ms和驱动电压20V的条件下电穿孔转染法在Ect1/E6E7、CaSki细胞中的转染效率最佳且均高于化学转染法。结论 针对不同的宫颈(癌)细胞系选择合适的转染方式和转染试剂可达到更高的转染效率。相对电转染,化学转染细胞存活率高,电转染更适用于难转细胞的稳定转染。     

青鳉的生物学特性与饲养管理技术

青鳉(Oryxias latipes)是一种小型淡水鱼类。它性极皮实,易于饲养,是研究鱼类胚胎发育、遗传变异及生理特性的好材料,也是水生毒理学的标准实验用鱼之一。本文介绍了青鳉的生物学特性,包括其基本形态,雌雄鱼的形态差别及生长、繁殖习性;在此基础上,详细介绍了青鳉的人工繁殖与不同发育阶段的饲养管理技术,有实际应用价值。     

构建LEF1基因毛囊特异表达载体并稳定转染胎儿成纤维细胞

旨在构建内蒙古白绒山羊(Capra hircus)淋巴样增强因子-1(Lymphoid enhancer factor,LEF1)基因真核表达载体并转染胎儿成纤维细胞,获得稳定表达红色荧光蛋白及毛囊特异性表达LEF1的转基因细胞克隆。以pCDsRed2载体为基本骨架将LEF1基因亚克隆到KAP6-1启动子下游,连接红色荧光蛋白表达元件,构建LEF1基因毛囊特异表达载体pCDsRed-KL。外源表达载体以lipofectamineTM2000介导转染胎儿成纤维细胞,通过G418筛选获得稳定转染的细胞克隆。PCR鉴定外源基因在细胞基因组中的整合。测序显示构建的表达载体pCDsRed-KL序列中,LEF1基因正确连接在KAP6-1启动子下游,顺序连接CMV启动子和红色荧光蛋白基因,载体构建正确。脂质体介导的稳定转染效率约为14.0%,经G418筛选得到高效表达红色荧光蛋白转基因细胞克隆。PCR检测显示外源KAP6-1启动子和LEF1基因整合到胎儿成纤维细胞基因组中。     

兔Oct4启动子驱动RFP基因表达载体的构建及验证

转录因子OCT4在维持和调控胚胎干细胞的多能性中发挥着重要的作用。Oct4基因启动子驱动标志蛋白的表达对研究胚胎干细胞多能性和建立iPs细胞有重要意义。由于GFP在慢病毒转染过程中常用作转染标记,计划构建兔Oct4基因启动子（rOct4）驱动红色荧光蛋白表达的载体,这将有利于兔ES细胞和iPS细胞制备的研究。通过PCR方法扩增rOct4,构建了rOct4驱动RFP基因的表达载体rOct4-RFP。经转染小鼠ES细胞验证正确后,将rOct4-RFP质粒转染兔成纤维细胞系获得rOct4-RFP成纤维细胞系。经过酶切和测序验证,证明rOct4-RFP构建成功,而且能够在小鼠Es细胞系E14中表达细胞红色荧光蛋白,并受细胞分化状态的调控。通过脂质体介导的基因转移、抗性筛选和PCR鉴定建立了rOct4-RFP转基因成纤维细胞系。     

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．     

稳定表达小鼠CD40L的NIH3T3细胞系的建立及其在B细胞培养和激活中的应用

该研究构建小鼠CD40L真核表达重组质粒pcDNA3.1-mCD40L,通过电转法将重组质粒转至NIH3T3细胞中。利用G418对转染后细胞进行压力筛选,获得稳定转染细胞株。提取稳定转染细胞株RNA,通过RT-PCR法检测Neo基因的mRNA表达情况。分离稳定转染细胞上清,利用ELISA法检测小鼠CD40L蛋白水平的表达情况。RT-PCR结果显示,Neo基因能够在稳定转染细胞中表达,ELISA结果显示,获得的稳定转染细胞株NIH3T3-mCD40L细胞上清中CD40L的表达量高达1.286 ng/mL。进一步活性研究表明,该细胞系能够在体外与IL-2和IL-21共同作用培养B细胞至14天,并刺激B细胞产生特异性抗体。该细胞系的成功构建,为利用体外B细胞分离培养和活化法分离特异性单克隆抗体奠定了良好的基础。