mt ND2基因多态性与弱精子症的相关性分析

为了探讨线粒体ND2(mt ND2)基因多态性与弱精子症的相关性,按WHO标准收集了134例弱精子症和1 12例精子活力正常的精液标本,PCR测序或双向等位基因PCR(Bi-PASA)技术分析ND2基因多态性,统计ND2基因4个位点多态性在两组间的差异。应用变性高效液相色谱(DHPLC)分析m.5442TC和m.5466AG多态性变异的异质性。结果发现了34个变异位点,其中6个位点未曾报道;ND2基因m.5351AG、m.5460GA和m.5466AG变异率弱精子症组显著高于对照组(P0.05),m.5442TC变异率对照组显著高于弱精子症组(P0.05);进一步分析m.5460GA和m.5466AG突变阳性标本精子活力显著低于突变阴性标本(P0.001),m.5442TC突变阳性标本精子活力显著高于突变阴性标本(P0.001)。提示:ND2基因一些核苷酸变异(m.5351AG、m.5460GA和m.5466AG)可能与弱精子症有关,m.5460GA和m.5466AG错义突变可能是精子活力的有害因素,而m.5442TC多态性可能对精子活力具有一定的帮助。     

通过原位易错PCR一步构建基因突变文库

主要介绍一种通过原位易错PCR构建随机突变文库的新技术。本实验室最近发表的一项国际专利中,利用来源于海栖热孢菌的极耐热性DNA连接酶,在传统PCR循环中加入一个连接步骤,即变性—退火—延伸—连接的四步循环法PCR,从而实现环状质粒的PCR指数扩增(PPCP)。原位易错PCR中所用引物为一段线性双链DNA,它含有与模板质粒不同的筛选标记,产物转化宿主菌后,模板质粒在筛选平板上被直接剔除。筛选到的阳性突变子可用作模板直接进入突变文库的再次构建,通过筛选获得二级或多级累加的正突变。利用这种方法构建了一个木聚糖酶基因和一个纤维素酶基因的随机突变文库,并筛选出具有正向突变的蛋白,证明以PPCP为基础的原位易错PCR技术,为基因定向进化提供了一种快速有效的随机突变文库构建的新方法。     

在基于BAC的EB病毒基因组中引入突变

为了在Epstein-Barr病毒(EBV)172kb的基因组中引入突变以研究基因功能,建立了一种简单有效的基因操作方法.在载体pcDNA3.1( )上操作,将两端含有重组蛋白FLP识别位点(FRT)的卡那霉素筛选标记基因(kan)与鼻咽癌(NPC)来源的、包含LMP1基因全长ORF的gDNA"无缝"连接(无外源序列插入).连接后的kan-LMP1线性DNA片段经转化、由λ噬菌体中redαβγ系统介导在E.coli中发生同源重组(ET克隆),用kan-LMP1替代了BAC-EBV(p2089)中相应的LMP1基因区域,然后经过重组蛋白FLP对FRT-kan-FRT特异性的识别,切除了引入的kan基因,留下一个69bp的FRT"疤痕".通过抗性筛选和对菌液进行PCR扩增可以鉴定突变子.这种经改进并程序化的方法.也适应于引入其它突变或在其它BAC-疱疹病毒基因组中引入突变.     

一种改进的快速PCR定点突变技术

在基因工程与蛋白质工程研究中常常用到基因突变技术制备突变体,用于研究基因调控、蛋白质的结构与功能。本项研究在快速PCR定点突变技术的基础上,改进实验方法,简化实验步骤,以适用蛋白质结构改造研究的需要。建立的突变技术仅需一次PCR反应即可完成基因的定点突变,突变效率为79.6%左右。该法对1～3个连续碱基的突变和对间隔4个甚至多达15个碱基的数个密码子突变效果都很好。     

用改进的重叠PCR引入血管内皮生长因子基因突变

血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）的PCR产物克隆于T载体上,经转化JM109感受态菌株后,随机挑取8个白斑菌落,混合后制成混合模板.采用3条引物,做两轮重叠PCR反应,获得了VEGF的突变基因,经PCR鉴定,酶切鉴定和测序分析表明所得基因为目的产物.实践证明这种突变方法简单快速,为下一步实验大量引入突变奠定了实验基础.     

以P型职PRSV-VPg为模板多位点突变获得W型PRSV-VPg的研究

以P型PRSV-VPg(Papaya Ringspot Virus,VPg gene)基因为模板利用高保真酶通过两对引物(突变4个位点),PCR扩增获得一条276 bp和一条141 bp的两个小片段.以此为基础,利用长引物延伸和套叠PCR的方法,定点突变剩余5个位点,最后拼接获得W型PRSV-VPg基因.结果表明通过上述方案可以成功改造P型PRSV-VPg基因,获得与W型朋PRSV-VPg同源的目的基因,成功率为100%.该技术可以绕开传统的通过寻找毒源进行RT-PCR方法和人工合成方法获得病毒基因,其技术操作简单,且节约时间和成本,并在人工合成基因、多位点基因定点突变等方面具有很好的借鉴作用和应用价值.     

非同位素PCR－单链构象多态性技术的建立和应用

PCR-单链构象多态性技术(SSCP)问世以来,成为研究基因突变的工具.特别是在分子肿瘤学研究中,广泛应用于癌基因、抑癌基因突变的研究.常规PCR-SSCP采用同位素标记PCR产物,测序板电泳分离突变,在操作和费用上有种种局限,文章建立了一种非同位素PCR-SSCP技术:通过不对称PCR获得单链,普通PAGE分离,经银染检出突变.用这种方法,还研究了四株鼻咽癌细胞株CNE1,CNE2,HK1和SUNE1中肿瘤抑制基因p53基因突变.证实CNE1,CNE2在exon8,HK1在exon5有突变,并发现新建立的细胞株SUNE1在exon8有突变.     

弗氏2a志贺菌htrA基因突变体的构建

目的:构建弗氏2a志贺菌2457T的htrA基因缺失突变株及HtrA酶失活突变株,以便进一步研究HtrA蛋白的功能。方法:用PCR扩增htrA基因上下游同源臂,构建含有kan基因的打靶片段,采用λ-Red重组系统对htrA基因进行缺失,用PCR进行验证;通过定点突变的方法构建HtrA酶失活突变株,并测序验证。结果与结论:构建了2457T htrA缺失突变株和2457T/htrAFSA酶失活突变株。     

用DREAM技术纠正人工合成基因中的突变

目的：介绍一种简便、有效的定点突变技术。方法：根据突变位点附近的DNA序列推导出氨基酸序列,再以此氨基酸序列进行逆翻译,这样在不改变氨基酸序列的前提下可以得到数目巨大的隐性突变体（silent mutants）,这些突变体中包含大量的限制性内切酶位点,选择合适的酶切位点设计引物用PCR技术扩增两侧DNA片段,然后以相应酶切融合这两个片段即可完成定点突变。结果：用该方法成功地在人工合成的含有缺失的可溶性组织因子基因的472位插入C,T两个碱基,校正了阅读框架,获得了预期的目的基因。结论：该方法简便、有效, 避免了多轮PCR和合成长引物导致突变的可能性,这种改进的PCR 定点诱变技术我们称之为“设计限制酶辅助突变”（Designed Restriction Enzyme Assisted Mutagenesis, DREAM）。此技术简单方便, 诱变的成功率高, 适于实验室常规应用。     

禽多杀性巴氏杆菌C48-3株ompH基因敲除突变株的构建及其生物学功能

[目的]探讨ompH基因在禽多杀性巴氏杆菌致病过程中的作用.[方法]利用同源重组原理构建中间为四环素抗性基因,两侧为ompH基因上下游同源序列同源的敲除载体pWSK29△ompH,将敲除载体电击转入C48-3株感受态细胞中,通过四环素抗性和菌落PCR筛选ompH基因的敲除突变株,并通过组合PCR、逆转录PCR和DNA测序对突变株进行验证.用生物学功能实验比较野生株、互补株和突变株在生长速率、荚膜结构、粘着能力和致病性等方面的差异.[结果]组合PCR、逆转录PCR和DNA测序结果证实ompH基因的敲除突变株C48-3△ompH构建成功,电镜观察结果证实ompH基因的缺陷影响细菌的荚膜合成能力,粘附实验结果显示与野生株C48-3和互补株C48-3C相比突变株C48-3△ompH对CEF细胞的粘附能力显著降低(P＜0.01),而小鼠毒力实验结果表明突变株C48-3△ompH的致病性相对减弱.[结论]本实验构建的突变株C48-3△ompH,为进一步研究多杀性巴氏杆菌的致病机理奠定基础.     

Asymmetric overlap extension PCR method bypassing intermediate purification and the amplification of wild-type template in site-directed mutagenesis

By combining asymmetric PCR and overlap extension, we developed a novel asymmetric overlap extension PCR (AOE-PCR) method for site-directed mutagenesis which bypassed the need for intermediate purification and excluded the amplification of a wild-type template. This method was used to introduce single base mutations into a small GTPase gene from cotton and to simultaneously introduce two mutations just by repeating this method using the first round AOE-PCR products as template. Our results suggested that the AOE-PCR method represents a valuable improvement of the original overlap extension PCR for site-directed mutagenesis.     

PCR技术对人IL-3 cDNA进行定点突变的研究

本文利用PCR技术对人IL-3cDNA体外进行定点突变,将人IL-3cDNA第3位Met,第116位Lys密码子突变为Val密码子GTT。PCR扩增片段核苷酸序列与引物设计相应的cDNA突变体序列完全一致。结果证实此方法比经典寡聚核苷酸方法简单、迅速、成本低、效率高,也为基因的修饰,蛋白质工程研究提供了简便、稳定的方法。     

定点突变三种方法的比较研究

目的：通过使用优化后的定点突变三种方法分别对一个新基因重组载体进行定点突变研究，比较这几种定点突变方法的优缺点。方法：重叠延伸PCR法使用Stratagene在线定点突变引物设计程序从而使引物设计简化而可靠；MutaBEST定点突变试剂盒采用胶纯化试剂盒代替说明书推荐的酚-氯仿抽提质粒的方法以提高回收率；使用PrimeSTAR高保真DNA聚合酶和超级感受态试剂盒代替Quikchange定点突变试剂盒的相应组分可使产物不受影响同时降低试验费用。结果：三种方法都能够获得单碱基突变重组载体。结论：QuikChange突变策略通过改进是一种高效、简洁、经济和可靠的定点突变方法。     

基于重叠延伸PCR法的定点突变技术

目的:建立一种高效而经济的定点突变方法。方法:采用重叠延伸PCR定点突变技术,引物设计时引入目的突变,以前两次PCR产物为模板,进行第三次PCR,即可获得突变后的目的DNA片段。将此片段连入pMDTM18-T载体后测序验证突变结果。结果:DNA测序表明,待突变位点已由ATTGG突变为ATTTT。结论:成功实现了目的位点的定点突变,重叠延伸PCR法是一种高效且经济的定点突变方法。     

Polymerase chain reaction (PCR) techniques for site-directed mutagenesis

Polymerase chain reaction (PCR) technology has revolutionized the process of isolating and amplifying segments of DNA. One powerful application of PCR is its use in precise site-directed mutagenesis (SDM). SDM provides an elegant tool for scientists and engineers to explore biocatalytic mechanisms and processes to understand the structural-functional relationships of enzymes and other proteins. This article reviews techniques and methodology used in site-directed mutagenesis of genes by PCR.     

应用PCR技术对先天性长QT综合征KCNQ1 基因进行定点突变的研究

利用聚合酶链反应（PCR）技术对长QT综合征（LQTS）KCNQ1基因进行定点突变的研究。首先设计两对引物（包含预定的突变）,通过3轮PCR扩增,扩增出含有所需突变位点的片段,然后将片段克隆入T载体中,通过酶切连接的方法将突变点引入到pIRES2-EGFP-KCNQ1中,随后用Effectene转染试剂介导转染HEK293细胞。结果在真核表达载体pIRES2-EGFP-KCNQ1基础上获得了KCNQ1 cDNA C934T的突变体,测序表明在序列中发生了预期的突变。将含突变点的pIRES2-EGFP-KCNQ1转染HEK293细胞后,在荧光显微镜下观察到被转染的HEK293细胞发出绿色荧光,表明含突变点的pIRES2-EGFP-KCNQ1得到了表达。Abstract: To study PCR site-directed mutagenesis of long QT syndrome KCNQ1 gene in vitro. The site-directed mutagenesis of LQTS gene KCNQ1 was made by PCR. Two sets of primers were designed according to the sequence of KCNQ1 cDNA, and mismatch was introduced into primers. Mutagenesis was performed in a three-step PCR. The amplified fragments from the third PCR which contained the mutation site were subcloned into the T-vecor PCR2.1.Then the fragments containing the mutation site was obtained from PCR2.1 with restriction enzyme digestion and was inserted into the same restriction site of pIRES2-EGFP-KCNQ1. With Effectene Transfection Reagent, pIRES2-EGFP-KCNQ1 was transfected into HEK293 cell. The sequencing analysis showed that the mutation site was correct. Mutation from T to C in 934 site of KCNQ1 cDNA was found. Under the fluorescence microscope, the green fluorescence was spread in the transfected HEK293 cell, meaning the pIRES2-EGFP-KCNQ1 containing the mutation site was expressed correctly.     

用改进的重叠延伸PCR技术构建三位点突变载体

目的:改进传统重叠延伸PCR方法,实现引入3个不同DNA突变位点的简便的多位点定点突变。方法:根据前期构建的包含人线粒体12S rRNA(NC 01290)3个热点突变位点的野生型质粒序列,利用Muta Primer 2.0软件设计针对3个热点突变位点的3对互补的定点突变引物,以野生型质粒为模板,结合重叠延伸PCR反应和冷冻析出法,产生同时包含3个突变位点的突变目的片段,酶切后克隆到载体中,测序确证是否突变成功。结果:DNA测序证实3个不同突变位点同时成功引入,定点突变载体构建成功。结论:用改进的重叠延伸PCR技术能简便、高效地获得多位点定点突变载体,在分子生物学领域有较高的使用价值。     

Rapid PCR amplification of chimeric products and its direct application to in vitro testing of recombinant DNA construction strategies

This article describes a simple and rapid method for efficient production of chimeric products by polymerase chain reaction (PCR). This protocol is amenable to site-directed mutagenesis strategies and can be done without the time-consuming gel purification step. The PCR products generated can also be directly used for direct gene transfer into plant cells without further subcloning to test construction strategies. An erratum to this article is available at .     

基于PCR的质粒快速定点诱变方法建立与评价

基因突变对生命的进化具有重要意义,针对质粒的DNA定点诱变技术也是基因工程、蛋白质工程研究中的重要手段之一。为了提高质粒定点诱变的效率,本研究利用引物部分重叠的设计方案,使用Tm值相对固定的引物设计模式,将同一引物分为重叠区（Tm=50±2℃）和非重叠区（Tm=60±2℃）,并在严格控制模板用量（2 pg/kb）的基础上,通过20个PCR循环对目标质粒进行定点诱变扩增,随后取0.5 μL产物直接用于转化。在FastPfu Fly酶系中,利用此法构建了6个含碱基替换、缺失和插入的质粒,均获得成功,突变效率可达96%以上,阳性克隆获得数达70个以上。此外,利用4种不同PCR酶系对该法的适用性进行了评价,结果表明突变效率均可达93%以上,阳性克隆获得数均在10个以上。通过适当增加PCR模板用量（10 pg/kb）并使用纯化后的PCR产物进行转化,该法可适用于转化效率大于106（cfu/μg）的任意感受态细胞,对应的突变效率可大于91%,阳性克隆获得数大于20。根据本法的作用原理,该方案适合质粒中10～20 bp（因重叠区GC含量及碱基序列的不同而改变）以内的任意碱基替换和插入,以及任意长度的DNA片段缺失。且具有通用性强、耗时少、诱变成功率高、成本低、对感受态及转化效率无特殊要求等优点,适合各实验室的日常研究使用。     

重叠延伸PCR法构建小鼠Sumf1基因的定点突变真核表达载体

前期通过染色质免疫沉淀技术（chromatin immunoprecipitation assay,CHIP）筛选出了转录因子activator protein．2 alpha（AP-2α）的靶基因Sumf1．采用重叠延伸PCR定点诱变技术,对AP．2α在Sumf1内含子片段上的两个结合位点的碱基进行定点突变,并构建定点突变表达载体．DNA测序表明,Sumf1内含子片段103—111bp,411～419bp两处的碱基已分别由GCCGTCAGG突变为GAAGTCCTG,由GCCTCTAGG突变为GGATCTCTG,成功实现定点诱变,为进一步研究AP-2α对基因Sumf1的表达调控奠定了基础．