以绵羊MHC区段BAC克隆酶切片段为探针杂交筛选绵羊混合组织cDNA文库

在已知中国美利奴羊MHC(Major histocompatibility complex)区段BAC(Bacterial artificial chromosome)克隆序列信息和预测的基因注释前提下,用位于中国美利奴羊基因组BAC文库MHC区段的6个BAC克隆酶切片段为探针,以噬菌斑原位杂交筛选法筛选中国美利奴羊混合组织cDNA文库(库库杂交),对分离到的cDNA阳性克隆进行全序列测定,并与相应的已知序列信息和基因注释的BAC克隆比对以及在NCBI Blastn数据库中序列相似性检索,旨在验证基因注释结果的准确性和对基因(序列)功能的初步分析。实验中,经过两轮杂交共筛选出27个cDNA阳性克隆(序列),并发现这些序列均可定位到相应的BAC克隆上,且25条序列处在注释基因的外显子部分;在NCBI数据库中经Blastn序列相似性检索发现,23条序列与牛基因的序列相似性最高,且与免疫功能密切相关。     

中国美利奴绵羊MHC222G18BAC克隆的基因筛选与结构分析

绵羊主要组织相容性复合体(MHC)是与控制绵羊抗病性和易感性紧密连锁的基因簇.为了深入了解该类基因的组成与结构,利用中国美利奴绵羊细菌人工染色体( BAC)文库MHC区段克隆222G 18,经BsaJ Ⅰ酶切后制备α-32p放射性探针,通过噬菌斑原住杂交技术筛选中国美利奴绵羊cDNA文库,经过两轮杂交筛选,获得12个cDNA阳性克隆,经测序、比对等生物信息学分析确定获得7条与免疫相关的序列,其中3条具有完整的编码序列.利用SIM4软件将7条序列定位到BAC克隆上,结果显示绵羊MHC区段的表达序列多为断裂基因且跨度很大,可能是形成其基因多样性的重要原因之一.     

基因预测与PCR技术相结合从cDNA文库中获取表达基因的研究

应用计算机工具、GenScan软件预测中国美利奴绵羊MHC Class I区段的BAC文库中453oⅡ克隆的基因数目、特性及结构,建立一种可以从cDNA文库中简便有效获取表达基因的技术方法。选取4个预测基因作研究对象设计引物,应用PCR技术,对已构建好的cDNA文库进行PCR扩增,回收"目的基因"片段并连接pGEM-T载体,转DH5α大肠杆菌中扩增后测序。琼脂糖凝胶电泳检测PCR扩增产物,cDNA文库中有目的条带,测序结果与GenBank进行Blast分析,分析结果表明这些基因与羊的基因均具有99%以上的相似性。因此应用基因预测分析与PCR结合技术可简便迅速的从cDNA文库中获取表达基因。     

绵羊MHC区段3个预测基因的验证与表达分析

对新疆美利奴细毛羊基因组MHC(Major histocompatibility complex)区段细菌人工染色体(BAC)文库的DNA序列进行测定,经过序列比对分析,首次预测了约130个新基因,其中有8个CDS(Coding sequences)未在其他物种中发现其同源序列,推测可能系绵羊所特有。在此基础上,文章对绵羊MHC区段预测的3个新基因(分别命名为OaN2、OaN5、OaN6)进行了实验验证和表达分析。从绵羊肺组织中克隆到了OaN2的cDNA序列,其长度为270 bp;从肠系淋巴结中扩增得到OaN5和OaN6的cDNA序列,长度分别为309 bp和205 bp。上述3个基因的GenBank登录号分别为JF330782、JF330783和JF330784。利用Northern blotting技术进行转录本水平分析,发现这3个新基因均在免疫器官肠系淋巴结中高表达。通过Western blotting和原位免疫组化技术对OaN2蛋白水平进行了表达谱分析,结果表明OaN2蛋白在绵羊脾脏和肠系淋巴结等免疫器官中高表达,在心、肝及胰脏中不表达。这是首次通过实验验证绵羊MHC区段的3个预测的新基因,为其在绵羊免疫器官中的功能研究奠定了基础。     

新疆细毛羊2倍基因组BAC文库PCR筛选系统的构建与使用

本研究所构建的BAC文库覆盖了8倍新疆细毛羊的基因组,平均插入片段的大小为133kb,同时文库92．5%的克隆插入片段大于100kb,而且有部分克隆甚至大于300kb,假定绵羊的基因组含有3×10~6kb,根据文库的平均插入片段大小为133kb,从文库筛选到目的片段的概率为98．208%。为了验证文库有较好的覆盖率,构建了2倍基因组文库PCR筛选系统,并对位于新疆细毛羊20号染色体MHC基因邻近区段的DMB_EX2、MCMA36、CP73和BM1258 4个分子标记进行了筛选,得到的平均阳性克隆数为1．5个,从筛选结果来看,这与文库插入片段估计的8倍基因组覆盖率相当接近并且没有偏向,这使得本文库成为研究绵羊的功能基因、位置克隆和完善基因组物理图谱的极为有用的资源。     

棉花BAC文库快速筛选法

目的:构建棉花细菌人工染色体(Bacterial Artificial Chromosome,BAC)文库的快速筛选法,以期从BAC文库中大量、快速、高效筛选出特定BAC克隆,为从事基因组测序、分离和分析特定基因、构建物理图谱及基因图位克隆等生物学技术研究奠定基础。方法:构建了整板、行、列的三维混合池,以菌液PCR为基础,从BAC文库中筛选出含有特定DNA片段的BAC单克隆。结果:从BAC文库的3 456个克隆中,共筛选出16个阳性单克隆,涉及13条染色体、11个SSR标记。结论:该文构建的棉花BAC文库筛选体系,筛选快速、准确,适合从BAC文库中大量筛选BAC单克隆。结合当前的多种BAC文库筛选方法进行探讨,根据不同的实验目的选择更合适的筛选方法和操作步骤。     

黄地老虎颗粒体病毒cDNA文库的构建

以感染黄地老虎颗粒体病毒(Agrotis segetum ganulosis virus,AsGV)的黄地老虎幼虫为材料提取总RNA、分离mRNA,并反转录合成cDNA,构建了包括黄地老虎(Agrotis segetura,As)幼虫和黄地老虎颗粒体病毒的cDNA文库.用EcoR Ⅰ和HindⅢ限制性内切酶酶切AsGV基因组DNA,制备地高辛探针,与上述总RNA、mR-NA、cDNA杂交,从文库中筛选出AsGV的阳性克隆1081个,经cDNA测序,cDNA编码序列与基因组编码序列相符.并根据基因组阅读框序列合成引物,PCR扩增出59个阅读框的编码基因,也完全与基因组序列相符.     

中国美利奴细毛羊BAC文库的三维PCR筛选

本研究利用中国美利奴细毛羊全基因组BAC文库,构建了可供快速筛选的两级水平的混合池,一级混合池和二级混合池(Primary pools and secondary pools).一级混合池基于每一384-well盘而构建,由盘、行,列三维混合池组成,二级混合池基于整个BAC文库而构建.设计了一种基于PCR技术的快速筛选方法,先筛选二级混合池m再根据结果筛选相应的一级混合池.利用此方法只需一步共66个PCR反应即可从BAC丈库中7.4万个克隆中筛选出1个阳性克隆,或三步100个以内的PCR反应筛选出多个阳性克隆.以绵羊基因组多态性分子标记BF94-1为引物,用一步共66个PCR反应成功筛选到1个阳性克隆373D13.     

五龙鹅MHC ClassⅠ基因克隆及同源建模研究

主要组织相容性复合体(MHC)与动物机体对外源性抗原的免疫应答之间存在关联。从GenBank/DDBJ/EMBL基因库中读取鸡、其他鸟类、爬行类和哺乳类的MHC ClassⅠ基因进行序列分析设计引物, 使用LA-PCR法从五龙鹅的基因组中克隆了MHC ClassⅠ基因序列(DNA序列和mRNA序列GenBank登录号分别为: AM114925和AM114924), 并分析其基因组结构。运用生物信息学技术对测序结果进行分析显示: 基因组DNA由8个外显子和7个内含子组成, 与鸡基因序列同源率为60.8%~64.1%, 与人的同源率为42.9%。分子进化树进一步揭示了五龙鹅与鸡、其他鸟类、爬行类、哺乳类以及人类的进化关系, 同源建模分析发现该基因由氨基末端结构域和羧基末端结构域构成。     

麋鹿血液cDNA 文库的构建

为分离出MHCⅠ、Ⅱ基因,利用TRIzol 试剂从麋鹿血液组织中提取总RNA,经mRNA 纯化试剂盒纯化后,根据Stratagene 公司的cDNA 文库构建系统构建了麋鹿血液组织的cDNA 文库。初始文库滴度为1.96 ×106 pfu/ ml,总库容为1.96 ×106 个独立克隆;cDNA 插入片段平均长度约为1.0 kb;重组率为95.6 % 。文库各项指标均达标准经典cDNA 文库的基本要求。利用本实验室设计的可扩增MHCⅡ类DQA 基因第二外显子的引物检测扩增后的文库,得到了特异性非常好的目标条带,说明本文所建文库可以用于麋鹿MHC 相关基因的分离。     

温敏核不育水稻5460S细菌人工染色体文库的构建和鉴定

为了构建温敏核不育 (TGMS)基因区域的精细物理图谱并最终分离TGMS基因 ,以温敏核不育水稻 5 46 0S为材料 ,摸索优化了构建植物细菌人工染色体 (BAC)文库的方法 ,构建了一个高质量的BAC文库 .该文库由 1 95 84个克隆构成 ,插入片段平均长度为 1 1 0kb ,相当于水稻单倍体基因组大小的 5倍 ;以分子量分别为 1 40和2 5 0kb的 2个大BAC克隆进行稳定性传代实验 ,经 1 0 0代传代后其插入的DNA片段仍然稳定存在 ;以线粒体和叶绿体基因为探针筛选BAC文库 ,未检验出叶绿体和线粒体DNA的污染 ;以和tms1基因连锁的 3个分子标记作为探针对BAC文库进行了筛选 ,每个探针至少可获得一个阳性克隆 ,利用热不对称性交错PCR(Tail PCR)法成功分离了阳性克隆的左右末端序列 .     

新疆军垦型细毛羊基因组BAC文库的构建

选用新疆军垦型细毛羊为材料,.构建了含有190 464个克隆的BAC文库,文库平均插入片段大小为133 kb,同时文库92.5%的克隆插入片段大于100 kb,而且有部分克隆甚至大于300 kb,这将满足大多数基因筛选的要求.假定绵羊的基因组含有3x106 kb,根据文库的平均插入片段大小,计算的文库基因组覆盖率为8倍.因此,从文库筛选到目的片段的概率为98.2%.由于该文库中插入的外源片段来自新疆军垦型细毛羊的基因组,这对于研究新疆军垦型细毛羊的特殊性状的基因与其他绵羊品种和物种之间的差异,及构建其全基因组物理图谱和基因图谱地完善是非常有利的.     

黄地老虎颗粒体病毒cDNA文库的构建

以感染黄地老虎颗粒体病毒（Agrotis segetum ganulosis virus,AsGV)黄地老虎幼虫为材料提取总RNA,分离mRNA,并反转录合成cDNA ,构建了包括黄地老虎（Agrotis segetum,As)幼虫和黄地老虎颗粒体病毒的cDNA 文库。用Eco RI和HindⅢ限制性内切酶酶切AsGV基因组DNA,制备地高辛探针,与上述总RNA,mRNA,cDNA 杂交,从文库中筛选出AsGV的阳性克隆1081个,经cDNA测序,cDNA 编码序列与基因组编码序列相符。并根据基因组阅读框序列合成引物,PCR扩增出59个阅读框的编码基因,也完全与基因组序列相符。     

苏云金芽胞杆菌大质粒pBMB165的克隆与分析

以pBeloBAC11为载体,成功构建了苏云金芽胞杆菌YBT-1765的基因组人工染色体(BAC)文库和质粒BAC文库.根据已克隆的包含复制子ori165在内的3.6kb片段中编码复制蛋白Rep165的核苷酸序列设计探针,通过染色体步移方式,对质粒文库和基因组文库进行筛选,得到13个覆盖YBT-1765菌株中质粒pBMB165不同区域的克隆子.通过Hind Ⅲ和BamH Ⅰ酶切分析,建立了质粒pBMB165的物理图谱和线状重叠连锁图,并测算出该质粒的大小为82kb.根据部分核苷酸序列初步统计了pBMB165上转座因子的存在机率.YBT-1765菌株基因组文库的构建和物理图谱的绘制为克隆苏云金芽胞杆菌大质粒提供了一套可行的方案,成功解决了大质粒难克隆的问题.     

大乳头水螅RACE cDNA文库的构建

目的:为筛选和克隆大乳头水螅发育调控相关基因的全长cDNA,构建大乳头水螅RACE cDNA文库.方法:提取大乳头水螅总RNA后从其中分离mRNA,运用SMART技术构建RACE cDNA文库.为鉴定所构建文库的质量,根据GenBank中大乳头水螅actin基因cDNA序列设计5'RACE和3'RACE的引物及用于扩增actin基因编码区全长序列的引物.结果:琼脂糖凝胶电泳结果表明,RACE cDNA文库中全长cDNA的长度集中在500-2 000bp之间.5'RACE、3'RACE PCR及扩增actin基因编码区全长序列时均以本文构建的大乳头水螅RACE cDNA文库为模板,这3个PCR反应均能扩增出产物,产物大小与目标片段预计大小相似.PCR产物分别经T/A克隆及测序后证明为大乳头水螅actin基因cDNA的相应序列.结论:RACE cDNA文库的成功构建为通过RACE方法获得大乳头水螅功能基因cDNA全长序列奠定了基础.     

家蝇卵黄蛋白基因的克隆与结构序列分析

家蝇卵黄蛋白基因编码的卵黄蛋白是家蝇胚胎发育的重要营养来源 .根据 3种家蝇卵黄蛋白cDNA保守序列设计引物 ,用PCR技术从家蝇基因组DNA中扩增到大小为 76 8bp的mdYP1基因的部分DNA片段 .经地高辛标记成特异性探针 ,从构建的家蝇基因组文库中筛选出一个阳性克隆 ,并从该克隆中分离到大小为 3991bp的mdYP1基因组基因 .序列分析显示 ,该基因组序列含有约1 6kb的 5′ 上游区和 1 0kb的 3′ 下游区 ,编码区由一个 6 1bp的内含子和大小分别为 2 2 2bp和10 2 8bp的 2个外显子组成 .5′ 上游区含有典型的CAAT TATA盒 .     

甘蓝型油菜A基因组候选BAC克隆的筛选及其插入片段大小分析

选择甘蓝型油菜A基因组10个连锁群上特有的85个SSR分子标记,合成其引物序列,采用四维PCR法筛选甘蓝型油菜-新疆野生油菜二体异附加系BAC文库,成功筛选到甘蓝型油菜A基因组39个BAC克隆,其插入片段介于50～300 kb之间,平均为120 kb。甘蓝型油菜A基因组10个连锁群BAC克隆的获得,对后续开展甘蓝型油菜A基因组染色体识别、基因染色体定位、遗传距离与物理距离间关系分析等均具有重要价值。     

东方田鼠部分BAC文库的微卫星筛选

目的 从东方田鼠的部分BAC文库中筛选微卫星.方法 应用非放射性的菌落杂交方法和磁珠富集法从东方田鼠的BAC文库中筛选高质量的微卫星标记.结果 以地高辛标记的寡聚核苷酸(CA)20为探针,通过菌落杂交法从136个东方田鼠BAC克隆中筛选出杂交信号最强的20个阳性克隆.再将这20个阳性克隆分别通过链霉亲和素磁珠法构建亚克隆文库,从中选取400个经PCR鉴定为阳性的亚克隆进一步测序分析,共得到220个微卫星序列,阳性率55％.选取重复次数高,侧翼序列完整的微卫星序列设计74对引物,共有35对引物能扩增出清晰的条带,其中16对引物具有多态性.结论 成功且高效地从阳性BAC克隆中筛选出微卫星序列,这些微卫星和阳性BAC克隆可用于后续的定位研究.     

高覆盖率水稻ＢＡＣ库的构建及抗病基因相关克隆的筛选

利用含Ｘa4、xa5和xa13 3个水稻白叶枯病抗性基因的累加系ＩＲＢＢ５６构建了一个水稻细菌人工染色体文库,该文库包含５５２９６个克隆,平均插入升段为１３２kb。按水稻基因组为４５０Ｍb计,该文库覆盖１４倍基因组,筛选出任一水稻基因或序列的概率为９９．９９％。用均匀分布的３个叶绿体基因和４个线粒体基因克隆作探针筛选文库,结果显示该文库中含细菌器基因组ＤＮＡ同源序列的克隆数小于１％、用分布于水稻３条不同染色体、分别与Ｘa4、xa5和xa13连锁的ＤＮＡ标记筛选文库,分别检测出１１－１０６个阳性克隆,为克隆这些基因打下了基础。该文库对水稻基因组的高度覆盖率和较大的插入片段,非常适合于物理作图和基因的分离和克隆。     

小鼠Nucleophosmin基因的克隆及基因组结构分析

Nucleophosmin(NPM)是主要的核仁磷酸化蛋白,在一些退行性大细胞淋巴瘤、骨髓增生异常综合征、急性髓性白血病等病人中可见累及NPM基因的染色体易位。建立NPM基因剔除的小鼠模型对于研究NPM基因的生物学功能及其在淋巴瘤及白血病发病中的确切作用有非常重要的意义。为获得包含NPM基因组全长序列的噬菌体克隆,以小鼠NPM cDNA为探针对129S1系小鼠λ噬菌体基因组文库进行筛选,经3轮筛选鉴定出一个包含小鼠NPM基因组全序列的噬菌体克隆。用鸟枪法对这个λ噬菌体克隆全长15．3kb进行了测序,序列经BLAST分析显示,该克隆所包含的129Sl系小鼠NPM基因组序列与GenBank中C57BL／6系小鼠序列约99．8％相同。根据测序获得的基因组序列,应用生物信息学方法对小鼠NPM的基因组结构及NPM基因5’启动子区可能的转录因子结合位点等进行了分析。