利用流式细胞仪分选拟南芥根尖发育早期非根毛细胞

建立了应用流式细胞仪分选植物特定类型细胞的方法。以拟南芥(Arabidopsis thaliana)Wer::GFP转基因株系为材料,用激光共聚焦显微镜鉴定GFP的表达位置,采用酶解法制备拟南芥根尖原生质体,应用流式细胞仪荧光激活细胞分选技术(FACS)分选收集GFP阳性细胞,并提取细胞的RNA。结果表明,Wer::GFP转基因株系仅在根表皮发育早期的非根毛细胞中表达GFP;利用酶解法制备的根尖原生质体数目较多;从FACS分选收集的细胞中提取的RNA质量较好,可用于研究特定类型细胞的基因表达谱。应用流式细胞仪分选拟南芥非根毛细胞的方法为研究植物特定类型细胞的基因表达谱及基因功能奠定了技术基础。     

采用SM 22启动子调节荧光蛋白的策略分选和鉴定人前列腺平滑肌细胞与成纤维细胞

 平滑肌细胞的数量、表型以及在间质细胞中所占的比例在前列腺间质增生的发生和发展中占有重要的地位.获得纯的平滑肌细胞和成纤维细胞,研究它们基因表达的差异,有助于进一步揭示前列腺增生的分子病因学.构建不同长度的 SM 22启动子,测定荧光素酶活性.采用了基于启动子特异性激活红绿色荧光蛋白表达结合流式细胞分选的策略,体外分离纯的平滑肌细胞和成纤维细胞.启动子活性实验结果表明,1 396 bp的人SM22启动子具有平滑肌细胞特异性和较高的相对活性.构建了红绿荧光蛋白的表达载体pDual-color,在此载体中,RFP的表达受1 396bp的SM22启动子调控,GFP的组成型表达受CMV启动子控制.用流式细胞仪分选GFP+/RFP+和GFP+/RFP-细胞,提取总RNA,进行实时定量RT-PCR.结果显示,在分选获得的GFP+/RFP+细胞比GFP+/RFP-细胞的SM22和SMMHC表达水平高10倍以上.提示,基于启动子特异性可以在体外分离纯的平滑肌细胞和成纤维细胞.     

一种应用流式细胞术快速分选活的衰老细胞的方法

衰老细胞是细胞老化研究的重要模型,目前还缺乏从混合细胞群中分选活的衰老细胞的有效方法。该研究以1.0μg/m L顺铂诱导的人鼻咽癌CNE 2细胞衰老为研究模型,根据细胞大小和自发荧光(脂褐素积累)两项物理特征,采用FACS Aria III流式细胞仪在Purity模式下设门分选活的衰老细胞(SEN)和增殖细胞(PROL),收集细胞,再分别进行回测分析和衰老相关β-半乳糖苷酶(SA-β-gal)染色验证。结果从SEN门控获得分选纯度为74.7%的活的衰老细胞,分选出的细胞可重新贴壁;其中,72.1%的细胞呈SA-β-gal染色阳性,与PROL门控分选获得的细胞(8.01%)相比较有显著差异(P0.01)。该研究提供了一种基于流式细胞仪快速分选活的衰老细胞的方法。     

过表达VHA-c3基因拟南芥对黑暗、ABA与糖的响应

为研究液泡H+-ATPase c亚基基因(VHA-c3)在植物生长发育及非生物胁迫应答过程中的作用,构建了VHA-c3过表达载体转化拟南芥,获得过表达VHA-c3的转基因纯合体植株,采用半定量RT-PCR技术分析了转基因拟南芥中VHA-c3的表达量,然后对转基因拟南芥进行暗培养、ABA和糖处理。结果获得6个T2代株系转基因纯合体株系,其m RNA表达量均高于对照;黑暗条件下,5个VHA-c3转基因株系的根长变短;在正常光照下,3个转基因株系主根伸长和子叶的展开以及5个转基因株系的种子萌发对ABA的抑制不敏感;分别有5个和6个转基因株系的种子萌发对葡萄糖和蔗糖的抑制不敏感。推测VHA-c3可能影响根细胞的扩展,并可能参与ABA和糖介导的信号转导途径。     

拟南芥光敏色素A反义RNA载体的构建及转化

光敏色素A是植物远红光信号的关键受体,在植物光信号转导途径中起重要作用。一些具有重要功能的基因(如生长素反应因子8:auxin response factor 8,ARF8)受到PhyA调控。本实验拟通过构建PhyA基因反义株系,研究PhyA调控ARF8等重要功能基因表达的机理。以培养7 d的拟南芥幼苗为材料提取RNA,利用RT-PCR技术扩增出PhyA的全长CDS,将其反向插入表达载体pMD1得到反义表达载体pMD1-PhyA CDSR,并通过农杆菌介导转化拟南芥,经卡那霉素抗性平板筛选和PCR鉴定得到13个PhyA转基因株系。pMD1-PhyA CDSR及其转基因株系的获得为研究PhyA调控ARF8等基因表达的机理奠定了材料基础。     

甘蓝型油菜线粒体功能未知基因 ORF 117的载体构建与转化

本研究克隆了甘蓝型油菜线粒体功能未知基因 ORF 117,构建了带有线粒体转运信号肽序列（TP ）的植物过表达载体35S ∷TP-ORF117、35S ∷TP-EGFP 和35S ∷TP-ORF117-EGFP ,转化野生型拟南芥并进行抗除草剂筛选,共获得纯合的转基因拟南芥株系62个。qPCR 表明,ORF 117在转基因材料中得到高效过表达。用转35S ∷TP-EGFP 、35S ∷TP-ORF117-EGFP 拟南芥制备原生质体,经线粒体特异染料染色,在激光共聚焦显微镜下做线粒体、GFP 共定位检测,GFP 蛋白和 ORF117-EGFP 融合蛋白被准确定位到了线粒体。     

雷公藤悬浮细胞原生质体的制备及瞬时转化体系的建立

为探索药用植物雷公藤(Tripterygium wilfordii)悬浮细胞原生质体提取的最优条件,并建立雷公藤原生质体瞬时转化体系,以雷公藤悬浮细胞为材料,对酶解液配比、酶解时间、甘露醇浓度及处理转速进行考察。用PEG介导的瞬时转化法将外源基因转化到雷公藤原生质体中。结果表明,以雷公藤悬浮细胞为材料提取原生质体的最佳条件是酶液配比为2.0%纤维素酶+0.5%果胶酶+0.5%离析酶,甘露醇浓度为0.6 mol·L–1,酶解10小时,处理转速为67×g;用PEG介导法将含有编码GFP的植物表达载体转化雷公藤悬浮细胞原生质体,激光共聚焦扫描显微镜下细胞显示绿色荧光。通过实验筛选得到雷公藤悬浮细胞原生质体的最佳提取条件,建立了雷公藤悬浮细胞原生质体的瞬时转化体系,为进一步开展雷公藤功能基因及合成生物学研究奠定了基础。     

两种瞬时表达体系研究拟南芥Profilin-1的亚细胞定位

使用两种瞬时表达方法研究Profilin-1(PRF1)的亚细胞定位,并比较了2种瞬时表达体系在亚细胞定位研究中的优缺点。利用拟南芥幼叶作为材料,提取叶片的RNA,采用特异性引物RT-PCR的方法克隆PRF1基因,连接到p CAMBIA1300-GFP的改造载体上,成功的构建p CAMBIA1300-GFP-PRF1的表达载体。然后分别利用PEG转化拟南芥原生质体、农杆菌浸染烟草叶片两种技术进行了瞬时表达,并在激光共聚焦显微镜下观察绿色荧光蛋白(GFP)融合蛋白的表达。研究结果表明,将PRF1基因导入拟南芥的原生质体和烟草表皮细胞后,融合蛋白绿色荧光均能被观察到,PRF1基因与GFP融合蛋白的产物在烟草表皮细胞中主要定位在细胞质和外周细胞器中,在拟南芥的原生质体中的细胞核和细胞质中都有定位。两种不同的瞬时表达体系中PRF1蛋白的定位出现了不同,这可能与同源或异源表达的植物的特性相关。     

植物根毛生长发育及分子调控机理

植物根毛是植物吸收营养的主要器官, 了解根毛的发生、发育及遗传规律, 能对植物的养分吸收研究提供有利依据。文章旨在介绍植物根毛形态发生特性、发育生长过程及分子调控机理的研究进展, 利用比较基因组学方法研究农作物根毛形态和功能, 及有目的性的对根生长发育进行调控提供参考。研究发现植物根毛发育有反馈侧向抑制(lateral inhibition with feedback)和位置决定模式(position-dependent pattern of cell differentiation)两种方式。拟南芥根表皮细胞是以位置方式决定毛或非毛细胞发育类型, 已成为研究植物细胞命运和分化的模型。目前, 已经鉴定出控制根毛发育的基因, 包括一些转录因子如MYB家族蛋白TRIPTYCHON(TRY)、CAPRICE(CPC)和basic Helix-Loop-Helix (bHLH)蛋白GLABRA3、ENHANCER OF GLABRA3(EGL3)及WD-repeat蛋白等基因。最后针对根毛研究前景提出展望。     

基于荧光激活细胞分选技术的超高通量酶活性筛选方法及其应用

基于荧光激活细胞分选(FACS)技术的超高通量酶活性筛选方法是新出现的一类高通量筛选技术.它利用流式细胞仪高灵敏度、高通量的特点,能以极高的速度(108/天)对大容量酶基因文库进行筛选.FACS筛选技术的出现突破了常规筛选方法低效、耗时、费力等瓶颈问题,极大地提升了人类对大容量基因文库的探索能力,因此在新酶基因筛选、酶活性检测、酶定向进化等领域有广泛的应用潜力.综述了FACS超高通量酶活性筛选方法的最新研究进展,着重介绍了其在酶定向进化中的应用.     

SOCS-3过表达对红系基因表达的影响

目的:建立能稳定、高效表达细胞因子信号转导抑制因子-3(SOCS-3)的细胞株SOCS-3-K562,为探讨SOCS-3在造血发育中的作用奠定基础。方法:通过重组慢病毒系统感染人红白血病细胞K562,采用流式细胞分选术,根据绿色荧光蛋白表达情况,获得稳定高表达SOCS-3的K562细胞;利用实时荧光定量PCR和蛋白质印迹实验,比较分选获得的细胞与对照细胞的SOCS-3表达差异;利用半定量PCR检测SOCS-3表达升高对K562红系发育相关基因GATA-1、β-globin表达水平的影响。结果:构建了人SOCS-3慢病毒表达载体;与对照组相比,通过流式细胞分选获得的K562细胞的SOCS-3基因表达水平升高8.05倍,蛋白表达水平升高3倍;SOCS-3表达升高后,K562细胞的GATA-1、β-globin基因表达受到明显抑制。结论:SOCS-3在造血发育中有重要的调控作用,而对其表达进行改变将在规模化的造血细胞定向诱导研究中发挥重要作用。     

芜菁原生质体的分离及绿色荧光蛋白的瞬时表达

目的：分离芜菁叶片原生质体,建立蛋白质在芜菁原生质体的瞬时表达系统。方法：以津田芜菁成叶为试材,酶解分离原生质体;通过PEG介导的转化,将编码绿色荧光蛋白（GFP）的瞬时表达载体转入原生质体中,用激光扫描共聚焦显微镜检测原生质体中GFP的表达情况。结果：分离出大量的津田芜菁原生质体,并获得了较高的转化效率,GFP在整个原生质体中都有表达。结论：建立了津田芜菁原生质体瞬时表达系统。     

骆驼刺发根农杆菌转化系的原生质体培养和植株再生

从发根农杆菌A4转化的荒漠植物—璐驼刺毛状根愈伤组织中分离的原生质体培养的结果表明,酶解新转代7～10d的淡黄色松软愈伤组织,可获得大量有活力的原生质体。原生质体在附加有1．5mg．L-1 2,4．D、0．2mg．L-1 6．BA、0．3m01．L-1甘露醇、2％（W/V）蔗糖和500mg·L-1水解酪蛋白的DPD培养基中进行液体浅层培养可持续分裂。培养基的最适渗透压为（450±3）mOsm·kg-1,原生质体的最适植板密度为4×10^5个．mL-1。制备原生质体的愈伤组织以低温（4℃）预处理后,原生质体的产率和分裂频率均提高,分裂频率最高可达50％。原生质体分裂形成的愈伤组织转移在附加1-2mg．L-1 6-BA（或KT）和0．2mg·L-1NAA的MS培养基上培养后,可以分化并获得再生植株。纸电泳检测表明,原生质体再生的愈伤组织和分化植株仍然含有毛状根转化系的特异产物——冠瘿碱。     

Green fluorescent protein as a second selectable marker for selection of high producing clones from transfected CHO cells

Mammalian cells are often used for the expression of recombinant proteins. The process of screening transfected cells randomly for high producing clones is tedious and time consuming. We evaluated using green fluorescent protein (GFP) for selection of high producing clones by fluorescence-activated cell sorter (FACS) to reduce screening effort. We expressed neurotrophin-3 (NT3), deoxyribonuclease (DNase), or vascular endothelial growth factor (VEGF) with GFP in Chinese hamster ovary cells. The vector expressed the desired secreted protein and the selectable marker, dihydrofolate reductase, in one expression unit and the intracellular GFP in a second expression unit. Transfected cells were grown in selection medium and sorted by FACS. High fluorescence clones were obtained and found to produce high amounts of the desired protein; VEGF productivity correlated well with GFP fluorescence in 48 clones. Further studies demonstrated that productivity correlated very well with RNA of the desired protein. For comparison, we randomly picked and screened 144 VEGF clones, and the highest producing VEGF clone obtained produced 0.7 pg/cell/day. In contrast, the highest producing VEGF clone obtained by FACS sorting produced 4.4 pg/cell/day. FACS sorting therefore selected high producing clones efficiently. Since an assay for the desired protein is not required, high producing clones for a protein of unknown function can be obtained by FACS sorting followed by measuring the RNA level of the desired protein in the highly fluorescent clones.     

Reporter mice express green fluorescent protein at initiation of meiosis in spermatocytes

Transgenic mice were generated using a heat shock protein 2 (Hspa2) gene promoter to express green fluorescent protein (GFP) at the beginning of meiotic prophase I in spermatocytes. Expression was confirmed in four lines by in situ fluorescence, immunohistochemistry, western blotting, and PCR assays. The expression and distribution of the GFP and HSPA2 proteins co‐localized in spermatocytes and spermatids in three lines, but GFP expression was variegated in one line (F46), being present in some clones of meiotic and post‐meiotic germ cells and not in others. Fluorescence activated cell sorting (FACS) was used to isolate purified populations of spermatocytes and spermatids. Although bisulfite sequencing revealed differences in the DNA methylation patterns in the promoter regions of the transgene of the variegated expressing GFP line, a uniformly expressing GFP reporter line, and the Hspa2 gene, these differences did not correlate with variegated expression. The Hspa2‐GFP reporter mice provide a novel tool for studies of meiosis by allowing detection of GFP in situ and in isolated spermatogenic cells. They will allow sorting of meiotic and post‐meiotic germ cells for characterization of molecular features and correlation of expression of GFP with stage‐specific spermatogenic cell proteins and developmental events. genesis 52:976–984, 2014. © 2014 Wiley Periodicals, Inc.     

HAX-1抑制过氧化氢诱发的乳腺癌细胞MCF-7凋亡

目的：应用RNA干扰（RNAi）技术特异地干扰HAX-1在乳腺癌细胞MCF-7中的表达,研究其在过氧化氢诱导的细胞凋亡中的作用。方法：应用载体pSR-GFP／Neo构建针对HAX-1基因的小干扰RNA（siRNA）表达质粒;转染MCF-7细胞,G418筛选稳定细胞系,Western blot鉴定筛选的细胞克隆;用流式细胞仪检测筛选的细胞系在过氧化氢条件下的凋亡率。结果：电泳和测序证实合成的siRNA序列正确并准确克隆到pSR-GFP／Neo载体中;Western blot证实获得MCF-7／HAX-1 siRNA稳定细胞株,其HAX-1蛋白水平降低95％左右;用1mmol／L过氧化氢处理获得的稳定细胞株8h,细胞凋亡率明显高于对照组。结论：HAX-1能够保护乳腺癌细胞MCF-7免于过氧化氢诱导的细胞凋亡。