通过PCR进行长片段DNA的合成

利用PCR合成DNA长片段(Synthesis Large Frament DNA using PCR,SLFD PCR)是一种有效的合成长片段DNA的方法。采用一段已知的500～600bp碱基的DNA片段为PCR模板,根据所要合成的DNA序列可以设计一系列的PCR引物,这些引物都位于模板DNA的5’端,长度为50～60bp,且从5’到3’方向顺序重叠,重叠碱基数目为12～15,全部引物叠加所得到的DNA正是自己所要合成的DNA。这组引物中最3’端的一条含有一个BamH Ⅰ酶切位点,在该位点后面有15碱基与模板DNA5’端一致的序列。另外还设计一条与该模板匹配的下游引物,引物内也含有一个BamH Ⅰ酶切位点。首先采用5’端最右侧的引物与下游引物进行PCR,在PCR进行10个循环后,以此次PCR的产物为下一轮PCR的模板,该轮PCR采用右侧倒数第二个引物为上游引物,下游引物保持不变。采用类似的方法,完成所有的PCR循环,就可以得到所需要合成的DNA长片段。该方法尤其适合100～200碱基左右的长片段DNA的快速合成与克隆。     

应用RD-PCR技术制备HIV基因芯片探针

利用限制性显示 (RD PCR)技术快速分离HIV 1基因片段制备DNA芯片探针 .以Sau3AⅠ酶切HIV基因 ,得到许多大小适合芯片的限制性酶切片段 .然后在片段两端接上接头 ,根据酶切位点、接头的序列设计通用引物 .在该通用引物的 3′端分别延伸一个碱基后 ,通过引物间的两两组合 ,将PCR反应分成 10个亚组 .纯化各组PCR产物 ,克隆到T载体上 .阳性克隆经鉴定、扩大培养后提取质粒 .以质粒为模板扩增靶片段并进行序列分析 .每个亚型得到了十几个 10 0～ 10 0 0bp的HIV基因片段 .研究表明 ,RD PCR技术是一种有效的快速制备基因芯片探针的方法     

牛β-酪蛋白5′端上游调控序列的克隆和序列分析

该文用PCR扩增了牛β－酪蛋白基因5′－端上游调控序列,并对其进行了克隆和序列分析。采集成年母牛肝,提取DNA。在牛β－酪蛋白基因外显子1和上游调控区内设计引物,扩增其上游调控序列。两条引物长均为19个核苷酸,引物间跨度为635bp。以牛肝DNA为模板,进行PCR扩增,扩增产物在2％琼脂糖凝胶上电泳,可见特异的目的条带。从凝胶中回收目的片段,克隆到pGEM－T载体中。重组质粒提取DNA,进行序列分析。测序结果与文献发表的类似序列相比,仅有4个碱基不同,同源性达99．4％。表明获得了牛β－酪蛋白基因5′－端上游调控序列的克隆。     

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。     

血色红假单胞菌Form Ⅱ Rubisco基因的克隆及序列分析

根据GenBank中已登录的FormⅡRubisco(cbbM)基因序列,设计一对引物R1和R2,并在引物5′端分别加上SmaI和NotI位点。以血色红假单胞菌1．2352的染色体为模板,通过PCR扩增目的片段,克隆后测序。核苷酸序列测定结果表明,该菌株的cbbM基因全长为1.386bp,共编码461个氨基酸,推导的氨基酸序列与其它生物相应序列的同源性在76％～90％之间。表明了cbbM基因在进化上的保守性。     

四引物PCR扩增反应的单管SNP快速测定法

建立一种在单管中进行单核苷酸多型性 (SNP)快速测定的高效廉价方法 .以人ABCA1基因中的I82 3M为研究对象 ,设计 4种引物进行PCR扩增 ,其中两种引物用于扩增一段含有SNP位点的DNA片段 ,另两种引物为SNP位点特异性引物 ,4种引物在单管中同时进行PCR扩增反应 ,根据延伸产物的长度确定SNP的类型 .为提高SNP测定的特异性 ,在特异性引物的 3′端倒数第 3个碱基引入了一个人为错配碱基 ,使引物的错误延伸率显著降低 ,大大提高了SNP分析的准确性 .实验结果表明 ,所建立的方法简单 ,操作简便 ,可在单管中完成SNP的测定反应 .     

简并PCR结合RACE技术克隆申克孢子丝菌未知过氧化氢酶基因

目的 克隆孢子丝菌未知过氧化氢酶基因,命名为Sscat基因.方法 根据生物信息库中7种已知真菌过氧化氢酶氨基酸序列的高度保守区域设计简并引物,PCR扩增获得部分Sscat基因cDNA片段,随后应用RACE技术分别扩增其3’端和5’端未知序列.结果 Sscat基因cDNA序列全长1746 bp,其中包括5’端121 b...     

炭疽毒素受体ATRcDNA的合成和克隆及ATR-Fc融合蛋白的真核表达载体的构建

可溶性炭疽毒素受体(sATR)可以特异性结合炭疽毒素保护抗原(PA),为获得用于中和炭疽毒素以防治炭疽感染的候选抗毒素药物,构建了表达ATRFc抗体样分子融合蛋白的真核表达载体。将全长为681bp的编码炭疽毒素受体N端1～227氨基酸的基因分成长约50～60碱基的18个寡核苷酸片段,相邻片段重叠部分为20～22个碱基,利用重叠延伸PCR和引物PCR法,将合成的片段组装与扩增,得到了含有ATR_1～227的全部编码区和HindIII、BamHI位点在内的DNA片段。回收的基因片段经BamHI/HindIII双酶切连接到pUC19质粒中,挑选阳性克隆进行酶切鉴定和双向序列测定,获得了全序列正确的克隆。将ATR基因与Fc基因连接后插入pcDNA3.1载体多克隆位点HindIII和NotI之间,得到表达ATRFc融合蛋白的真核表达载体pcDNA3.1/ATRFc,为利用CHO哺乳动物细胞表达ATRFc并研究其生物学性质奠定了基础。     

利用PCR技术构建体外高效转录系统

设计并合成了一对 PCR 反应引物,其5′端引物除含有目的基因5′端序列外,还外加 T7 RNA 聚合酶启动子的17个核苷酸.3′端引物则按常规设计.以染色体 DNA为模板,通过 PCR,可扩增出带有 T7 RNA 聚合酶启动子的目的基因 DNA 片段.以此 PCR 产物为模板,在体外成功实现了高效转录.这是一种快速、简便构建体外高效转录系统的好方法.     

同源四倍体水稻籼型突变体Wx基因序列分析及特异识别分子标记的建立

同源四倍体水稻突变株D4063-1直链淀粉含量比来源二倍体明恢63下降一半,即其直链淀粉含量为5.23%。为研究其直链淀粉含量下降的原因, 根据普通水稻Wx基因设计引物, 扩增测序获得了D4063-1Wx基因的全序列, 并与已报道的Wx基因进行比对分析; 同源四倍体水稻D4063-1Wx基因最显著变化为在外显子序列中发生碱基缺失, 导致移码突变, 在第9外显子终止密码子提前出现。D4063-1Wx基因碱基位点的变化还导致其序列上酶切位点的变化,对常用限制性内切酶位点分析结果表明, 同源四倍体水稻相对于籼稻和粳稻多了2个sphⅠ酶切位点, 相对于粳稻减少了6个AccⅠ, 增加了4个XbaⅠ, 1个XhoⅠ, 1个PstⅠ和1个SalⅠ酶切位点。聚类分析表明D4063-1Wx基因序列与籼稻亲源关系较近, 由此推测D4063-1Wx基因来源于籼稻的Wxa基因型。另外, 根据D4063-1Wx基因的碱基差异, 推测D4063-1Wx基因外显子碱基变化导致的RNA加工障碍是其直链淀粉降低的主要原因, 并可能与其米饭较软等品质相关。本研究还根据D4063-1和籼稻、粳稻的序列差异及D4063-1在该片段上的特征序列位点设计了用于识别D4063-1的寡核苷酸片段,并作为PCR反应的引物命名为AUT4063-1,将该引物与作者设计的扩增普通籼稻、粳稻Wx基因的引物F5配合使用, 建立了识别D4063-1的显性和共显性两种检测方式的分子标记, 为快速、准确鉴别低直链淀粉含量突变体D4063-1创造了条件。     

牛FSHR基因5′端侧翼序列分析与其多态性

西北农林科技大学牧医学院魏伍川博士等近年以中国西门塔尔牛基因组DNA为模板 ,参照绵羊FSHR基因序列设计和合成引物 ,用PCR扩增 ,获得长度为 931bp’包括 5′端侧翼 797bp和结构基因第一外显子区1 34bp的牛FSHR基因片段 ,并将其克隆于PUC1 8载体中 ,经系列分析发现牛的FSHR基因转录启动子的遗传结构与人和鼠的FSHR基因不同 ,它的基因转录启动区含有TATA盒和类CAAT盒序列 ,在检索出的转录调节元件或特征性序列位点上 ,牛与绵羊在 5个序列位点有碱基变异 ,这可能与牛和绵羊产仔率高低不同有关。对研究中的 34头中国西门塔尔牛…     

PCR——四步两段扩增法分离人碱性成纤维细胞生长因子（hbFGF）基因

引物是决定ＰＣＲ结果的关键,本实验中,引物Ⅰ,Ⅱ虽有２６个碱基,但由于其５′端有８个碱基为限制性内切酶的识别序列,所以实际上只有１８个碱基与原始模板互补配对,采用标准的ＰＣＲ方法时不能产生理想结果,经采用ＰＣＲ－四步两段扩增法从人胎盘ｃＤＮＡ文库中分离得到了－４８４ｂｐ的ＤＮＡ片段。通过斑点杂交鉴定,结果表明该ＤＮＡ片段为ｈｂＦＧＦ基因。     

MSTN基因编辑牛的鉴定及基因分型新方法

基因编辑是目前进行遗传修饰的重要手段,但因编辑时缺失的片段小而给基因编辑的鉴定和分型带来困难。该研究以肌肉生成抑制素基因(Myostation,MSTN)编辑牛为材料,建立功能核酸PCR(Functional nucleic acid PCR,FNA-PCR)方法对其进行鉴定及基因分型。针对编辑位点的两种等位基因设计两条不同的正向引物和一条共用的反向引物,其中一条正向引物是用于检测野生型等位基因,3'端终止于编辑位点,同时对它的5'端进行功能核酸接头设计;另一条正向引物用于检测编辑型等位基因,3'端跨越编辑位点向后延伸几个碱基。这种设计可使野生型和编辑型等位基因扩增产物大小不同。通过对PCR反应体系和条件的优化,建立了一种通过一次PCR反应准确对三种不同基因型进行分型的FNA-PCR新方法。检测方法灵敏度高,检测限为0.1ng。该研究中所建立的FNA-PCR方法可用于基因编辑检测及其它小片段缺失的基因分型,具有简便、准确、灵敏、成本低等优点。     

勒氏笛鲷微卫星位点的筛选及特征分析

采用PCR法快速筛选勒氏笛鲷(Lutjanus russelli)基因组文库, 以获得(CA)_n微卫星位点。勒氏笛鲷基因组DNA经限制性内切酶HaeⅢ+ DraⅠ双酶切后, 连接T-载体克隆, 构建基因组文库。以通用引物M13+/-与重复序列引物(CA)15对基因组文库进行筛选, 二次筛选后得到121个可能含有微卫星位点的阳性克隆。进行序列测定, 共获得53个CA(n≥7)重复序列, 重复次数主要分布于7~15(80.77%)。在所得微卫星序列中, 重复单元除CA外, 还观察到单碱基、三碱基、四碱基、五碱基重复单元。根据侧翼序列设计48对引物, 通过优化PCR反应条件, 可获得清晰可重复的目的条带。研究旨在为勒氏笛鲷遗传多样性研究及遗传图谱的构建等奠定基础, 为勒氏笛鲷资源的合理开发利用提供参考。     

血红密孔菌(Pycnoporussanguineus)漆酶基因的克隆与序列分析

为克隆血红密孔菌 (Pycnoporussanguineus)漆酶基因 ,根据真菌漆酶氨基酸序列保守区设计了 1对简并引物 .以血红密孔菌基因组DNA为模板 ,PCR扩增出长 12 2 7bp的漆酶基因片段 .以此序列为基础 ,通过 5′及 3′RACE技术克隆出漆酶全长cDNA序列 ,序列长为 190 2bp ,其 5′端和 3′端非编码区长分别为 5 1bp和 2 97bp ,开放阅读框长 15 5 4bp ,编码 5 18个氨基酸的蛋白 .该蛋白具有 4个铜离子结合区域 ,预测其相对分子量为 5 6 313 2 ,等电点为 5 5 9,其氨基酸序列与Pycnoporuscinnabarinus漆酶 (lcc3 2 )的同源性最高 ,为 96 % .以该cDNA编码区的两端序列为引物 ,PCR扩增得到漆酶的长度为 2 15 4bp的全长DNA序列 ,序列中包括 10个内含子序列 ,长为 5 2～ 70bp     

人干细胞因子cDNA的设计、合成与克隆

选择大肠杆菌的偏爱密码子,分成18个长约60个碱基且相互配对的寡核苷酸片段,合成了可溶形式的人干细胞因子（hSCF)的cDNA,合成片段经纯化、5′-端磷酸化后,通过PCR进行合成hSCF的cDNA一次性组装与扩增,得到了含有可溶形式的hSCF的全部编码区及EcoRⅠ、SalⅠ位点在内的全长共515个碱基对的DNA片段,回收该DNA片段,酶切消化,定向克隆进质粒pUC19。经酶切鉴定以及序列测定,得到了全序列正确的克隆株,为下一步的工作奠定了基础。     

特异性单引物PCR

建立特异性单引物PCR,并用于筛选基因克隆重组子。根据α－globin的一段序列设计引物,按照设计好的特性单引物PCR扩增条有α－globin的重组质粒PLNSX－aglobin,具体扩增条件如下：（1）97℃5min变性后,94℃30s,70℃2min30s,30个循环,制备单链模板;（2）94℃1min,12℃5min,16℃3min,18℃3min,20℃3min,22℃3min,25℃1min,30℃3min,37℃3min,72℃6min,低温条件下引物3′端4－5个碱基与所扩单链模板退火配对,扩增得到一系列不同起始位点但同一序列末端长短一的核酸片段;（3）以上述所得片段为模版进行如下条件的扩增：94℃30min,70℃2min,70℃2min,72℃2min,每个循环增加1s）,45个循环。结果,特异性单引物PCR能够从pLNSX－αglobin上扩增出特异带,可有效用于筛选基因克隆重组子。     

一种基于适配器连接介导的等位基因特异性扩增法测定多重SNP

建立了一种基于DNA适配器连接介导的等位基因特异性扩增法测定多重SNP。以CYP2D6基因中的5个SNP位点（100C>T,1661G>C,1758G>T,2470T>C和2850C>T）为例,用PCR法预扩增得一段含所有待测SNP位点的长片段,然后用限制性内切酶将其消化成短片段,在连接酶的作用下与设计的DNA适配器（adapter）相连;该适配器的一端与限制性内切酶降解后留下的粘性末端相同,另一端带有一段公共序列。在两管中加入与适配器连接的片段作为PCR扩增模板,并分别加入SNP特异性引物和一种适配器特异性的通用引物进行PCR扩增,最后用凝胶电泳法分离PCR扩增产物。由于每管与SNP的两种特异性引物中的一种对应,可以根据每管中扩增片段的大小判断SNP的类型。通过凝胶电泳法可以一次分离与5种SNP类型相对应的引物特异性延伸反应产物;采用该法成功测定了20名健康中国人的CYP2D6基因中5个SNP位点的基因多态性,与限制性片段长度多态性法（RFLP）测定结果完全一致。该方法采用n+1种引物（n种SNP特异性引物和一种通用引物）进行n重PCR反应,极大提高了PCR反应的特异性,结果准确,可用于同时测定多个SNP位点。

     

2,5-DKG还原酶Ⅱ基因的克隆和在大肠杆菌中的表达

参照文献上的2,5-二酮基-D-葡萄糖酸（简称2,5-DKG）还原酶II基因序列,合成两个引物序列并在两端加上EcoRI和BamHI两个酶切位点,抽提棒状杆菌SCB3058菌株的染色体为模板进行PCR反应,克隆得到2,5-DKG还原酶II基因,酶切验证与预期的结果相符合。将此片段克隆到pGEM-T载体上保存．将2,5-DKG还原酶II基因用EcoRI和BamHI内切酶切下,连接到pBV220载体上,构建成表达载体。42℃诱导不能得到稳定的蛋白表达条带和酶活力,测序发现基因的3’末端的原PCR引物外少合了一个碱基,终止密码子发生移码突变而消失。此外在5’端的启始密码子ATG前有三个碱基与pBV220载体上的SD序列发生配对。据此,重新设计和合成了PCR引物,并用pBV220和pBL4载体构建了两个表达载体。42℃诱导表达均得到了稳定的表达条带和较高的酶活力．     

T载体介导的基于attL核心区LR反应的简化快速Gateway克隆系统

Gateway克隆技术已得到广泛的应用。该技术先通过BP反应将目标片段连到带有完整attL特异识别位点的入门载体,然后与终载体通过LR反应得到表达载体。Gateway克隆方法与传统的酶切连接方法相比有快速简单等优点。但是,BP和LR酶都非常昂贵。本研究首先对3个常用Gateway载体的atts特异位点序列比对发现,attL序列核心交换位点“core attL”的21~22 bp长的碱基是保守和必要的。由此,设计含有core-attL序列的引物,通过PCR克隆得到DNA片段并连入pMD18-T载体,然后进行LR反应,可成功得到目标表达载体,并在保守的位点上正确重组。本研究还对其中一个带有绿色荧光蛋白基因的表达载体转化至烟草,能够正常表达该蛋白质。结果表明,通过将含有attL核心位点基因片段连接到pMD18-T载体上,可以省略BP反应而将目标片段连接到终载体上,节约了反应时间和成本。