神经粘附分子NCAM140 基因RNA干扰质粒的构建与鉴定

摘要目的：构建有效的小鼠神经粘附分子（NCAM140）基因的RNA 干扰（RNAi）质粒载体,为研究NCAM140参与的细胞信号通 路转导、其生物学作用以及以NCAM140 为靶点的基因治疗提供稳定转染的RNAi 质粒。方法：使用基因序列软件设计、筛选符 合公开文献筛选参数的4 条靶序列以及1条阴性对照序列,由上海吉玛技术有限公司合成。与载体质粒pGPU6/GFP/Neo 重组后, 分别命名为pSi-nca1、pSi-nca2、pSi-nca3、pSi-nca4和pSi-control。转染大肠杆菌感受态细胞。选择阳性克隆进行DNA 测序鉴定, Western blot方法进行干扰靶点的筛选。选取干扰效率最高的质粒转染MN9D 细胞,普通光学显微镜分别计数同一视野细胞总数 及GFP阳性细胞数,计算转染效率。结果：酶切和DNA 测序结果证实shRNA正确插入pGPU6/GFP/Neo 质粒;Western blot结果 显示与空质粒对照组比较,pSi-nca4 组细胞NCAM140 表达明显下调,细胞转染效率为62 %。结论：成功构建靶向小鼠 NCAM140 基因的RNAi 质粒,为NCAM140 参与的细胞信号通路的研究以及以NCAM140为靶点的基因治疗提供了稳定转染 细胞的干扰质粒,为研究其生物学作用奠定了分子生物学基础。     

基于小鼠MMP-9基因的siRNA的筛选

通过GenBank数据库检索,基于小鼠MMP-9基因设计特异性的siRNA干扰靶点,克隆至pGCsi-U6/Neo/GFP载体中,使用PEI衍生物包裹,转染小鼠黑色素瘤B16细胞,流式细胞仪和激光扫描共聚焦显微镜分析细胞转染情况,RT-PCR检测24,48 h后MMP-9基因转录水平变化,筛选最佳的重组质粒和干扰靶点。结果显示：成功设计和构建了3个MMP-9-siRNA干扰质粒,3个重组质粒对B16细胞的转染率分别为60.04%、63.93%和56.27%,且3个重组质粒均能有效干扰B16细胞MMP-9 mRNA的表达,其中MMP-9-siRNA-2干扰效率最高（63%）,可持续干扰MMP-9基因表达。这些结果提示,MMP-9-siRNA-2为沉默小鼠黑色素瘤细胞MMP-9基因最优的siRNA重组质粒。     

靶向DENN-SV基因的shRNA真核表达载体的构建

该研究根据DENN-SV序列及shRNA设计原则,设计四个靶点序列,退火后用DNA重组技术与pRNAi-U6.1/Neo空载体连接,转化到感受态E.coli中。扩增菌株,抽提质粒,进行酶切、DNA测序鉴定。将重组的真核表达载体转染人乳腺癌MCF-7细胞并使用RT-PCR及Western blot检测其抑制DENN-SV mRNA表达的效率,以MTT法绘制生长曲线。测序结果与设计序列相同,并已成功转染进入人乳腺癌MCF-7细胞,可见GFP(绿色荧光蛋白)表达,且都具有抑制作用(P<0.01),DS-1组的抑制效果最好;MTT法绘制生长曲线结果表明,实验组经该载体转染后细胞增殖程度显著减少(P<0.05)。该研究应用RNAi技术成功构建了小干扰RNA重组体,为进一步研究乳腺癌基因治疗奠定了基础。     

CDC6靶向RNA干扰质粒载体的构建及生物活性鉴定

目的:构建小鼠CDC6基因的RNAi真核表达载体PGCsilencer TM u6/Neo/GFP/RNAi,观察其转染小鼠肝细胞前后CDC6的表达变化。方法:根据GenBank中CDC6的序列,设计特异性siRNA序列,将模板序列克隆至PGCsilencer U6/Neo/GFP质粒中,通过测序鉴定后,用脂质体将重组子转染至正常小鼠肝细胞中,用RT-PCR检测CDC6的mRNA的表达及用Western blot方法检测CDC6蛋白水平的表达,并比较转染前后其表达水平的变化。结果:经测序,模板序列与设计序列完全正确,经过RT-PCR及Western blot方法检测,转染干扰质粒后,小鼠肝细胞中CDC6表达在mRNA及蛋白水平都有明显的下降。结论:成功构建了CDC6基因的RNAi真核表达载体并转染至小鼠肝细胞中,为下一步探讨CDC6在肝再生的作用奠定了基础。     

人死亡结构域相关蛋白干扰载体的构建与鉴定

[目的]构建人死亡结构域相关蛋白(hDaxx)的干扰载体,为研究hDaxx在HPV致宫颈癌发生与发展过程中的作用提供实验基础。[方法]以hDaxx全基因序列为模板,设计hDaxx RNA干扰引物并扩增干扰片段,将其连接到pGPU6/GFP/Neo真核表达载体,构建pGPU6/GFP/Neo-SiDaxx干扰载体,转染至HeLa细胞,利用荧光显微镜观察转染效率以及通过RT-PCR、Western Blot检测siRNA对HeLa细胞中hDaxx表达的影响。[结果]在转染了pGPU6/GFP/Neo-Si Daxx载体的HeLa细胞中,其hDaxx mRNA和蛋白的表达水平与空载体对照组比较明显降低。[结论]成功构建了hDaxx的干扰载体pGPU6/GFP/Neo-Si Daxx,该干扰载体能抑制HeLa细胞中hDaxx mRNA基因和蛋白的表达。     

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。     

沉默FNBP1基因对人HL-7702细胞体外增殖及迁移能力的影响

为了研究沉默FNBP1(formin-binding protem1)基因对细胞体外增殖以及对细胞迁移能力的影响,设计并构建了3个靶向FNBP1 siRNA干扰载体(Si-1,Si-2,Si-3),经酶切和DNA测序鉴定后转染人正常的肝细胞HL-7702。RT-PCR和Western blot检测瞬时转染细胞中FNBP1基因的干扰效率,筛选出特异高效的RNAi靶点。并用G418筛选稳定表达了RNAi的细胞株,用XTT法检测细胞体外增殖率,划痕法检测细胞的迁移能力。结果显示:酶切和测序结果证明干扰质粒构建正确;转染特异性的干扰质粒(Si-1、Si-2、Si-3)细胞的FNBP1基因表达量与对照组相比均有所降低,在蛋白质水平表达也明显受到抑制,且重组干扰质粒Si-2的干扰效应较强。XTT检测结果表明,构建的沉默FNBP1重组质粒Si-2能显著抑制HL-7702细胞的体外增殖能力,但并不直接影响HL-7702细胞的迁移能力。     

EZH2 靶向的shRNA 质粒的构建和有效靶序列的筛选*

目的:构建并筛选靶向zeste基因增强子人类同源物2(Enhancer of zeste homologue 2,EZH2)的短发卡RNA(short hairpinRNA,shRNA)的质粒表达载体。方法:设计并合成针对EZH2基因的带有小发夹结构的DNA片段并克隆至质粒pGPU6/GFP/Neo中,经酶切和测序分析后转染入胶质瘤U251细胞,分别应用实时荧光定量PCR和Western bloting在mRNA和蛋白质水平观察其对EZH2基因表达的沉默效果。结果:重组质粒构建成功,并成功转染入胶质瘤U251细胞,转染效率大约为70%。其中,以靶向hEZH2-715序列的质粒抑制效果最好,其对U251细胞EZH2 mRNA和protein抑制率分别为55%和89%。结论:成功构建了能高效抑制EZH2基因表达shRNA的重组质粒,为下一步探索EZH2在胶质瘤细胞中的生物学作用奠定了基础。     

hERG shRNA 表达载体构建及其稳定转染骨肉瘤细胞系MG-63、 SOSP-9607 的建立

目的:构建hERG钾离子通道蛋白(human ether-a-go-go-related gene potassium channel)shRNA表达载体质粒,获得稳定转染干扰质粒的人骨肉瘤细胞系MG-63、SOSP-9607。方法:将4对合成的寡核苷酸链退火形成双链,连接入pGPU6/GFP/Neo表达载体,并测序鉴定。使用脂质体法将重组的质粒转染至MG-63、SOSP-9607,通过G418筛选建立稳定转染的两种细胞系,采用免疫印迹(Western blot)技术检测hERG蛋白的表达。结果:测序结果证实shRNA与载体连接正确,免疫印迹实验证实hERG蛋白表达显著降低。结论:成功构建了hERG shRNA真核表达载体,获得了稳定表达hERG shRNA的人骨肉瘤细胞系MG-63和SOSP-9607。     

用聚乙烯亚胺反向转染siRNA表达盒进行RNA干扰的研究

目的:建立适用于大规模RNA干扰(RNAi)筛选的siRNA生成与导入技术。方法:以绿色荧光蛋白(GFP)为模型,用PCR方法生成了包含U6启动子、互补的反义链和正义链以及终止序列的特异性siRNA表达盒(SEC),对聚乙烯亚胺(PEI)介导的转染SEC的方法及其效率进行研究。结果:PEI对细胞的毒性呈剂量依赖关系,当PEI与DNA的N/P=7.53,即PEI与DNA等量时,转染效率达到最高。PEI与脂质体LipofectAMINETM2000的转染效率无显著差异(P>0.05),对SEC的转染效率显著高于质粒载体(P<0.01)。反向转染的转染效率显著高于常规转染(P<0.01)。利用PEI将表达GFP特异性siRNA的SEC反向转染可稳定表达GFP的HeLa细胞株(HeLa-EGFP),荧光染色和Western印迹检测均表明可显著抑制GFP的表达。结论:PEI介导的SEC反向转染具有简便、快捷、经济的优点,可满足大规模RNAi筛选的需要。     

靶向UL27shRNA抑制Ⅱ型单纯疱疹病毒在HEK293细胞中的复制

按照shRNA(small hairpin RNA)设计原则,针对Ⅱ型单纯疱疹病毒(herpes simplex virus type 2, HSV-2)的UL27基因序列保守区域筛选设计、合成4条干扰靶序列并构建表达UL27序列特异性siRNA(short interfering RNA)的质粒载体pGPU6/GFP/Neo．通过脂质体介导重组表达载体转染HEK293细胞 (human embryonic kidney 293 cell)再接种HSV-2．采用实时荧光定量PCR(real-time fluorescent quantitative PCR)技术检测UL27各组的mRNA转录水平,终点滴定法检测细胞上清液中的病毒滴度,四甲基偶氮唑盐(four methyl thiazolyl tetrazolium, MTT)法测定细胞存活率,Western印迹法检测蛋白表达效果．结果显示,UL27shRNA75组对UL27基因mRNA表达抑制效果最佳,同时能显著抑制感染细胞的CPE(cytopathic effect, CPE),降低上清液中的病毒感染滴度,提高细胞的生存率,抑制UL27基因的蛋白表达．提示本研究构建的pGPU6/GFP/Neo-UL27表达载体能在细胞水平上不同程度地干扰HSV-2 UL27基因表达,抑制HSV-2在HEK293细胞中复制．     

核磷蛋白NPM1的RNA干扰慢病毒载体的构建及鉴定简

目的：构建高效抑制核磷蛋白NPMl基因的短发夹RNA（shRNA）干扰载体。方法：以人NPM1基因为靶序列,设计并合成shRNA序列,将其连入RNA干扰慢病毒载体p113．7;酶切鉴定插入shRNA序列片段的质粒,经测序正确后转染293T细胞;Western印迹检测得到抑制效果好的载体pll-shRNA,将其-9慢病毒载体共转染293T细胞,进行病毒的包装,将得到的病毒感染HTl080细胞,通过RT-PCR、Western印迹等方法验证其抑制效果。结果：酶切证实构建的载体pll-shRNA中已插入外源基因片段,转染293T细胞后都有抑制效果,其中pll-shRNA2的抑制效果最好;用pll-shRNA2病毒感染HTl080细胞,RT-PCR和Western印迹检测分别在RNA和蛋白质水平证实NPMl的表达显著降低。结论：构建的RNA干扰载体pll-shRNA2能有效抑制NPMl的表达,为NPMl功能的研究提供了有力工具。     

介导大鼠结缔组织生长因子基因沉默的慢病毒载体转移质粒的构建及鉴定

目的：构建介导大鼠结缔组织生长因子（CTGF）基因沉默的慢病毒载体转移质粒pGCL-CTGF,为进一步包装慢病毒载体奠定基础。方法：以大鼠CTGF基因为靶基因,根据RNA干扰（RNAi）序列设计原则,设计4对有小发夹结构的RNAi靶点序列,退火形成双链DNA,双酶切后定向克隆到慢病毒载体转移质粒pGCL-GFP中,构建4个含靶基因片段的重组慢病毒载体转移质粒pGCL-CTGF,并对质粒进行PCR及测序鉴定。结果：CTGF的短发夹RNA（shRNA）片段被成功克隆到慢病毒载体转移质粒pGCL-GFP中,4个插入序列与设计的靶基因片段完全一致。结论：构建了能够表达4个含CTGF靶基因片段的慢病毒载体转移质粒,为进一步包装介导CTGF基因沉默的慢病毒载体奠定了基础。     

不同打靶位点影响人诱导多能干细胞MYO7A杂合突变位点的基因校正中CRISPR/Cas9介导的同源重组效率

应用CRISPR-Cas9系统对人诱导多能干细胞（human induced pluripotent stem cells, hiPSCs）进行基因编辑,为疾病模型的建立、致病机制研究、药物筛选及基因校正治疗疾病提供了更广阔的平台。相对于CRISPR-Cas9介导的基因敲除,应用该系统介导的同源重组实现基因点突变或突变校正效率要低、且难度偏大。为了实现对MYO7A杂合点突变（c.4118C>T）的人iPSCs的点突变校正,本文构建了表达maxGFP的pX330质粒。针对需校正的突变位点,设计5组识别序列并连接到maxGFP-pX330中构建靶向质粒。将5组打靶质粒分别转染HEK 293FT细胞48 h,细胞表达GFP;测序结果显示,MYO7A基因相应位点出现杂峰,表明打靶质粒具有打断活性。将同源模版单链寡核苷酸链（single-stranded DNA oligonucleotides, ssODN）与打靶质粒共同电转入人iPSCs后48 h,经流式分选出(5.8±2.2)%的细胞表达GFP。分选后细胞行单克隆扩增并测序。结果显示,打靶质粒1和ssODN组合对点突变校正未成功;打靶质粒2、3、4、5与ssODN组合均获得了校正后的细胞株。本研究表明,打断位点是影响同源重组校正效率的关键因素。当应用CRISPR/Cas9（或其它核酸酶）介导的同源重组进行基因编辑操作时,可以同时选择多个打靶位点造成基因组不同位置上的双链打断（double-stranded break, DSB）位点,以获得目的单克隆细胞株。本研究为应用CRISPR-Cas9系统对人诱导多能干细胞进行基因编辑提供了有力参考。     

针对miR-221基因干扰慢病毒载体的构建及其有效靶序列的筛选与检测

目的：构建携带人miR-221基因的miRNA干扰慢病毒载体并寻找其有效靶序列,为胶质瘤的研究提供一种新的方法。方法：合成含干扰序列的双链DNAoligo直接连入酶切后的RNA干扰载体上。将产物转入细菌感受态细胞,对长出的克隆进行PCR鉴定,阳性克隆即为目的基因RNA干扰慢病毒载体质粒。再将目的基因与目的载体分别进行双酶切,纯化酶切产物后进行定向连接,其产物转入细菌感受态细胞,再对PCR鉴定阳性的克隆进行测序和分析比对,比对正确即为融合蛋白过表达质粒载体,然后将两种质粒共转染入293T细胞,用westernbolt法检测其有效敲减靶序列。结果：重组质粒经测序鉴定证明各转录模板完整、正确插入到相应质粒中,共转染后发现编号为PscSI576的靶点干扰效果最好。结论：本实验成功构建了人miR-221基因的RNA干扰慢病毒载体,并找到了有效的干扰靶序列。