马立克氏病病毒pp38基因和1.8kb转录子之间双向启动子的特性研究

从马立克氏病病毒(MDV)基因组DNA复制原点区某一点,将介于MDVpp38基因和1 8kb转录子之间的双向启动子分割成两个单方向的启动子。以pp38为报告基因,pUC18质粒为载体,构建了含不同方向完整启动子序列的pProfpp38和pProrpp38质粒,以及含分割后单方向启动子序列的pdProfpp38和pdProrpp38质粒。4种质粒分别转染鸡胚成纤维细胞(Chickenembryofibroblast,CEF)后,均能检测到pp38基因的表达。进一步以氯霉素乙酰转移酶(Chloramphenicolacetyltransferase,CAT)为报告基因,构建了含不同方向完整双向启动子的pProfCAT和pProrCAT质粒,以及含分割后单方向启动子序列的pdProfCAT和pdProrCAT质粒。通过转染试验,定量分析了完整启动子和分割后启动子在两个方向上的启动活性。实验结果表明,分割后的启动子在两个方向上的启动活性均比相应方向上完整启动子的活性低,其中1 8kb转录子方向上的活性下降了4 1倍     

马立克氏病病毒pp38基因产物对其上游双向启动子活性的增强作用

为了研究鸡马立克氏病病毒(MDV)pp38基因和1.8 kb mRNA转录子基因间一双向启动子的活性, 本研究以增强型绿色荧光蛋白(EGFP)为报告基因, 构建了启动子以pp38方向转录的重组质粒pP(pp38)-EGFP和以1.8 kb方向转录的重组质粒pP(1.8-kb)-EGFP. 将这二个重组质粒分别转染鸡胚成纤维细胞(CEF)、MDV rMd5克隆株感染的CEF(rMd5-CEF)以及pp38基因缺失的MDV rMd5Δpp38克隆株感染的CEF(rMd5Δpp38-CEF), 结果只有在转染rMD5-CEF样品中才能检测到EGFP的表达; 将上述二个EGFP重组质粒分别与能表达pp38的重组质粒pcDNA-pp38共转染CEF和rMd5Δpp38-CEF, 在CEF中仍检测不到EGFP的表达, 而在rMd5Δpp38-CEF形成的空斑周围, 能检测到EGFP的表达. 结果提示pp38是该双向启动子发挥作用的必要条件, 但该启动子活性的发挥仍需除pp38以外的其他因子的共同作用. 将pcDNA-pp38质粒和pp24表达质粒pcDNA-pp24, 以及EGFP表达质粒共转染无MDV感染的CEF时, 能检测到EGFP的表达. 核酸阻滞试验表明, pp38必须和pp24共表达时, 才能和启动子结合, 表现出阻滞现象. 说明pp38和pp24可能以聚合体形式与启动子结合并增强启动子的转录活性. 还证明了该双向启动子在1.8 kb mRNA转录子方向的启动活性显著高于pp38基因方向.     

马立克氏病病毒pp38基因上游的一个双向启动子研究

马立克氏病病毒（MDV）pp38基因上游是病毒基因组DNA复制原点。在其两侧均含有启动子TATAbox、CAATbox等特征性的保守基元,推测是一个天然的双向启动子。为了在体外验证其双向启动活性,本研究以MDVpp38为报告基因,并将其ORF插入到pUC18中,构建了pUCpp38质粒。将包含该启动子完整区域的789bp序列分别以正反两个方向克隆进pUCpp38质粒中pp38报告基因的上游,获得的重组质粒pProfpp38和pProrpp38。将所获得的重组质粒分别转染鸡胚成纤维细胞（CEF）,通过间接免疫荧光试验检测pp38基因的表达以验证该启动子的双向启动活性。结果表明,马立克氏病病毒复制原点区的启动子无论以何种方向插入pUCpp38质粒中,在转染细胞24h内能检测到pp38基因的表达,48h后能获得高效和持续的表达。逐渐缩小该启动子的范围,最终在320bp时,仍能检测到两个方向较强的启动活性。     

马立克氏病病毒pp38／pp24聚合体结构及其对pp38基因上游双向启动子活性的影响

前期以氯霉素乙酰转移酶（CAT）活性为指标的研究证明了,马立克氏病病毒（Marek’s disease virus,MDV）的pp38和pp24的同时表达可显著增强基因组中pp38基因与1．8kb mRNA转录子之间双向启动子的转录活性．本研究又以增强型绿色荧光蛋白（EGFP）表达水平作为pp38基因上游双向启动转录活性的标志,更直观地证明了只有当同一细胞内同时表达pp38和pp24时,该启动子活性才有完整的启动活性．为了证明这两个蛋白能否相结合,分别以单独表达pp38或pp24的重组质粒pcDNA-pp38或pcDNA-pp24及能同时表达这两个基因的重组质粒pBud-pp38-pp24质粒转染鸡胚成纤维细胞（CEF）,用pp38特异的单克隆抗体H19对转染细胞的裂解标记物进行免疫沉淀实验．结果表明,H19可沉淀pp38,但pp24只是在pp38同时存在时才被H19沉淀,而在pcDNA-pp24单独转染的处理样品中不能显示pp24的条带．这证明了,pp24是通过与pp38的结合而被共沉淀下来的,显示pp24和pp38在天然状态下可以形成异二聚体或多聚体．上述两个独立的实验结果表明,pp38和pp24是以聚合体的形式结合于该双向启动子发挥作用的．     

马立克氏病病毒38kD磷蛋白表达产物的细胞质亲和性

将pcDNA3.1/Zeo表达性载体质粒中的启动子PCMV片段用HindⅢ及BglⅡ消化去除后,在该相应位点插入GA株马立克氏病病毒(MDV)的包含上游调控序列的38kD磷蛋白(pp38)基因的完整片段,以此获得能用自身启动子表达pp38的重组表达性质粒pcDNA-pp38.转染试验表明,pp38基因的天然启动子在整合进载体质粒中后,仍能在鸡胚成纤维细胞(CEF)中启动pp38的表达.用pp38特异性单克隆抗体H19对转染的CEF做间接荧光抗体检测试验发现,在转染细胞中表达的pp38仅位于细胞浆中,基本不进入细胞核.而与此相对照的用pcDNA3.1/Zeo为载体表达的MDV的肿瘤基因meq产物则正相反,仅显现在经转染CEF的细胞核中.meq和pp38基因产物在细胞内的不同分布嗜性显然与它们不同的生物学活性相关.     

人NFBD1启动子的鉴定与初步分析

NFBD1,也称MDC1,是一个参与细胞内DNA损伤后细胞应答反应的重要分子.为了进一步深入研究其转录调控机制,本研究克隆鉴定了NFBD1的启动子.首先应用5′ RACE技术鉴定了NFBD1的转录起始位点,首次发现NFBD1至少存在3种丰度和转录起始位点不同的转录变异体.然后,通过PCR定向克隆和酶切亚克隆策略,构建了覆盖NFBD1基因5′侧翼区起始密码子ATG上游5 kb区域的一系列NFBD1启动子荧光素酶报告基因重组体.启动子活性分析表明,NFBD1启动子区域定位于主要转录起始位点区域附近1.5 kb的区域内.采用转录因子结合位点预测分析软件分析表明,NFBD1启动子缺乏TATA盒,但含有典型的CCAAT盒和GC盒以及其它潜在的转录因子结合位点,提示Sp1和NF-Y等转录因子可能参与NFBD1的转录调控     

乳腺癌特异性基因1(BCSG1)异常表达的调控机制

从乳腺癌cDNA文库中分离出的乳腺癌特异性基因1(BCSG1, breast cancer-specific gene 1) 又称Synuclein γ, 其表达蛋白广泛分布在神经系统的神经元突触前末稍. 除神经系统外, 正常乳腺组织或良性病变中BCSG1几乎不表达, 而多数浸润性乳腺癌、卵巢癌等肿瘤组织中表达异常增高. BCSG1的异常表达与肿瘤细胞的生长、浸润及转移相关. 为了解BCSG1的转录调控机制及转录因子对调控的影响, 用含启动子的BCSG1片段构建了不同长度的3¢端缺失片段、删除Sp1片段以及突变转录激活蛋白1(AP1, activator protein)位点的BCSG1启动子报告质粒, 并选用乳腺癌细胞系进行瞬时转染, 分析BCSG1启动子活性变化. 研究发现, BCSG1启动子5¢端区序列可决定BCSG1的基础转录活性, 并受Sp1位点调控; 在BCSG1蛋白阴性的乳腺癌细胞中, pGL3-1553的活性显著降低; 在HepG2肝癌细胞中, pGL3-1759的活性显著降低; 内含子1中AP1位点突变或缺失使启动子转录活性明显降低; c-jun和c-fos, 及cAMP效应器结合蛋白(CREB, cyclin AMP-responsive element binding)可以显著增强BCSG1启动子的活性. 这些结果表明, BCSG1的异常表达可能受多种因素影响, 5¢端区序列及Sp1位点决定BCSG1启动子的基础活性; 外显子1中含有可能影响BCSG1异常表达的关键序列; 决定细胞特异性表达的序列可能存在于内含子1中; 内含子中AP1结合位点可以调控BCSG1启动子的活性.     

苏云金杆菌vip3A基因的克隆、表达及杀虫活性分析

用全长PCR方法从野生型苏云金杆菌（Bacillus thuringiensis,Bt）菌株S184中克隆了2.3 kb大小的vip3A基因并进行了序列分析。将vip3AS184基因插入表达载体pQE30构建了表达质粒pOTP,转化大肠杆菌M15,转化子经1mmol/L IPTG诱导后可表达89 kD大小的Vip3A-S184蛋白,并得到Western blot证实。蛋白可溶性试验表明,目的蛋白中约有19%是可溶的,用透射电镜观察到大多数蛋白是以包涵体形式存在的。因此,可以在自然条件下进行目的蛋白的纯化和对家兔进行免疫制备多克隆抗体,用于苏云金杆菌Vip3A蛋白表达的检测。利用IPTG进行诱导培养的菌液对甜菜夜蛾（Spodoptera exigua）、斜纹夜蛾(S.litura)和棉铃虫(Helicoverpa armigera)等3种害虫的初孵幼虫进行生物测定,结果表明,Vip3AS184蛋白对夜蛾科害虫具有较高的杀虫活性。     

不同异源启动子与MDV gB启动子及其复合启动子的活性比较

为了选择适宜的启动子调控外源基因的表达,以改善马立克氏病病毒为载体的重组病毒的免疫保护力。将hCMV立即早期启动子及增强子、SV40早晚期启动子及增强子或hCMV立即早期增强子的部分序列分别与马立克氏病病毒（MDV）自身的囊膜糖蛋白B基因（gB）启动子核心部分在体外杂合,分别构建复合启动子PhCMVgB、P SVgB或PengB;将这些启动子与虫荧光素酶报告基因相连,构建表达载体。利用脂质体将以上质粒与内标质粒（pSVβLacZ）共转染鸡胚成纤维次代细胞,于转染后48h,将细胞刮下来,利用荧光素酶测定试剂盒和β半乳糖苷酶测定试剂盒分别测定转染细胞的荧光素酶和β半乳糖苷酶的活性,通过荧光素酶和β半乳糖苷酶活性的比值获得虫荧光素酶的相对活性,利用虫荧光素酶的相对活性进行启动子的活性比较。结果表明,复合启动子相对马立克氏病病毒自身的gB启动子,活性有不同程度的提高,其中复合启动子PhCMVgB的活性最高,而复合启动子PSVgB和PengB的活性相当;但与商业强启动子相比,复合启动子活性要弱一些或相当。因此,从某种意义上讲,这些复合启动子既具有gB启动子的一些特性,又有商业强启动子的一些特性,为以马立克氏病毒为载体的新兴疫苗的开发奠定了基础。     

黄瓜花叶病毒cDNA载体在烟草细胞中表达外源基因

为了探讨利用黄瓜花叶病毒(CMV)构建表达载体的可行性,分离了山东株(SD) CMV RNA 3的全长cDNA。测定其全序列后,采用定点突变的方法在衣壳蛋白(CP)基因起始密码子处改造出一个NsiⅠ位点,可将外源基因引入NsiⅠ位点和CP基因终止密码子上游附近的XhoⅠ或SalⅠ位点而置换掉CP基因。分别用绿色荧光蛋白(GFP)基因、β-葡糖醛酸酶(GUS)基因以及小鼠二氢叶酸还原酶(DHFR)基因3种报告基因置换CP基因。将Fny株CMV RNA 1、RNA 2和SDCMV嵌合RNA 3的cDNA分别插入pCass载体的35S启动子和终止子之间,将构建的置换型载体直接以质粒的方式转染烟草原生质体,表达了3种报告基因。     

节杆菌BT801基因文库构建及其乙内酰脲酶基因分离与表达

L-乙内酰脲酶产生菌节杆菌 BT801的染色体DNA经Sau3A I 部分酶切后分离30kb左右的片段,与经HpaI和PstI酶切的黏粒载体Pkc505进行连接,将连接产物用包装蛋白包装,转染大肠杆菌DH5α得到10 000多个转化子,构建成节杆菌BT801的基因组文库。通过薄层层析等方法筛选得到了1个阳性克隆,通过亚克隆得到了乙内酰脲酶的完整基因,该基因能分别利用自身的启动子和T5启动子在大肠杆菌中进行表达产生有活性的蛋白。     

Sinorhizobium morelensS-5中N_氨甲酰基水解酶基因的克隆、表达和纯化

N_氨甲酰基水解酶是一种非常具有工业应用价值的水解酶,可用于制备光学纯氨基酸。通过LA PCR 从 Sinorhizobium morelens S_5 菌中克隆到13kb的DNA片段,测序表明该片段上含有一个完整的N_氨甲酰基水解酶的基因（hyuC）序列。将hyuC基因克隆到表达载体pET30a上,重组质粒pET30a_HyuC在大肠杆菌中获得了高水平表达。重组的N_氨甲酰基水解酶经过热处理和三步柱色谱分离而纯化。纯化倍数为16.1倍,收率21.2%。该酶为同源四聚体,亚基分子量是38kDa。最适温度是60℃,最适pH为7.0。该酶有较高的热稳定性和氧化稳定性。Fe²⁺和Ca²⁺对酶的活性有一定的促进作用,而金属螯合剂和巯基试剂对酶活无明显影响。     

纤维介素基因hfgl2启动子的SARS冠状病毒核心蛋白反应元件初步分析

 SARS冠状病毒核心蛋白对hfgl2纤维介素基因有激活作用,采用实时荧光定量PCR和Western印迹已验证了hfgl2基因在mRNA和蛋白水平的表达.为进一步明确在SARS冠状病毒核心蛋白刺激下,hfgl2纤维介素基因5′端非编码区对转录激活起重要作用的转录调控序列,构建了一系列hfgl2 基因启动子荧光素酶报告基因质粒,将其与SARS冠状病毒核心蛋白真核表达质粒共转染CHO细胞.结果表明,转染前3个质粒hfgl2p(－1334)LUC、hfgl2p(－997)LUC、hfgl2p(－816)LUC的细胞的相对荧光素酶活性无显著改变;但转染hfgl2p( 468)LUC 质粒的细胞荧光素酶的活性较前明显降低,说明在hfgl2 基因启动子－816位至－468位（相对于转录起始点）之间存在着激活该基因的调控序列.本研究在一定程度上从分子水平揭示了SARS冠状病毒蛋白与宿主纤维介素基因之间的关系.     

HSP70基因上游调控序列对GST基因在耻垢分枝杆菌中表达效率的 影响

将外源基因——日本血吸虫26kD抗原(Sj26GST)基因克隆 到大肠杆菌分枝杆菌穿梭质粒中,构建成四个不同的表达截体,研究它们在耻垢后分枝杆 菌(Mycobacterium smegmatis)中的表达效率。首先将含有结核杆菌热休克蛋白70(Heat Shock Protein,HSP70)的启动子的质粒pMT70用NcoI切,进行两种不同的修饰后,得到 不同的SD序列;将Sj26GST基因克隆进去。再将含HSP70启动子和Sj26GST基因的片段切下, 克隆到分枝杆菌大肠杆菌穿梭质粒pBCG2000中,筛选出不同SD序列、不同方向和不同拷 贝数的分枝杆菌表达载体四个。所表达的重组天然Sj26GST(rSj26GST)为可溶性蛋白,在SDS PAGE上分子量为26kD处可见明显的表达蛋白带。通过薄层扫描分析,发现表达质粒中双拷 贝启动子外源基因组合,表达效率最高,是单拷贝组合的16倍,占分枝杆菌菌体总蛋白 的28%。而不同的克隆方向和不同的SD序列(两者相差3个碱基)对表达效率的影响不明显。     

提高大豆根瘤菌质粒稳定性的研究

以发光酶基因luxAB作为报告基因,将广谱稳定性质 粒pTR102的parCBA/DE基因导入含37kb增效片段的pLARF3并去除该质粒的cos序列,构建成重组质粒pHN115和pHN156。同时,构建只带有cos序列和luxAB的参比质粒pHN157和pHN158。将上述4种质粒通过三亲本杂交分别导入费氏中华根瘤菌(Sinorhizobiu m fredii) HN01,将pHN155和pHN158通过两亲本杂交分别导入大豆慢生根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)TA11,在人工继代培养条件下比较测定其质粒保持率。结果表明;经连续转接培养7次后,pHN155、pHN156、pHN157和pHN158在HN01中的质粒保持率分 别为100%、67%、72%和92% 。连续转接培养4次后,pHN155和pHN158在TA11中的质粒保持率分别为98%和92%。说明parCBA/DE基因能显著提高质粒在快、慢生型大豆根瘤菌中的遗传稳定性,cos序列的去除也有一定的作用。     

家蝇卵黄蛋白基因启动子区的克隆与活性分析

从家蝇基因组文库中分离到含约1．7kb5’上游区的家蝇卵黄蛋白-1基因组基因序列,根据其5’上游序列,PCR扩增出大小不同的4个启动子片段,分别插入到切除了CMV启动子的pCMV-GFP质粒中的绿色荧光蛋白报告基因上游,构建了pMYP1-GFP、pMYP2-GFP、pMYP3-GFP和pMYP4-GFP4个重组质粒。另将 684／ 7、 1165／ 7这两个启动子片段用SpeⅠ和HindⅢ双酶切,去除包含CAAT／TATA盒的 302／ 7序列区后,分别构建了pMYP5-GFP和pMYP6-GFP两个重组质粒。通过电转移实验和荧光检测表明。 684／ 7、 1165／ 7、 1616／ 7这3个启动子片段具有转录活性,而 684／ 7启动子片段的转录活性最强, 296／ 7、 684／ 302、 1165／ 302这3个启动子片段无转录活性。上述实验结果表明。 302／ 7序列区为启动子的核心部分。 302到 1616之间存在调控性启动子或增强子等其他一些顺式元件。细胞转染实验证实,6种启动子片段在BHK-21和Sf9细胞中都未表现出可检测的转录活性,说明家蝇卵黄蛋白基因启动子具有组织或细胞特异性。     

含VEGF启动子的报告基因的构建及雌激素受体对其活性的影响

目的：构建含血管内皮生长因子（VEGF）基因启动子的荧光素酶报告基因载体,并检测其在雌激素受体作用下的转录活性。方法：以乳腺癌细胞系MCF-7基因组为模板,扩增VEGF启动子片段,克隆到荧光素酶报告基因载体pGL3-basic中。用脂质体介导的基因瞬时转染法,将重组正确的报告基因载体转染293T细胞,检测重组质粒中荧光素酶报告基因的表达。结果：酶切鉴定和DNA序列分析表明构建了正确的pGL3-basic—VEGF报告基因载体;转录活性实验表明构建的报告基因载体具有启动子活性,雌激素受体α（ERα）能以剂量依赖的方式升高VEGF启动子调控下的报告基因的转录。结论：克隆了VEGF启动子,为ERα共调节子的功能研究奠定了基础。     

多功能转录因子CTCF结构域的转录活性研究

目的:CTCF是广泛存在于真核生物中的多功能转录因子。利用细胞瞬时表达实验在HeLa细胞系中研究CTCF各结构域的转录活性。方法:借用CheckMate哺乳动物双杂交系统的2个质粒pBIND和pG5LUC,将CTCF的N、M、C段及全长编码序列克隆至pBIND质粒的GAL4DNA结合结构域编码序列后的多克隆位点,将表达GAL4DNA结合结构域-CTCF融合蛋白的pBIND重组质粒与由腺病毒晚期主要启动子控制的报告基因质粒pG5LUC共转染HeLa细胞系,检测CTCF各结构域对报告基因表达水平的影响。结果:转染含CTCFN段的质粒可使报告基因的表达量增长至3.5倍以上;转染含CTCF其他片段的质粒对报告基因的表达没有明显的影响。结论:在HeLa细胞中,对启动子具有转录激活活性的主要是CTCF的N段,而M段和C段几乎没有转录激活活性。     

绵羊Myostatin基因启动子的功能分析

相比于Myostatin基因的作用机制而言, 对Myostatin基因转录和表达的调控机制了解很少. 为了更好地了解Myostatin基因5’调控区的结构和功能, 深入研究Myostatin基因的转录调控机制, 在最近的研究中克隆了绵羊Myostatin基因的启动子(Pro)序列(GenBank 登录号为AY918121). 进一步以EGFP为报告基因, 构建了各种长度的野生型MSTNPro^W-EGFP载体和E-box元件突变型MSTNPro^EM-EGFP载体, 通过转染C2C12小鼠骨骼肌成肌细胞系或绵羊成纤维细胞后, 对各种情况下EGFP的瞬时或稳定表达进行荧光定量分析而比较不同条件下绵羊Myostatin基因启动子的转录调控活性. 结果表明, 0.3~1.2 kb的绵羊Myostatin基因启动子都能不同程度地驱动EGFP在C2C12细胞中的转录和表达, 其中1.2 kb片段的转录调控活性最高. 然 而, 将绵羊1.2 kb MSTNPro^W-EGFP载体转染绵羊成纤维细胞后并未观察到EGFP的表达, 说明Myostatin基因表达的肌肉特异性源于启动子的转录特异性. 对稳定转染绵羊1.2 kb MSTNPro^W-EGFP载体的C2C12细胞进行荧光分析, 结果表明细胞生长密度的增加可以反馈性抑制Myostatin基因的转录和表达. 在C2C12分化状态下, 1.2 kb野生型绵羊Myostatin基因启动子的活性比成肌状态时显著升高, 而1.2 kb E(3+5+7)突变型Myostatin基因启动子的活性在C2C12分化前后并未表现出差别. 这一结果暗示肌肉调控因子MyoD可能是通过与E-box结合而引起Myostatin基因在C2C12分化和生长状态时转录和表达差异的一个原因.     

假单胞菌M18株pltZ基因转录阻抑藤黄绿菌素ABC转运系统

假单胞菌（Pseudomonas sp.）M18株的藤黄绿菌素(Pyoluteorin,Plt )生物合成基因簇下游存在一个Plt生物合成负调控基因pltZ和一个负责Plt分泌及自身抗性的ABC（ATP_binding cassette）转运系统基因簇。利用启动子探针载体pME6015和pME6522分别构建ABC转运基因pltH与lacZ的翻译和转录融合表达质粒pHZLF和pHZCF,分别引入野生型假单胞菌M18株和pltZ突变菌株M18Z。半乳糖苷酶活性的测定结果表明：在pltZ突变株M18Z中,pltH’-‘lacZ翻译融合表达水平约比野生型提高3.7～8.4倍,pltH’‘lacZ转录融合表达水平显著提高了2.8～7.4倍,表明pltZ 能在转录水平上阻抑Plt ABC转运系统的表达,pltZ很可能通过阻抑Plt ABC转运系统的表达,间接地负调控Plt的生物合成。