截短绿色荧光蛋白突变体反式剪接修复核酶

Ⅰ型内含子核酶经过设计特定的信号引导序列（IGS）,可特异性地定点剪接目的基因RNA,从而在RNA水平达到修复病变基因的目的。以四膜虫材料,克隆了其26S rRNA内含子核酶基因,体外转录证实该I型内含子核酶具有完全的自我剪接的功能。为检测该核酶的反式剪接功能,构建了缺失后半段564bp基因序列的绿色荧光蛋白（GFP）的截短突变体重组质粒XYQ5/XYQ10pEGFP-C-2,并证实其失去了发射绿色荧光的活性。利用PCR和分子克隆技术,构建了以上EGFP突变体的反式剪接修复核酶ptrans-rib-CMV2,该核酶载体以克隆的26S RNA内含子为核心,选择EGFP编码区194位TG为剪接位点,以188-193位设计IGS序列,核酶3′端携带195-890bp的EGFP基因序列,连接于pRC-CMV2真核表达载体中。体外转录突变EGFP的原核表达载体XYQ5/10-pGEM和ptrans-rib-CMV₂,以混合转录产物为模板进行RT-PCR,电泳及测序证实产物中含有反式剪接修复的野生型EGFP mRNA,从而证实构建的反式剪接核酶具有体外反式剪接功能。将截短突变重组质粒XYQ5/XYQ10- pEGFP-C₂与核酶质粒ptrans-rib-CMV₂共转染Hela细胞,用荧光显微镜观察转染结果,发现有少量共转染的Hela细胞发出绿光;RT-PCR检测出野生型EGFP mRNA,证明构建的反式剪接核酶具有体内反式剪接的功能,但其反式剪接效率低。     

新型Red重组质粒pRO38的构建及Red系统的定向进化

[目的]构建新型Red同源重组质粒,对red基因进行分子定向进化,获取高重组效率的red突变基因。[方法]采用PCR的方法扩增不同的功能片断,通过体外同源重组的方法构建Red同源重组质粒pRO38。采用双链重组的实验验证质粒的同源重组功能后,随机突变red基因,通过修复neo缺失突变的方法筛选具有高重组效率的red基因突变质粒库。[结果]构建了长为5 593 bp的pRO38质粒,pRO38质粒具备正常的重组功能,可以有效地将kan-sac B片段插入大肠杆菌染色体。对pRO38中的red基因进行随机突变后,获得了约60个成功修复了neo缺失突变的菌落,而原始的pRO38质粒则无菌落生长。[结论]构建了新型的Red同源重组质粒。通过定向进化的手段,成功获得了高重组效率的red突变基因库,为从根本上提高Red重组效率打下了基础。     

人CUIAA重组腺病毒载体的构建及其在PC-12细胞中的表达特点

目的构建并鉴定带有绿色荧光蛋白（green fluorescence protein,GFP）报告基因的人源CUL4A（hCUIAA）基因腺病毒表达载体Ad—hCUIAA—GFP,探求bCUIAA在PC-12细胞中的表达特点。方法扩增hCUIAA基因,并通过In—FusionPCR克隆技术构建穿梭质粒pDC315-EGFP—hCUIAA,利用AdMaxTM腺病毒包装系统将该穿梭质粒与腺病毒表达载体骨架质粒pBHGloxAEl,E3Cre共转染HEK293细胞,经GFP荧光检测和Western印迹检测确认hCUIAA的表达后,进一步通过病毒扩增及纯化得到hCUL4A重组腺病毒载体Ad—hCUIAA—GFP。将该载体转染Pc—12细胞,观察hCUIAA—GFP融合蛋白在Pc-12细胞中的表达情况。结果成功获得了较高滴度的腺病毒载体Ad—hCUIAA—GFP（1．6×10^12pfu／m1）。荧光检测表明,Ad—hCUIAA—GFP转染Pc-12细胞后72h内,病毒转染率随着时间和病毒转染滴度的增加而增加。DAPI细胞核荧光染色结果表明,hCUIAA—GFP的表达主要集中在细胞质部分。GFP荧光检测及Western印迹检测结果显示,hCUIAA—GFP在Pc-12细胞中的表达量随时间和病毒转染滴度的增加而增加。结论带GFP的hCUIAA重组腺病毒载体Ad—hCUIAA—GFP构建成功,掌握了其转染Pc-12细胞的最佳滴度及其在Pc-12细胞中的时空表达特点,为今后对hCUIAA在PC-12细胞中的功能性研究奠定了基础。     

番茄1-氨基环丙烷羧酸(ACC)合成酶基因的反义RNA-核酶嵌合DNA序列的构建

根据番茄ACC合成酶基因（LE—ACC2）DNA序列,以番茄(LycopersiconesculentumMill)果实的总DNA为模板,利用PCR技术扩增得到预期大小的该基因编码区内部分DNA序列,插入到质粒载体pGEM—3zf(＋)的BamHⅠ和HindⅢ位点之间后转化E．coliDH—5α,可选出重组子pRE,经酶切,PCR及DNA序列分析证明克隆成功;将pRE上的目的DNA序列以反义方式构建到我室已合成并克隆的含核酶DNA序列的重组质粒pRⅠ的BamHⅠ和HindⅢ之间,构成含有反义RNA-核酶嵌合DNA序列的重组质粒pREⅠ,经酶切及序列分析,结果与预期一致.     

HAX1和EGFP共表达重组腺病毒载体的构建、鉴定

目的构建和鉴定HAX1和EGFP双基因共表达重组腺病毒载体。方法采用DNA重组技术,将目的基因HAX1克隆至含有报告基因EGFP的穿梭质粒pAdTrack—CMV中,并转化于大肠埃希菌DH5a;筛选出重组质粒pAdTrack—CMV—HAX1,并在BJ5183细菌中与pAdEasy-1质粒进行同源重组,产生重组腺病毒载体;用lipofectamine将其转染HEK293细胞,包装携带全长HAX1的重组复制缺陷型腺病毒pad—HAX1-EGFP,酶切和序列测定鉴定;用制备好的Ad—HAX1-EGFP感染HEK293细胞,流式细胞术检测其感染效率,RT—PCR、Western印迹鉴定外源基因HAX1的表达。BrdU检测感染了Ad—HAX1-EGFP的HEK293细胞增殖情况。结果pAdTrack—CMV—HAX1重组质粒构建成功。pAdTrack—CMV—HAX1质粒与pAdEasy-1质粒同源重组后与预期结果相符。构建好的Ad—HAX1-EGFP能有效感染HEK293细胞;外源基因能在239细胞中有效表达。HAX1高表达的HEK293细胞其增殖率得以提高。结论成功构建了表达HAX1和EGFP共表达的重组腺病毒载体,HAX1能够促进结肠癌细胞HEK293细胞的增殖。     

HIV-1 Tat蛋白对人类疱疹病毒8型复制的影响

用HindⅢ将HIV-1Tat101蛋白编码基因从pEV质粒中切出,BamHI、NotⅠ将绿色荧光蛋白(GFP)编码基因从表达质粒pcDNA3．1 ／GFP中切出,分别插入到质粒LZRSpBMN-Z中,构建成重组反转录病毒表达质粒LZRS—Tat101和LZRS—GFP。采用磷酸钙转染法将两重组质粒转染到含反转录病毒env,gal和pol编码基因的包装细胞Phoenix(φNX)中,嘌呤霉素筛选获得稳定细胞系。分别收集稳定细胞系分泌的病毒上清,并感染体外培养的原发性渗出性淋巴瘤(PEL)BC2BL-1细胞。收集LZRS—GFP重组病毒感染的BCBL-1细胞进行流式细胞计数,检测GFP表达水平。收集LZRS—Tat101重组病毒感染的BCBL-1细胞,提取蛋白作Western blot,检测Tat蛋白表达状况;取细胞总RNA作Northem blot和定量PCR,检查HHV-8次要衣壳蛋白ORF26 mRNA转录水平。重组LZRS—Tat101病毒进一步感染HL3T1细胞(HeLa细胞包含HIV-1-LTR／CAT报告基因),收集感染细胞提取蛋白,检测CAT活性,评价Tat生物学功能。PCR扩增HHV-8复制和转录激活蛋白Rta启动子区上游序列,并克隆至pGL-3载体中,构建Rta启动子 虫荧光素酶(Luciferase)报告基因重组质粒。此重组质粒进一步电转染预先感染了LZRS—Tat101病毒的BC-3细胞,TPA刺激后收集细胞,检测Luciferase活性。结果显示：①重组反转录病毒感染BCBL-1细胞,一次感染效率达56％;②重组LZRS—Tat101毒能够在其感染的BCBL-1细胞中表达Tat蛋白,且表达蛋白具有转录激活功能;③Tat蛋白不能有效上调HHV-8Rta启动子活性;④细胞内HIV-1Tat蛋白诱导HHV-8可溶性周期复制的能力较弱。提示,单纯HIV-1Tat蛋白并不能激活潜伏感染的HHV-8。     

人Nephrin—GFP融合蛋白真核表达载体的构建和鉴定

目的构建人19号染色体长臂Nephrin基因和绿色荧光蛋白（green fluorescence protein,GFP）真核表达质粒,为进一步研究肾小球裂隙隔膜分子复合物构成与功能提供基础。方法设计引物,扩增真核表达质粒pEGFPN3中的GFP基因片段,将其插入nephrin原核表达载体pcDNA3．1 nephrin V5-His,重组质粒经酶切鉴定后测序,并转染至COS-7细胞观察表达情况及生物学特性。结果成功构建pcDNA3．Inephrin—GFP重组质粒,并将Nephtin—GFP融合蛋白成功表达于COS-7细胞,进一步经交联实验证明Nephtin—GFP融合蛋白具有正确的细胞膜表达。结论利用pEGFPN3和pcDNA3．1nephtinV5-His可成功重组Nephrin—GFP表达质粒,为进一步研究肾小球裂隙隔膜分子复合物构成及其功能提供有利工具。     

基于蛋白质反式剪接的双载体凝血Ⅷ因子基因转移

以intein的蛋白反式剪接为工具,研究了运用双载体的真核细胞凝血Ⅷ因子（FⅧ）基因转移,通过翻译后剪接得到完整的功能性FⅧ蛋白.将B结构域大部分缺失（Δ761~1639）的人功能性FⅧ（BDD-FⅧ）cDNA于剪接所需保守残基Ser1657前断裂为重链和轻链,分别与106和48个氨基酸的mini Ssp DnaB intein的N端（IntN）和C端（IntC）编码序列融合,构建一对在质粒pcDNA3.1的强启动子CMV驱动下的真核表达载体.用脂质体共转染至293细胞和COS-7细胞,培养48h后,收集细胞上清,用ELISA检测培养上清中剪接形成的BDD-FⅧ蛋白水平,用Coatest法检测上清的功能性FⅧ生物活性,并用Western blot观察细胞内的BDD-FⅧ蛋白质剪接.结果显示,两种细胞培养上清中有较高水平的剪接BDD-FⅧ蛋白形成,分别达到（137±23）和（109±22）ng/mL,由细胞内和细胞外（培养上清）的剪接共同组成 并检测到培养上清中较高水平的FⅧ生物活性,分别为（1.05±0.16）和（0.79±0.23）IU/mL,包括细胞内、外剪接产物BDD-FⅧ共同形成 细胞总蛋白的Western blot进一步显示共转染后细胞内高效剪接形成的BDD-FⅧ蛋白.表明intein可用于双载体系统真核细胞FⅧ基因转移,并不完全依赖细胞内的剪接产生具有高FⅧ生物活性的BDD-FⅧ蛋白,为进一步在甲型血友病基因治疗研究中应用双腺相关病毒载体（AAV）转运FⅧ基因,克服AAV载体的容量限制提供了依据.     

上调hMLH1基因表达对卵巢癌药物敏感性的影响

构建携带错配修复基因hMLH1编码序列全长的真核表达质粒pCAN—hMLHl,并探讨其对卵巢癌细胞顺铂耐药的逆转作用。应用基因重组技术将pET28-hMLHl中的目的基因hMLHl定向克隆到真核表达载体pCAN,经酶切及测序鉴定：分别将pCAN—hMLHl和空质粒pCAN转染进卵巢癌耐药细胞SKOV3／DDP,同时以对顺铂敏感的sKOV3细胞和未转染的SKOV3／DDP细胞作为对照：应用RT-PCR和Westemblo凇测转染前后细胞内hMLHlmRNA和蛋白的表达变4Jc;四甲基偶氮唑蓝（MTT）比色法检测转染前后sKOv3／DDP细胞对顺铂敏感性的变化;Hoechst染色检测转染前后细胞的凋亡。结果提示：pCAN—hMLHl重组质粒经酶切及测序鉴定,表明真核表达质粒构建正确;采用脂质体法转染sKOv3／DDP细胞后,RT-PCR和Westernblot检测到耐药细胞内hMLHl的表达增强：MTT结果显示转染重组质粒后sKOv3／DDP细胞对顺铂的敏感性显著增加;Hoechst染色观察到转染后耐药细胞的凋亡明显增强。该研究成功构建了pCAN．hMLHl重组质粒,在sKOV3／DDP细胞中进行表达,并能增强耐药细胞对顺铂的敏感性,促进耐药细胞的凋亡。     

用大肠杆菌同源重组获得克隆化重组腺病毒基因组

利用大肠杆菌细胞内质粒间同源重组获得克隆化重组腺病毒基因组 DNA,高效构建携带有外源基因的均一重组腺病毒 .将带有狂犬病毒糖蛋白 (GP)基因和加强型 GFP(enhanced GFP,EGFP)表达盒的重组穿梭质粒 p Ad- Track- CMV/ GP与腺病毒骨架载体质粒 p Ad Easy- 1一起同时电击共转化大肠杆菌 BJ51 83.在 BJ51 83细胞内 ,带有同源序列的重组穿梭质粒与骨架载体可进行同源重组 ,得到以质粒形式存在的克隆化重组腺病毒基因组 p Ad- GP’.以 p Ad- GP’为模板 ,经DNA测序确认 GP基因成功整合入此质粒中的腺病毒基因组 E1区外源基因表达盒中 .线形化的p Ad- GP’转染 2 93细胞后可得到基因组结构均一、在 E1区插入有 GP和 EGFP表达盒的重组腺病毒 ,病毒滴度可达 1× 1 0 8pfu/ ml.电镜下此重组病毒颗粒直径约为 70 nm,略呈球形 ,用荧光显微镜观察感染细胞有很强的 EGFP表达 .实验表明 :利用大肠杆菌同源重组获得克隆化的重组腺病毒基因组 DNA,可高效制备高滴度的均一重组腺病毒     

针对乙型肝炎病毒（HBV）前S2基因三靶位串联核酶的实验研究

核酶（Ｒｉｂｏｚｙｍｅ）是一类具有核酸内切酶活性的ＲＮＡ分子,可特异地切割靶ＲＮＡ序列。核酶的催化中心有相对固定的序列,而切割特异性则由催化中心两侧序列与何种靶分子序列互补而决定。根据核酶这一特性,可以人工设计针对某一病毒ＲＮＡ的核酶分子,破坏病毒转...     

目的Ribozyme两侧长片段附加序列（LAS）的去除及其转录载体构建

选择小鼠腺苷脱氨酶ｍＲＮＡ特异Ｒｉｂｏｚｙｍｅ做为目的Ｒｉｂｏｚｙｍｅ（Ｒｚ）,在目的Ｒｉｂｏｚｙｍｅ两侧分别设计５＇－顺式Ｒｚ和３＇－顺式Ｒｚ,在目的Ｒｉｂｏｚｙｍｅ上设计ＢａｍＨＩ酶切位点,并构建了上述Ｒｉｂｏｚｙｍｅ转录载体ｐＳＣＲｚ２６２,采用该质粒进行体外转录,并对转录靶ＲＮＡ分子进行了切割反应。结果显示ｐＳＣＲｚ２６２在转录过程中发生了自身切割,并释放出目的Ｒｉｂｏｚｙｍｅ－Ｒｚ２６２,该目的Ｒｉｂｏｚｙｍｅ不但去除了两侧长片段附加序列,而且保持了正确的生物学活性,通过ＢａｍＨＩ切点的设计简化了该质粒的筛选。     

伪狂犬病病毒上海株（PRV—SH）gE^—／gI^—／GFP^＋缺失株的构建

在构建了含伪狂犬病病毒（Pseudorabies Virus,PRV）上海株gI基因和gE基因克隆鉴定的基础上,采用酶切的方法构建了载体pgEI。然后用限制性内切酶BamHI和BstPI缺失掉gE基因5‘端363bp,同时把绿色荧光蛋白（GFP）基因表达盒插入到缺失部分,并在下游 引入一个多克隆位点,构建了缺失转移载体pgEI-GFP。用DOTAP转染试剂盒将pgEI-GFP转染了感染PRV-SH的BHK-21细胞,待出现80％病变后收获病毒,并以蚀斑法得到纯化的缺失了gE/gI重组病毒株。小鼠试验证实了缺失株的毒力有所下降。     

狂犬病毒街毒株全长基因cDNA克隆的构建及鉴定

利用分子克隆的方法,将狂犬病毒街毒株的全基因组分为4个片段按照它们基因组上的顺序克隆到真核表达载体pVAX1上,并将G-L间隔区的非编码区替换为表达绿色荧光蛋白(GFP)的核苷酸,构建出表达绿色荧光蛋白(GFP)的重组狂犬病毒HN10株全长基因组cDNA真核表达质粒,同时,在全长cDNA的两侧嵌入锤头状核酶(HamRz)和丁型肝炎病毒核酶(HdvRz)的序列,并置于CMV启动子的控制下,为下一步拯救出该嵌合病毒提供了可直接使用的全长cDNA真核表达质粒。     

猪传染性胸膜肺炎放线杆菌毒素apxH基因无药物抗性标记突变株HBC-/GFP+的构建及其生物学特性研究

通过使用枯草芽胞杆菌一个蔗糖敏感sacB基因发展了一种依靠蔗糖的负向筛选系统,这种方法允许没有标记突变的基因进入胸膜肺炎放线杆菌染色体。首先,构建了猪传染性胸膜肺炎放线杆菌毒素apxⅡ基因GFP插入失活型的重组质粒pOSAKCG,其中一个表达盒含有氨苄青霉素基因和以外膜蛋白omlA作为启动子表达sacB基因。重组质粒pOSAKCG通过电穿孔转化,它的突变apxⅡCA基因与野生型亲本菌株胸膜肺炎放线杆菌HB03染色体上野生型apxⅡCA基因发生同源交换,两步法筛选获得了apxⅡ基因突变株HBC^-／GFP^ ,PCR和Southern blot对突变株进行初步鉴定,进一步对突变株的一些生物学特性,包括它的溶血活性、免疫原性、生长特性及其对小鼠的安全性进行了研究。结果表明,无药物抗性标记突变株的构建是成功的。该突变株的构建为进一步研究突变株作为载体和疫苗奠定了坚实的基础。     

Optimizing the substrate specificity of a group I intron ribozyme

Group I ribozymes can repair mutant RNAs via trans-splicing. Unfortunately, substrate specificity is quite low for the trans-splicing reaction catalyzed by the group I ribozyme from Tetrahymenathermophila. We have used a systematic approach based on biochemical knowledge of the function of the Tetrahymena ribozyme to optimize its ability to discriminate against nonspecific substrates in vitro. Ribozyme derivatives that combine a mutation which indirectly slows down the rate of the chemical cleavage step by weakening guanosine binding with additional mutations that weaken substrate binding have greatly enhanced specificity with short oligonucleotide substrates and an mRNA fragment derived from the p53 gene. Moreover, compared to the wild-type ribozyme, reaction of a more specific ribozyme with targeted substrates is much less sensitive to the presence of nonspecific RNA competitors. These results demonstrate how a detailed understanding of the biochemistry of a catalytic RNA can facilitate the design of customized ribozymes with improved properties for therapeutic applications.     

Preliminary application of a mosquito densovirus-mediated artificial intron in vitro and in vive of mosquito

An artificial intron consisting of the 5'-donor site (from the first intron of the human beta-globin gene) and the 3'-acceptor site (from the intron of an immunoglobulin gene heavy chain variable region) was obtained with a splice overlap extension PCR and was then inserted in frame into the coding sequence of nostructural protein NS1 gene fused to GFP gene in a recombinant mosquito densovirus plasmid p7NS1-GFP. The constructed plasmid was named as p7NS1-Intron-GFP. The plasmid p7NS1-Intron-GFP was co transfected with the helper plasmid pUCA into C6/36 cells, then the packaged recombinant and wild type viruses were purified and recovered. The second-instars of Aedes albopictus larvae were exposed to recombinant and wild type virus mixed stock. The high level GFP expression in C6/36 cells and larvae was observed under fluorescence microscope, indicating that the inserted artificial intron exerted its normal function in self-splicing both in vitro and in vivo. This study laid a foundation for application of an artificial intron in insect cells and development of new strategy for genetic engineering technology of mosqtuito and its pathogens.     

Mo MLV gag-pol基因在NIH3T3细胞中的表达和鉴定

目的 构建含MoMLV gag-pol基因的重组表达载体,实现其在NIH3T3细胞中稳定表达。方法 应用RT-PCR方法反转录并扩增gag-pol基因,克隆入真核表达载体pcDNA4/HisMaxA上,构建重组表达载体pcDNA4/HisMaxA-gag-pol,用脂质体法转染NIH3T3细胞,Zeocin筛选稳定表达细胞株,通过SDS-PAGE分析检测表明, gag-pol基因在NIH3T3细胞实现了表达,产物相对分子质量(kD)为194.78×103。然后,将逆转录病毒载体导入此细胞系,包装逆转录病毒。用PCR与标记基因补救分析法检测野生型辅助病毒。结果 酶切鉴定的片段大小分别为5.2-kb,与预期大小一致,经Zeocin筛选后获得稳定表达细胞株,SDS-PAGE实验表明产物融合蛋白相对分子质量(kD)为194.78×103,与预期相符。脂质体转染包装细胞,嘌呤霉素加压筛选出高病毒滴度(4.0×106CFU/ml)的细胞克隆,且未检测到辅助病毒。结论 本工作构建的融合表达载体pcDNA4/HisMaxA-gag-pol及其在NIH3T3细胞中的表达,构建成功具有靶向性的逆转录病毒包装细胞系,该细胞系能够包装出高滴度的逆转录病毒,为肝细胞的基因治疗提供了一种新的基因转移系统。     

Isolation of peroxisome-defective CHO mutant cells using green fluorescent protein

The authors constructed a recombinant green fluorescent protein (GFP) (PTS-GFP), which carries peroxisome targeting signal (PTS1 or PTS2) as an additional sequence, by polymerase chain reaction. The gene encoding for the recombinant GFP was constructed into an eukaryotic expression vector, and stable transformant of CHO cell expressing PTS-GFP was isolated, following the transfection of the plasmid encoding for the GFP. Each expressed PTS-GFP appeared to be localized in peroxisomes, because the GFP was observed in cellular structures, as was catalase. The observation proposed a visual screening procedure for isolating peroxisome-defective mutant. Following an enrichment of mutant cells by use of 9-(1′-pyrene)nonanol/ultraviolet irradiation (P9OH/UV) method, five peroxisome-defective mutants were isolated by pursuing the fluorescent signals from GFP. Two mutants (SK24 and SK32) were isolated from CHO cells expressing PTS1-GFP, and three mutants (PT13, PT32, and PT54) were isolated from cells expressing PTS2-GFP. Four mutants, except for PT13, showed cytosolic distributions of both PTS-GFP and catalase. On the other hand, mutant PT13 showed a cytosolic distribution on PTS2-GFP, but a peroxisomal distribution on catalase. Cell fusion analysis between SK24 mutant and other mutants indicated that PT54 mutant is in the same complementation group (CG) as SK24, but that SK32, PT13, and PT32 mutants are in different complementation group(s) from SK24.