编码Ag85A基因突变体的设计与合成

自行设计和合成可转录mRNA不能翻译功能性蛋白分子的全长Ag85A编码基因突变体(Ag85A-M),克隆至真核表达载体pIRES2-EGFP,用于后续制备Ag85A-M疫苗,研究双股Ag85 DAN疫苗是否能通过RNA传感器提呈抗原信息,诱导固有和适应性免疫应答。设计Ag85A-M基因,将编码Ag85A基因(891 bp)中的第114位和230位的碱基C突变为G,使之含有TAG和TGA双重翻译终止子。合成Ag85A(M)全基因片段,利用普通PCR方法按照设计将Ag85A(M)全基因序列分别拆分成332 bp(A)、332 bp(B)、264 bp(C)三个小片段和488 bp(D)、423 bp(E)两个小片段进行扩增合成。构建pIRES2-EGFP-Ag85A(M)载体,将Ag85A(M)全长基因片段通过pIRES2-EGFP载体多克隆位点(multiple clone site, MCS)中双酶切位点EcoR I/BamH I插入载体,再经双酶切和基因测序鉴定,DC2.4中基因表达确认。结果显示,采用普通PCR法分段扩增合成获得与预先设计的长度一致的A、B、C、D和E小片段,合成的Ag85A-M的全部序列(891 bp)、突变位置和碱基正确。三片段拆分(A、B和C小片段)阳性克隆率平均值为87.67%,基因保真度为90.33%。二片段拆分(D和E小片段)阳性克隆率平均值为81.5%,基因保真度为23%。结果表明,本研究获得了可用于后续研究的含有114和230位点突变的全长Ag85A-M DNA片段,三片段基因拆分方法获得的332 bp及以下片段PCR法合成保真度显著高于二片段拆分方法获得的423 bp及以上片段。     

PCR构建融合基因方法的建立

以聚合酶链式反应为基础的片段拼接技术——融合PCR技术是一种新的基因片段融合技术。以含有马铃薯块茎两种淀粉合成关键酶ssⅡ和ssⅢ基因为模板,利用融合PCR对其进行融合拼接,初步建立以PCR产物(不回收)及一步PCR法融合基因的构建方法,并对融合基因构建时PCR产物(不回收)的使用量及一步PCR法构建融合基因的中间引物浓度等条件进行优化。结果表明,以不回收的PCR产物为模板构建融合基因时PCR产物(不回收)的使用量在10-20 ng范围内为佳;一步PCR法构建融合基因的中间引物浓度在25-1 000 nmol/L为宜。     

人精子膜蛋白片段在沙门氏菌中的表达——一种制备抗生育疫苗的途径(英文)

合成编码一种人精子膜蛋白YWK-Ⅱ胞外区的一段多肽片段的双链寡核昔酸链,HSD—2a。用平端连接的方法将其插入到沙门氏菌鞭毛基因fliC(d)的抗原表位IV高变区EcoRV位点,构建了重组质粒pLS408-H1。重组基因在鞭毛负性aroA基因缺失的无致病性沙门氏菌S.dublin SL5928疫苗菌株中表达。经ELISA、电镜免疫胶体金法检测,表明HSD-2a编码的多肽片段成功地在沙门氏菌鞭毛表面表达。融合鞭毛蛋白分子量约为60kD。Western-Blot法检测,提纯的融合鞭毛蛋白与YWK-Ⅱ小鼠抗血清只在60 kD处出现一条结合带。携带重组质粒pLS408—H1的沙门氏菌疫苗菌株极有可能成为抗生育疫苗。     

融合基因anti-erbB2 scFv-Fc-CD28-CD3(ζ)的构建及真核表达

本研究利用SWISS-MODEL预测该融合蛋白的三级结构。利用PCR的方法分别从重组pPIC9k、重组pBullet和pSecTag2B上扩增出3段基因片段,即片段anti-erbB2 scFv(简称A)、片段Fc-CD28-CD3(ζ)(简称B)和信号肽序列(简称S)。利用SOE-PCR将3段序列连接形成融合基因片段S-A-B。经TA克隆扩增及鉴定后,将融合基因片段与逆转录病毒表达载体pLNCX相连构建重组真核表达载体,电转染人淋巴瘤T细胞株Jurkat,G418筛选后用流式细胞术检测融合蛋白稳定表达情况。经预测在anti-erbB2 scFv与Fc基因片段之间不加连接肽的融合蛋白,在三级结构上可形成更佳的功能构象。经PCR、酶切及测序鉴定均证实成功构建重组真核表达载体pLNCX/S-A-B(在A与B基因片段之间不加linker)。经流式细胞术检测,在转染的Jurkat细胞中融合蛋白表达率约为56.17%。本研究应用分子克隆的方法成功地构建了重组真核表达载体pLNCX/anti-erbB2 scFv-Fc-CD28-CD3(ζ),融合基因能够在淋巴瘤T细胞株中表达,为制备含该融合基因的原代T淋巴细胞,进行erbB2过表达肿瘤的靶向基因治疗研究奠定了实验基础。     

融合有酸性片段的抗菌肽串连重复基因的构建

为提高抗菌肽的表达,设计在抗菌肽基因的N端融合一段编码酸性肽的片段以及减轻表达产物对宿主的毒性,通过含有酶切位点的接头将该融合肽基因以同向串连的方式连接成多拷贝基因,克隆至pUC19载体。为此,分段设计合成了编码天蚕素A-蜂毒素杂合肽和酸性肽的DNA片段。首先将其连接成融合肽全基因,然后分别与含相同粘性末端的前后接头连接。通过控制基因和接头加入的量及次序,可得到两侧有EcoRI和SalI酶切位点的同向串连的多拷贝基因。选取合适拷贝数的基因,将其克隆至pUC19载体,PCR扩增和DNA测序证明多拷贝基因构建成功且基因方向相同。结果表明,该方法能简捷高效地获得所需的多拷贝基因,为提高表达产物的量打下基因。     

野生罂粟COR、BBE基因片段融合及其RNAi载体构建

可待因酮还原酶(COR)与小檗碱桥酶(BBE)是吗啡合成代谢途径的关键酶,其活性大小直接影响着吗啡合成途径中生物碱的代谢合成。采用RT-PCR从罂粟幼叶克隆出COR和BBE基因全序列,同源性比较结果显示,它们与GenBank上已报道的COR和BBE基因高度同源。利用blast及分子生物学软件DNAStar对COR和BBE基因的cDNA序列同源性进行分析比较,分别从各基因中筛选和克隆了一段同源性极低、约400～500 bp的片段;并应用重叠PCR法将其拼接成744 bp的融合基因BC,以中间载体pHANNIBAL和植物表达载体pART27为基础,构建了以CaMV 35S启动子驱动的含有“正向BC融合片段- pdk内含子-反向BC融合片段”的ihRNAi植物表达载体,通过转化野生罂粟,初步研究了以COR和BBE基因为靶标的RNAi对内源吗啡合成的抑制效果,为进一步培育低吗啡高蒂巴因的罂粟种质提供了依据。     

含有分裂型内含肽DnaE基因的表达盒设计、合成及高效表达载体的构建

目的:建立一种简便、快捷的基因从头设计、优化与合成策略,进行含有分裂型内含肽DnaE基因的表达盒全合成并构建高效表达载体。方法:以免费软件GeneDesign 3.0为主要平台,同时结合Tandem Repeats Finder、UNAFold等不同生物信息学软件,对含有DnaE基因、合适酶切位点的表达盒进行设计与分段合成;合成寡核苷酸片段通过重叠PCR进行组装与克隆。结果:利用建立的设计流程,合成了大小为44～64 nt的14段寡核苷酸片段,通过重叠PCR,实现了14段寡核苷酸片段的一次性组装,经过克隆、酶切鉴定、序列分析得到了序列完全正确的表达载体。结论:建立了一套有效的、基于免费软件的基因从头设计与合成的策略,构建了可以用于环肽小分子文库表达与筛选的表达载体。     

SARS病毒受体ACE2的克隆、原核表达及其功能区鉴定

ACE2(angiotensin-converting enzyme 2,ACE2)是SARS冠状病毒(severe acute respiratory syndrome associatedcoronavirus,SARS-CoV)的主要受体。此研究旨在鉴定ACE2的SARS-CoV受体功能区,为进一步阐明SARS-CoV与细胞间的相互作用机制及研制抗病毒药物等提供理论依据。利用RT-PCR从Vero-E6细胞的mRNA中分两段扩增ACE2基因,其中N端片段ACE2A1-367(102~1 210nt)不包括ACE2的酶活性位点(1 223~1 237nt,或374~378aa),而C端片段ACE2B335-805(1 101~2 524nt)包括ACE2的酶活性位点。扩增片段克隆入pMD-18T,并进行测序鉴定。进一步构建与GST基因融合表达的原核表达质粒pGEX-ACE2A与pGEX-ACE2B,IPTG诱导表达。表达的融合蛋白分子量为65kD和77kD,主要以包涵体形式存在。Western blot证实表达产物具有免疫学活性。将纯化的包涵体蛋白质复性后进行Western blot分析,证实pGEX-ACE2A表达的蛋白(~65kD)能与SARS-CoV S1蛋白特异结合,而pGEX-ACE2B表达的蛋白(~77kD)不能与S1蛋白结合。结果表明,ACE2的受体活性与酶活性位点无关,受体功能区在ACE2 N端367个氨基酸内。     

动物遗传工程

923441利用PCR快速而生物学安全性地诊断非洲猪疽病毒〔英〕/Steiger,Y.…了J.Clin。Mierobiol。-1992,30(1)一i~s[译自DBA,1992,11 (5),92一02463〕 部分定序了非洲猪瘟病毒(ASFV)基因组保守区的740bp片段,设计并合成了4个PCR引物和1个寡核节酸DNA探针。利用寡核昔酸1和6为DNA引物、并利用来白下述样品的模板扩增了专性64obp PCR产物:受ASFV侵染的猪的器官和血浆;ASFV侵染的细胞培养物,含与原74obp克隆相同保守区的克隆的DNtA片段。对照无特殊反应产物。通过用巢状引物二次扩增或与专性生物素化寡核昔酸探针杂交确定PCR产…     

马铃薯S病毒外壳蛋白基因的克隆与原核表达

依据马铃薯S病毒 (PotatovirusS ,PVS)外壳蛋白 (CP)基因序列 (885bp)设计合成了两对引物 ,通过RT PCR扩增得到长 0 .8kb的目的片段 ,将目的片段转入大肠杆菌 ,酶切鉴定证明得到了含有目的片段的重组子 ,测定序列结果与其他PVS分离物CP基因的序列比较 ,发现其核苷酸同源性达 95 %左右 ;构建了含PVSCP基因的融合蛋白原核表达载体 ,并在大肠杆菌中得到表达 ,SDS PAGE测定融合蛋白的分子量为 5 8kD。     

丙型肝炎病毒NS4区基因的克隆,序列分析及其表达

用RT－PCR法从一名抗-HCV阳性献血员血清中扩增到约900bp的DNA片段,经EcoRI酶切后插入pET17Xb表达质粒。SDS－PAGE表明重组质粒在约65kD处有融合蛋白表达,表达蛋白含量约为24％。对其插入片段进行序列分析：核着酸长度为945bp,A：T：G：C比例为18．6：21.9:30.5：29.0,G/C含量占59％,与其它一些HCV殊比较,核着酸同源性Ⅰ型为77．1％．Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ型均＜70％．Ⅱ型各株均＞90％;氨基酸序列比较的同源性Ⅰ型为857％,Ⅲ、Ⅳ、ⅤⅥ型各株均＞70％,Ⅱ型各株均＞93％。NS4基因的克隆和表达为其基因和产物作用的进一步研究奠定了基础。     

天蚕素A-蜂毒素杂合肽用pBV220载体的表达、纯化和活性测定

为提高抗菌肽的表达,在抗菌肽的N端融合了1段酸性小肽以中和表达产物对宿主的毒性;并将融合肽基因同向串连成多拷贝,在大肠杆菌中获得了较高的表达。用化学合成法分别合成了编码天蚕素A(1-8)-蜂毒素(1-10)杂合肽和酸性小肽的DNA片段,首先将其拼接成融合肽的完整基因,然后通过前后接头将融合肽基因连接成两侧具有EcoRI和SalI酶切位点的同向串连的多拷贝基因。将5份拷贝的基因克隆至pBV220表达载体,转化E.coliDH5α,温度诱导得到表达量为35%的融合蛋白。表达产物主要以包涵体形式存在,将包涵体溶解,经Ni²⁺-NTA琼脂糖亲和层析获得纯化的融合蛋白。融合蛋白再经CNBr切割和阳离子交换层析,得到纯化的抗菌肽,经蛋白质N端测序确认序列正确。琼脂糖扩散法和液相测定法证明了纯化的抗菌肽具有抗菌活性。     

拟南芥双油体蛋白融合表达KGF-2及其生物学活性研究

目的:构建p1301-YO-K2-YO双油体KGF-2融合蛋白表达载体并转化拟南芥,与p1301-YO-K2单油体KGF-2融合蛋白表达载体对比,观察是否能够提高外源蛋白KGF-2的表达量,并对融合蛋白生物学活性进行鉴定。方法:PCR获得拟南芥油体蛋白oleosin和KGF-2核心区基因片段,融合PCR获得KGF-2-oleosin融合基因,与包含有一个oleosin的p1301-oleosin载体连接,构建p1301-YO-K2-YO(oleosin-KGF-2-oleosin)表达载体,利用农杆菌介导法将其转入拟南芥中进行表达,除草剂筛选获得转基因植株,通过PCR鉴定、SDS-PAGE、Western blot对KGF-2蛋白表达进行分析,提取油体蛋白涂抹法观察对C57BL/6小鼠的毛囊促生长作用。结果:双油体载体成功转入拟南芥基因组中;Western blot灰度分析可知,与单油体表达载体p1301-YO-K2相比,双油体融合表达策略可使KGF-2蛋白表达量提高2.5倍左右;动物实验结果表明油体融合蛋白具有良好的促毛囊增殖活性。     

Gassericin T基因的合成及其组成型表达载体的构建

目的:构建Gassericin T基因毕赤酵母(Pichia pastoris)组成型表达载体。方法:根据乳酸菌素Gassericin T的基因序列,把Gassericin T的结构基因gatA编码的氨基酸的密码子转换成P.pastoris偏爱的形式,设计了6条59nt的寡聚核苷酸引物,通过3次连续PCR反应,获得了250bp左右的gat A片段(简称gat基因)。应用PCR方法从P.pastoris染色体中扩增了GAP启动子,大小为500bp左右,以其取代诱导型表达载体pPIC9K上的pAOX1,构建了组成型表达载体pGAP9K。将合成的gat基因克隆到pGAP9K质粒的多克隆位点中。结果:获得的gat及gap基因与预期结果一致,序列无碱基突变,构建的表达载体pGAP9K-gat经PCR、酶切鉴定完全正确。结论:成功构建了Gassericin T基因P.pastoris组成型表达载体,为下一步高效表达Gassericin T蛋白,进一步研究其作用机理及应用价值打下基础。     

博尔纳病病毒X基因真核表达载体的构建及鉴定

目的构建博尔纳病病毒(Borna disease virus,BDV)X蛋白真核表达载体,为BDV X蛋白的功能研究奠定基础。方法从BDV持续感染的人少突胶质瘤细胞(oligodentrocyte,OL)的总RNA中,通过逆转录和PCR获得BDV X基因的完整序列,将其连接到pc DNA6-myc-His(A)载体上,转化至E.coli感受态细菌后,提取质粒筛选阳性克隆,通过PCR法和DNA测序进行鉴定,并转染至OL细胞,通过Western blot方法验证重组蛋白的表达。结果测序鉴定目的基因序列正确插入至pc DNA6-myc-His(A)载体的酶切位点,PCR扩增的基因片段大小与目的基因相同,Western blot证明转染至OL细胞后可表达BDV X-His融合蛋白。结论成功构建了博尔纳病病毒X基因真核表达载体pc DNA6-myc-His(A)-BDV X。     

蓝光作用下黑曲霉形态发育与消减文库的分析

以持续黑暗培养为对照,采用扫描电镜观察了蓝光对黑曲霉孢子发育的影响,结果表明蓝光处理使菌丝粗壮,孢囊增大。以黑暗培养至36h再经蓝光处理3~4h的菌丝为实验组,对应时间段的黑曲霉菌丝为对照组,采用抑制性消减杂交(SSH)方法,构建了蓝光作用下黑曲霉的差异表达基因的cDNA文库。阳性克隆菌落经PCR扩增出200~500bp差异表达基因的cDNA片段,对序列进行同源性分析后发现两个差异表达的未知基因片段,为进一步研究蓝光诱导下黑曲霉差异表达的未知基因的功能提供依据。差异表达的基因片段大都与黑曲霉线粒体氧化还原酶类同源;荧光定量PCR分析结果表明所选取的部分差异基因片段在蓝光诱导下表达量均有提高。     

雪莲PBP基因表达载体的构建

目的:利用新疆雪莲特殊功能基因磷脂酰乙醇胺结合蛋白基因(XLPBP)与基础质粒构建植物表达载体pXLPBP,为介导该基因在植物中表达,以期提高植物抗寒力的转基因研究打下基础。方法:利用设计好的两端加有EcoRⅠ酶切位点的引物,对XLPBP全长基因片段进行PCR扩增,获得700bp左右大小的片段,将其纯化回收并与同样经过EcoRⅠ酶切的质粒pCAMBIA3301连接;然后采用冻融法和电击法,将含XLPBP基因的载体pCAMBIA3301转入根癌农杆菌中。结果:通过一系列分子克隆方法获得含雪莲XLPBP基因的植物表达载体,并经PCR实验证实。结论:利用以自身携带的非编码区为调控序列的XLPBP全长基因和双向表达载体pCAMBIA3301为基础构建植物表达载体,可望提高外源基因表达量。     

马铃薯S病毒外壳蛋白基因的克隆与原核表达

依据马铃薯S病毒(Potato virus S,PVS)外壳蛋白(CP)基因序列(885bp)设计合成了两对 引物,通过RT-PCR扩增得到长0.8kb的目的片段,将目的片段转入大肠杆菌,酶切鉴定证明 得到了含有目的片段的重组子,测定序列结果与其他PVS分离物CP基因的序列比较,发现其核苷酸同源性达95%左右;构建了含PVS CP基因的融合蛋白原核表达载体,并在大肠杆菌中得到表达,SDS-PAGE测定融合蛋白的分子量为58kD.     

重组抗人活化血小板单链抗体-尿激酶原导向溶栓剂的基因构建及表达

为了获得特异性高的导向溶栓药物,应用PCR技术,得到抗人活化血小板单抗(SZ-51)的Fab′基因片段。再用酶切方法,将Fab′中CH1基因片段替换成合成的连接分子(linker)基因,构建成单链抗体基因,并插入到人尿激酶原分泌肽基因及低分子量单链尿激酶(scu-PA-32k)之间,最终构建成重组抗人活化血小板单链抗体-尿激酶原融合蛋白基因。此融合蛋白基因在昆虫细胞中得到表达。纯化的表达产物SDS-PAGE鉴定,其分子量约为60kD,与预期值相符。其比活为9000IU/mg蛋白。ELISA法初步证明此重组的融合蛋白具有与活化血小板抗原结合特异性。     

二步法黑曲霉脂肪酶基因lipA的全基因合成及其在毕赤酵母中的高效表达

黑曲霉脂肪酶是重要的工业用酶,在食品、制药等领域具有广泛的用途。获得黑曲霉脂肪酶高效表达的基因工程菌是该脂肪酶规模化应用的前提。通过全基因合成对目的基因进行分子改造和人工组建是实现基因高效表达和体外分子进化的有效手段。本研究主要针对一步法长片段基因合成中复杂结构的非特异性配对和过多的PCR引入碱基错配等问题,采用二步法(组装PCR和酶切-酶连)合成了黑曲霉脂肪酶基因lipA。首先在DNA2.0和Gene2Oliga软件辅助下对lipA基因密码子及RNA二级结构进行优化并引入ClaI(237位)和PstI(475位)酶切位点;通过组装PCR分别合成lipA基因的各片段F1(237bp)、F2(238bp)和F3(422bp);通过该基因内的ClaI和PstI限制性酶切位点连接成完整的全长lipA基因。本方法有效地降低了长片段合成过程中寡核苷酸片段的非特异性配对、复杂的二级结构以及碱基突变对DNA合成的影响,提高了长片段合成的成功率。经密码子优化后的脂肪酶基因(lipA-syn)在毕赤酵母GS115中经诱导表达72h后,发酵液酶活达176.0U/mL,蛋白质含量为143.7mg/L,较出发基因分别提高了10.8倍...