红霉素合成蛋白基因的克隆和高表达

文献报道红霉素合成蛋白DEBS2 (6-脱氧红霉内酯B合酶)(374 kD)基因在大肠杆菌(Escherichia coli)中异源表达量比较低,难以开展后续蛋白纯化和结构等研究.为获得该大蛋白基因的异源高表达,本研究通过PCR的方法,对编码红霉素合成蛋白DEBS2的基因起始5'端设计了起始密码子之后的十一个简并密码子序列,随机筛选获得在表达宿主BL21(DE3)中高表达的简并序列质粒,质粒命名为DEBS2-17.结果 表明:mRNA的起始二级结构影响200 kD以上的蛋白质表达水平.本研究为开展红霉素合成蛋白的结构及生化研究提供理论基础,同时对表达分子量200 kD以上蛋白具有一定借鉴意义.     

纤维素酶基因的克隆和表达

纤维素酶是可以分解纤维素的酶。纤维素的单体是葡萄糖,葡萄糖之间通过β-1、4糖苷键连接成纤维素的大分子。从理论上说纤维素水解后可以转变成葡萄糖。但由于天然纤维素为一不溶性聚合物,目前通过纤维素酶酶介途径利用纤维素废物与达到实用阶段还有一段距离。一般认为从纤维素到葡萄糖的转变需要β-1,4葡聚糖内切酶[E、C、3、2、1、4]、     

肌肉特异性激酶基因的克隆、表达和纯化

目的:克隆小鼠肌肉特异性激酶(muscle-specific kinase,MuSK)基因,原核表达、纯化MuSK蛋白。方法:获取编号AY360453的小鼠肌肉特异性激酶的基因编码序列进行优化和合成,将得到的目的基因构建于大肠杆菌表达载体pQE30中,获得重组表达载体pQE30-MuSK,转化至大肠杆菌菌株M15中表达,SDS-PAGE凝胶电泳检测是否有目的蛋白条带,MuSK酶联免疫分析试剂盒检测目的蛋白的免疫活性及其含量。结果:获得MuSK基因1.4kb片段,成功构建pQE30-MuSK原核表达载体,MuSK蛋白在大肠杆菌中成功表达,相对分子质量约为48kDa,Elisa试剂盒测得样品中MuSK的含量约为8.2pmol/L。结论:利用分子克隆技术建立了MuSK基因的原核表达系统,为更深入的研究其在重症肌无力中的作用打下基础。     

合成血清胸腺因子基因在大肠杆菌中的克隆和表达

将合成血清胸腺因子（ＳＴＦ）基因插入表达型大肠杆菌质粒ｐＷＲ５９０对大肠杆菌Ｃ６００进行转化,用同位素探针杂交捡出阳性克隆,以合成ＳＴＦ多肽的抗体用ＥＬＩＳＡ方法及放射免疫分析证明克隆株能表达出ＳＴＦ多肽。     

合成血清胸腺因子基因在大肠杆菌中的克隆和表达

将合成血清胸腺因子（ＳＴＦ）基因插入表达型大肠杆菌质粒ｐＷＲ５９０对大肠杆菌Ｃ６００进行转化,用同位素探针杂交捡出阳性克隆,以合成ＳＴＦ多肽的抗体用ＥＬＩＳＡ方法及放射免疫分析证明克隆株能表达出ＳＴＦ多肽。     

小麦EDR1基因的克隆、鉴定和表达

为了研究普通小麦(Triticum aestivum L.)中是否有EDR1途径存在,根据拟南芥EDR1基因及其同源物设计了一对兼并性引物,用来分离小麦的EDR1同源物.以用小麦叶片RNA合成的cDNA为模板进行RT-PCR扩增,获得了代表小麦EDR1基因(命名为TaEDR1)的627 bp长的cDNA片段(GenBank登录号:AY743662).此后,通过RACE技术成功地获得了编码959个氨基酸的全长TaEDR1基因的cDNA序列.TaEDR1的氨基酸序列与大麦EDR1(标记为HvEDR1)有92%的相同.在TaEDR1的羧基末端有一个高度保守的丝氨酸/苏氨酸激酶催化功能域.因为存在一个推测的核定位基序,这个蛋白可能在细胞核中起作用.首次提供了证明普通小麦中存在EDR1同源物的分子生物学证据.用半定量RT-PCR方法研究了接种小麦白粉病菌[Blumeria graminis(DC.)E.O.Speer f.sp.tritici Em.Marchal,Bgt]后叶片中TaEDR1基因的转录谱.结果表明,在接种白粉病菌后TaEDR1基因在叶片中的转录水平提高.组织特异性表达谱分析证明,小麦TaEDR1基因在叶片、茎、穗、根中均有表达.研究提示TaEDR1可能在小麦防卫应答反应中起作用.     

人溶菌酶基因的合成和克隆

用固相亚磷酰胺法合成了人溶菌酶的全基因,全长为409bp,它包括了编码人溶菌酶的结梅基因,起始密码于ATG,终止密码子TAA、TGA,以及两端的BamHI和SphI的识别顺序。整个基因分成24个寡聚核苷酸片段进行合成,每个片段长度分别为26至38个核苷酸．然后用两种方法酶促连接成完整的人溶菌酶基因。基因克隆到M13载体上。用点杂交和限制酶酶切分析确定阳性克隆株。用双脱氧链终止法进行序列分析,证实所合成的人溶菌酶基因序列与设计的完全一致。     

鼠精子发生时期差异表达基因的克隆(英文)

为了分离鼠精子发生时期表达的基因,本文采用mRNA差异显示法,以鼠的粗线期卵母细胞为对照,检测了出生后60天和16天鼠的睾丸。得到12个有差异的片段(Fig.1&Table 1)。克隆测序结果表明,其中5个与已知基因非常吻合,另外6个与一些未知功能的cDNA、ESTs有较高的同源性,只有1个与已知序列没有同源性。Northern杂交分析显示sp1和sp8主要在成年鼠睾丸表达(Fig.4B)。采用5RACE对sp1的cDNA进行了全长分析,该基因编码一个推测是高度磷酸化蛋白的541个氨基酸(Fig.2),其中包括一个核定位信号,无论在核苷酸水平上,还是在氨基酸水平上均没有明显的同源性,仅在2个蛋白区有少量同源氨基酸(Fig.3)。该基因在20-60天龄鼠的睾丸均有表达,并且具有很高的组织特异性只在睾丸里表达(Fig.4A)。因而,这个基因有可能参与减数分裂及其以后的整个过程。可以认为这是一个新基因。我们把它命名为peat (predominantly expressed in adult testis)。     

石榴木质素合成相关基因PgMYB308的克隆和表达分析

该研究以‘红玉石籽’(Punica granatumcv.Hongyushizi)石榴为试验材料,采用RACE和RT-PCR方法,获得与木质素的合成相关基因PgMYB308。PgMYB308基因cDNA全长792bp,编码263个氨基酸。分子量为29.56kD,理论等电点为9.07。序列比对和功能域分析发现,PgMYB308包含R2和R3保守域,以及C1、C2、C4和锌指基序。系统进化树分析显示,PgMYB308与其他物种起源相同,而与桉树EgMYB308亲缘关系最近。荧光定量PCR分析表明,PgMYB308在茎、叶和种子等组织中均有表达,其中茎中表达量最高,叶片中表达量最低;PgMYB308在‘突尼斯软籽’中表达最高,而在‘红玉石籽’和‘白玉石籽’中表达量较低;PgMYB308在‘红玉石籽’籽粒的不同时期均有表达,但在花后20d相对表达量最高,以后随发育进程呈现逐渐下降的趋势。     

抗菌素生成基因的克隆和表达

最近在抗菌素生物合成的分子遗传学方面的进展为改进抗菌素生产开辟了新的前景。看来编码抗菌素生物合成有关的酶的基因是簇集在产生抗菌素生物的DNA上。已开发了一些低和高拷贝的质粒和噬菌体载体以便在产生抗菌素的链霉属(strcptomyces)中进行克隆。借助于聚乙烯乙二醇的转化或转染链霉属原生质体的方法可将DNA引入。一些对抗菌素生物合成特异的基因已被克隆。     

大肠杆菌SLTIIvB基因的克隆和表达

采用聚合酶链式反应(PCR),从大肠杆菌O.138基因组DNA中分别扩增出志贺菌样毒素II型变体B的结构序列和包括信号肽的全序列两段基因,定向克隆进表达载体质粒pYA3334(asd\++)的EcoRI\,BamHI位点之间,构建成重组表达质粒。在大肠杆菌X6212(Δasd)筛选出重组质粒pB\-0和pB\-1后,经中间宿主X3730转化过渡,再导入ΔasdΔcyaΔcrp减毒鼠伤寒沙门氏菌X4550,构建成宿主和载体之间具有平衡致死结构的SLTIIvB重组菌。SDSPAGE和Westernblot分析重组菌X4550(pB\-0)在76kD左右处有一条特异性蛋白条带。动物免疫试验表明该重组菌能刺激机体产生针对SLTIIvB和沙门氏菌的特异性抗体。这为进一步研制相应的抗猪水肿病及相应沙门氏菌病的双价活疫苗奠定了重要基础。     

人、鼠原肠形成蛋白基因的克隆和初步分析

目的：分析原肠形成蛋白（TSG）在几个发育阶段的人和小鼠睾丸中的差异表达。方法：应用cDNA微阵列技术对成人和胚胎睾丸进行基因表达图谱分析,获得在成人高表达、胚胎低表达的人TSG的全长基因;利用RT-PCR,从4周龄小鼠睾丸中克隆出小鼠TSG基因,用地高辛标记的探针进行原位杂交,检测小鼠TSG在睾丸中的表达。结果：人TSG在成人睾丸中高表达,在胚胎中低表达;小鼠TSG仅在小鼠睾丸生殖细胞中表达,在间质细胞中不表达。结论：小鼠睾丸TSG与骨形态发生蛋白（BMP）可能同步表达,提示在小鼠精子发生中也可能存在一条由TSG信号激活BMP的传导途径。     

人类ZNF434基因的克隆、真核表达和组织表达谱分析

目的:克隆人类ZNF434基因并构建其真核表达质粒,鉴定ZNF434基因的组织表达谱。方法:实时定量PCR检测ZNF434基因在人体10种组织中的表达情况;克隆ZNF434基因的全长开放读码框区并连入真核表达载体pIRES2-EGFP,磷酸钙沉淀法转染HEK293T细胞,荧光显微镜和Western blot鉴定ZNF434蛋白的表达情况。结果:ZNF434基因在检测的人体组织中均有表达,其中骨髓和睾丸表达最高,成功克隆了ZNF434基因并构建了该基因的真核表达质粒ZNF434-pIRES2-EGFP,转染HEK293T细胞可观察到绿色荧光蛋白表达,Western blot可检测出分子量56kDa的Flag-ZNF434融合蛋白表达。结论:明确了人类ZNF434基因的组织表达谱,构建了该基因的真核表达载体,为该基因的进一步研究奠定了基础。     

松材线虫galectin-1基因的克隆、原核表达和表达模式分析

【目的】galectin-1是凝集素的一种,广泛存在于各种生物体内,在生长发育、免疫调节方面起重要作用。本研究克隆和表达了松材线虫的galectin-1蛋白,并分析了各个龄期的表达量。【方法】设计引物,扩增松材线虫的galectin-1基因,使用双酶切的方法连接p ET-28a载体和目的基因,转化到大肠杆菌DH5α感受态细胞,筛选阳性克隆;在不同温度下,用不同浓度的异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达,Western blot检验蛋白表达情况;采用RT-PCR技术检验松材线虫各个龄期galectin-1基因的表达情况。【结果】由SMART和Predict Protein软件分析可知,该蛋白有2个结构域,并且主要由无规卷曲和β折叠构成;生物学信息分析显示,松材线虫的galectin-1与小卷蛾斯氏线虫的相似性更高;与日本血吸虫相比,线虫能很好地聚集在一个分支上。Western blot检测纯化蛋白大小与查询所得蛋白分子质量一致。RT-q PCR结果显示,以繁殖型2龄松材线虫(L_2)为对照,galectin-1基因在繁殖型3龄(L_3)、繁殖型4龄(L_4)、扩散型3龄(L_(Ⅲ))和扩散型4龄(L_(Ⅳ))松材线虫中的表达量高,尤其是在LⅢ中的表达量最高;雌雄成虫没有显著性差异。【结论】松材线虫的galectin-1基因在p ET-28a原核表达系统中呈可溶性表达,在不同龄期的表达量有差异。本研究为进一步研究松材线虫的galectin-1基因奠定了基础,为松材线虫的防治提供了新的方向。     

松墨天牛Mfe2基因的克隆、原核表达和表达谱分析

【目的】Mfe2为过氧化物酶体多功能酶类型2(peroxisomal multifunctional enzyme type 2)基因,在脂肪酸的β氧化中起到了极其重要的作用。本研究旨在获得和鉴定松墨天牛Monochamus alternatus的Mfe2基因,原核表达其编码蛋白,并分析其在该虫不同虫态和成虫不同组织中的表达模式。【方法】采用在载体与目的片段之间设计具有重叠区引物的快速克隆方法克隆松墨天牛Mfe2基因,并对克隆所得序列进行生物信息学分析;IPTG诱导原核表达,并以Western blot结果验证Mfe2基因表达的融合蛋白的成功表达;使用RT-q PCR技术分析这一基因在天牛不同虫态和成虫不同组织中的表达谱。【结果】克隆到松墨天牛Mfe2基因,并命名为Ma Mfe2(Gen Bank登录号:MF944109),其ORF序列全长为2 148 bp,编码716个氨基酸,预测分子量大小为77.56 k D。生物信息分析显示,Ma Mfe2具有AICARFT_IMPCHas保守结构域序列,与光肩星天牛Anoplophora glabripennis过氧化物酶体多功能酶2氨基酸序列一致性最高(为91%)。Western blot检测显示大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)中Ma Mfe2表达的蛋白与抗体有特异性结合。发育表达谱结果表明,Ma Mfe2在松墨天牛蛹期表达量最高,在卵和幼虫期表达量较低;组织表达谱结果表明,在成虫不同组织中,Ma Mfe2在脂肪体中表达量最高,在前胸中表达量最低。【结论】松墨天牛Mfe2基因Ma Mfe2编码过氧化物酶体多功能酶,在不同虫态和成虫组织中存在差异表达。本研究为进一步探究该基因在松墨天牛中的功能奠定了基础。     

植物基因的克隆、结构与表达

一、引言 分子克隆根据从一个异质的DNA分子群,经体外DNA重组分子的构成、选择和扩增,得到一个所需的同质分子的原则,使生物学家过去想从真核生物庞大的基因组(10~9数量级的核苷酸)里分离出特定的一个DNA片段来进行研究成为可能。     

丁醇合成途径关键酶基因在大肠杆菌中的克隆和表达

【目的】克隆丙酮丁醇梭状芽胞杆菌(Clostridium acetobutylicum)ATCC824丁醇合成途径关键酶基因,构建产丁醇的工程大肠杆菌。【方法】以C.acetobutylicum ATCC824基因组为模板,分别扩增丁醇合成途径关键酶基因thil,adhE2和BCS operon(crt-bcd-etfB-etfA-hbd)基因序列,构建BCS operon-adhE2-thil/pTrc99a/MG1655(pBAT)。重组菌E.coli pBAT采用0.1 mmol异丙基-β-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导5 h,测定乙酰基转移酶(THL)、3-羟基丁酰辅酶A脱氢酶(HBD)、3-羟基丁酰辅酶A脱水酶(CRT)、丁酰辅酶A脱氢酶(BCD)、醛醇脱氢酶(BYDH/BDH)的酶活。并以该基因工程菌作为发酵菌种,采用好氧、厌氧和微好氧三种培养方式,检测丁醇产量。【结果】酶活测定结果显示:THL酶活达到0.160 U/mg protein,酶活力提高了近30倍;HBD酶活力提高了近5倍;CRT酶活达到1.53 U/mg protein,野生菌株无此酶活;BCD酶活力提高了32倍;BYDH/BDH酶活力无显著提高。3种发酵培养结果显示在微好氧和厌氧条件下,均有丁醇产生,且丁醇的最大产量约为84 mg/L。【结论】本实验通过构建产丁醇基因工程大肠杆菌,实现了丁醇关键酶基因在大肠杆菌中的活性表达以及发酵产丁醇,为发酵法生产丁醇开辟了一条新的途径。