运用新型的反向PCR策略高效构建基因的点突变体

基因的点突变体在其结构和功能研究中发挥非常关键的作用,如何高效、经济地构建基因点突变体是许多分子生物学研究遇到的棘手问题.以PIAS3点突变体的构建为对象,设计了新型的以反向PCR为基础的点突变构建流程,获得的点突变体质粒经测序后均与预期相符,并在293T细胞内得到了正确表达.以上结果表明,该实验设计方案能够高效、方便地用于基因点突变体的构建,为进一步研究它们的分子功能打下了基础.     

抑癌基因OVCA1 A34D突变对其生物半衰期的影响

目的为探索抑癌基因OVCA1结构与功能的关系,阐明其在肿瘤发生发展中的作用机制,本研究构建OVCA1A34D突变体并探讨该位点突变对其生物半衰期的影响。方法以本实验室制备并保存的含有人OVCA1基因全长序列的质粒为模板,采用分子克隆方法构建了GFP-tagged-OVCA1A34D突变体重组质粒,并经测序证实。应用脂质体法将突变体质粒转染入体外培养细胞,观察OVCA1A34D突变体蛋白在细胞中的表达。采用蛋白合成抑制剂放线菌酮抑制蛋白合成后检测OVCA1A34D基因突变对其蛋白生物半衰期的影响。结果成功构建了GFP-tagged-OVCA1A34D突变体重组质粒,并在细胞中成功表达。OVCA1A34D突变体蛋白的半衰期与野生体相比明显延长。结论 OVCA1A34D位点突变可导致其生物半衰期延长。     

改进的多片段重叠延伸PCR制作基因多位点突变

为在研究工作中提高制作目标基因多位点突变体的效率,对常规重叠延伸PCR进行适当改进:对于相距较近的两个突变位点,只需设计一对突变引物各自涵盖其中一个位点即可一次突变;对于相距较远的两个位点,可以采用三片段重叠延伸PCR的办法解决;两者结合则可一次性突变多个位点。以制作RBCT的6位点突变体PSM6为例,利用上述策略,设计两对突变引物;采用OE-PCR法,第一轮PCR扩增出三个片段,第二轮PCR同时利用三片段重叠延伸产物作为模板扩增出目标基因突变体,再按常规分子克隆方法将其连入质粒载体。经测序检测,发现得到了预期的目标基因多位点突变体。因此,采用灵活的引物设计策略,结合多片段重叠延伸PCR即可一次性制作基因的多位点突变体,此方案可解决研究工作中大多数多位点突变问题。     

BRAF和TP53基因热点突变的构建

目的:构建BRAF和TP53基因多个位点的点突变质粒,为进一步研究其在肿瘤形成中的作用奠定基础。方法:以HEK-293T基因组DNA为模板构建含BRAF600、TP53175和TP53248位点的野生型质粒,利用MutanBESTTM定点突变方法获得含BRAFV600E、TP53R175C和TP53R248W等突变位点的突变型质粒,并进行DNA测序鉴定。结果:DNA测序结果显示构建的三个点突变与实验设计完全一致。结论:成功构建了BRAFV600E、TP53R175C和TP53R248W三个具有不同突变位点的突变型质粒,MutanBESTTM定点突变技术是一种简单、快速、高效的基因定点突变方法。     

丙型肝炎病毒E2糖蛋白糖基化作用的研究

本研究构建丙型肝炎病毒(HCV)糖蛋白E2的N-糖基化位点定点突变体。采用高保真性的Pfx DNA聚合酶,设计两对引物,分别引入两个突变位点,通过PCR体外定点突变,使E2第535、583位核苷酸由A突变为T,从而使AAC编码的天冬酰氨突变为TAC编码的酪氨酸,使得N-糖苷化位点NNT、NST突变为YNT、YST.结果得到两个单位点以及一个双位点突变体,并将突变型E2连接到真核表达载体peDNA3．1(-)／Myc—HisB上。成功获得的3个HCVE2糖蛋白糖基化位点定点突变体,为进一步进行HCVE2糖蛋白糖基化位点与分子伴侣之间的相互关系以及突变体对机体的免疫功能的影响的研究奠定了基础。     

利用优化的反向PCR策略高效构建多位点突变体

蛋白质的突变体是研究其结构和功能的基础,文中旨在建立一种高效、快捷的多位点突变体构建方法。当要突变4个及以上相邻的氨基酸残基时,设计两长两短(长引物Ⅰ/Ⅰ、短引物Ⅱ/Ⅱ) 4条引物:长引物包含突变位点,且突变碱基数≤20 bp,短引物不包含突变位点;两条引物的GC含量≤80%、退火温度之差≤40℃,分别以Ⅰ/Ⅱ和Ⅰ/Ⅱ两对引物和模板进行两组反向PCR扩增。扩增后各体系均可得到含有突变位点的非甲基化线性质粒,且以Ⅰ/Ⅱ和Ⅰ/Ⅱ为引物扩增得到的两组线性质粒的断开位点分布在突变位点两侧。用DpnⅠ酶切回收后等摩尔比混合的PCR产物除去甲基化模板,再进行一轮变性和退火处理,两组线性质粒在95℃变性后互相以来自对方的单链DNA为模板退火形成开环质粒,转化大肠杆菌感受态细胞即可得到包含突变位点的转化子。结果表明,该方法可同时突变4–11个连续氨基酸残基(8–20 bp,将大幅简化多位点突变体的构建,从而进一步提高蛋白质结构和功能研究的效率。     

重组人淋巴毒素随机点突变组合文库的构建

构建重组人淋巴毒素（rhLT）随机点突变组合文库以进行体外分子进化及结构和功能的研究。应用含随机核苷酸序列的引物,通过Overlap PCR的方法分别对rhLT 的46、106和130位氨基酸进行定点随机突变,获得各单点随机突变体库。通过基因操作将这三个单点随机突变体库拼接并克隆于Pmd_18T载体建立三点组合突变体文库,DNA测序鉴定突变位点的随机性和多样性,原核表达该变异体库,体外测定生物学活性。成功获得rhLT三点随机点突变组合文库,其转化克隆数达到1.5×10⁵,是多样性理论值的4.5倍。50个样品的序列分析显示各个位点的核苷酸和氨基酸序列的突变都呈随机性分布。对原核表达的30个样品进行生物学活性测定,结果70%(21个)的样品无活性、23.3%(7个)的样品活性低于rhLT、6.7%(2个)的样品活性高于rhLT。成功构建了rhLT随机点突变组合文库,该库不仅在一级结构上具有良好的随机性和多样性,而且具有生物学活性的多样性,为应用噬菌体展示等高通量筛选策略对淋巴毒素进行体外分子进化和结构与功能的深入研究打下了基础。     

改进重叠延伸PCR技术构建定点双突变

目的:目的DNA片段中快速构建位点不同的定点双突变体。方法: 借鉴DNA shuffling技术中DNA小片段延伸扩增获得全长DNA片段的工作原理,与常规基因定点突变技术相结合,改进重叠延伸PCR技术构建定点双突变。结果:对嗜酸热脂肪杆菌(Alicyclobacillus acidocaldarius)Tc-12-31的甘露聚糖酶基因AamanA中两个可能的活性位点E151和E231进行双点突变,先后经过无引物和有引物两步PCR,扩增获得全长DNA,测序结果表明得到预期的定点双突变体;酶活性检测和薄层层析结果表明双点突变体丧失了酶的活性。结论: 改良的重叠PCR技术,能经济、简便、高效地获得双点定点突变体,在酶的催化机理的阐述、蛋白质结构改造等分子生物学领域中具有较高的应用价值。     

低出血倾向、低免疫原性葡激酶mSAK(K130T,K135R)的表达、纯化与活性测定

为了有效降低葡激酶应用的副作用,构建低出血倾向、低免疫原性葡激酶突变体,高效表达纯化后进行活性鉴定,以野生型重组葡激酶基因为模板,PCR法引入突变位点(K130T,K135R),并将该片段克隆测序鉴定后,克隆至表达载体pBV220,构建低免疫原性葡激酶突变体.表达后的蛋白用Q-SepharoseFF柱与SephacrylS-200进行纯化,纤维蛋白溶圈法进行活性测定,体外抗体中和试验与豚鼠免疫试验测定突变体蛋白的免疫原性,同时进行动物体内出血倾向观察.测序结果表明,相应位点获得突变,无非特异性突变,将突变后的片段连接pBV220导入大肠杆菌热激诱导获得了高效表达,表达产物占菌体总蛋白的40%~50%.产物主要以可溶性形式存在,经两步纯化后的蛋白的纯度可达98%以上.活性测定试验表明,该突变体的活性较野生型葡激酶稍低,体外中和抗体试验和豚鼠免疫试验证明免疫原性大为下降,豚鼠的皮肤出血以及肺部病理切片均显示该突变体蛋白引起的出血倾向明显降低.     

用酵母双杂交技术研究IGF-1与其结合蛋白3的相互作用

 为了探讨胰岛素样生长因子结合蛋白 3(IGFBP- 3)分子上的胰岛素样生长因子 1 (IGF- 1 )结合位点并找出其关键氨基酸残基组成 ,首先建立了研究 IGF- 1与 IGFBP- 3相互作用的酵母双杂交模型 ,可以定性和定量地分析两个蛋白质之间的相互作用大小 ;同时利用基因体外定点突变的方法 ,对推断出的 IGF- 1结合位点中的氨基酸突变 ,经 DNA序列分析 ,构建了 5种 IGFBP- 3突变体 .然后在酵母双杂交模型中通过对报告基因活性的定量分析 ,检测 IGF- 1与各种 IGFBP- 3突变体之间相互作用的大小 .结果表明 ,IGFBP- 3分子上的 Lys2 2 2 ,Gln2 2 3突变后 ,与 IGF- 1的结合力大大下降 ,而 Arg2 2 5,Pro2 2 6,Ser2 2 7突变后也导致与 IGF- 1结合力的部分下降 .从而初步确定了IGFBP- 3分子中第 2 2 2～ 2 2 7位的氨基酸区域为 IGF- 1的结合位点 ,并且 IGFBP- 3分子上 Lys2 2 2 ,Gln2 2 3在与 IGF- 1结合中起着重要作用 .     

Recent advances in the study of Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus replication and pathogenesis

It has now been over twenty years since a novel herpesviral genome was identified in Kaposi's sarcoma biopsies. Since then, the cumulative research effort by molecular biologists, virologists, clinicians, and epidemiologists alike has led to the extensive characterization of this tumor virus, Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus(KSHV; also known as human herpesvirus 8(HHV-8)), and its associated diseases. Here we review the current knowledge of KSHV biology and pathogenesis, with a particular emphasis on new and exciting advances in the field of epigenetics. We also discuss the development and practicality of various cell culture and animal model systems to study KSHV replication and pathogenesis.     

The structure, reproduction and taxonomy of Vidalia and Osmundaria (Rhodophyta, Rhodomelaceae)

Comprises species occurring mostly in subtidal habitats in tropical, subtropical and warm-temperate areas of the world. An analysis of the type species, V. spiralis (Sonder) Lamouroux ex J. Agardh, a species from Australia, establishes basic characters for distinguishing species in the genus. These characters are (1) branching patterns of thalli, (2) flat blades that may be spiralled on their axis, (3) width of the blade, (4) primary or secondary derivation of sterile and fertile branchlets and (5) position of sterile and fertile branchlets on the thalli. Application of the latter two characters provides an important basic method for separation of species into three major groups. Osmundaria , a genus known only in southern Australia, was studied in relation to Vidalia , and its separation from the Vidalia assemblage is not accepted. Species of Vidalia therefore are transferred to the older genus name, Osmundaria. Two new species, Osmundaria papenfussii and Osmundaria oliveae are described from Natal. Confusion in the usage of the epithet, Vidalia fimbriala Brown ex Turner has been clarified, and Vidalia gregaria Falkenberg, described as an epiphyte on Osmundaria pro/ifera Lamouroux, is revealed to be young branches of the host, Osmundaria prolifera.     

New or rare chromosome counts in Artemisia L. (Asteraceae, Anthemideae) and related genera from Kazakhstan

Fifteen chromosome counts of six Artemisia taxa and one species of each of the genera Brachanthemum, Hippolytia, Kaschgaria, Lepidolopsis and Turaniphytum are reported from Kazakhstan. Three of them are new reports, two are not consistent with previous counts and the remainder are confirmations of very scarce (one to four) earlier records. All the populations studied have the same basic chromosome number, x = 9, with ploidy levels ranging from 2x to 6x. Some correlations between ploidy level, morphological characters and distribution are noted.     

肝癌中HBV和HCV基因和抗原的分布及意义

采用原位分子杂交方法检测HCV RNA及HBV X基因;采用免疫组织化学方法研究HCV核心抗原,非结构区C33c抗原及HBxAg在肝细胞肝癌中的定位及分布.结果表明(1)HCV RNA、HBV X基因在肝细胞肝癌组织检出率分别为40%(55/136)和82%(112/136).HCV RNA定位于癌细胞的胞浆内,阳性细胞呈散在、灶状及弥漫分布三种形式;HBV X基因在肝癌细胞中的分布呈胞浆型、核型及核浆型,阳性细胞也呈上述三种分布形式;(2)HCV C33c抗原、核心抗原在肝细胞肝癌中的阳性率为81%(133/164)及86%(141/164).C33c抗原定位于癌细胞及肝细胞的胞浆内;核心抗原既定位于癌细胞核中,又可定位于胞浆中.C33c抗原阳性细胞以灶状分布为主;而核心抗原阳性细     

Selection with two alleles and complete dominance

For a plant selection model with frequency-independent viabilities, fertilities and selfing rates, it is shown that apart from global fixation, for certain parameter combinations a protected polymorphism and facultative fixation (either allele may become fixed according to initial frequencies) may both occur. Facultative fixation requires different selling rates for the dominant and recessive type. Protection of the polymorphism requires resource allocation for male and female function. In this connection the problem of purely genetically caused population extinction is discussed.
For general frequency dependence and regular segregation, the chances for establishment of a completely recessive gene are compared to those of a completely dominant gene. It is proven that the process of establishment of the recessive gene, despite a fitness advantage, may be considerably endangered by drift effects if random mating prevails. The recessive gene may reach the same effectivity in establishment as a dominant gene, only if the recessive homozygote mates exclusively with its own type during the period of establishment.