抗除草剂转基因大豆插入拷贝数及其旁侧序列分析

目的:确定抗除草剂转基因大豆外源基因拷贝数和其插入位点侧翼序列.方法:采用绝对定量PCR法测定转EPSPS基因大豆中外源基因拷贝数,内参照基因标准曲线选用大豆凝集素(Lectin)基因为标准品,外源基因标准曲线以含EPSPS基因的阳性质粒为标准品.采用基因组步移技术和巢式PCR方法确定抗除草剂转基因大豆插入位点旁侧序列.结果:抗除草剂转基因大豆外源基因的拷贝数为1.CaMV35S上游扩增887bp,NOS下游扩增1 340bp.结论:明确了EPSPS外源基因在转基因大豆中为单拷贝,转基因大豆插入位点附近大豆基因组发生了DNA重排.     

转cry1C基因抗虫水稻吉生粳3号外源基因整合分析与品系特异性检测

利用染色体步移方法分离获得转cry1C基因抗虫水稻吉生粳3号外源基因旁侧序列及其水稻基因组中的插入位点,并建立了吉生粳3号品系特异性PCR检测方法。通过对吉生粳3号外源基因左、右边界旁侧序列分别与水稻基因组序列和T-DNA序列的比对分析确定其插入位点,发现T-DNA在水稻基因组(日本晴)2号染色体上的基因间区2790685-2790589位点(GenBank登记号:NC_029257.1)。根据T-DNA插入位点,在插入位点两侧基因组区域和T-DNA左边界设计特异性引物,建立了吉生粳3号事件特异性PCR检测方法,为吉生粳3号的身份识别提供了准确、快速的检测技术手段。     

高通量测序检测金针菇RNAi转化子插入位点及拷贝数

本研究对金针菇Flammulina velutipes的一个RNAi转化子菌株1382R3进行了高通量测序,以本实验室先前获得的野生型W23基因组数据为参考,分析了该转化子的基因插入位点以及拷贝数。转化子菌株1382R3是通过农杆菌介导将fv-hmg1-RNAi载体转化至金针菇菌株并通过PCR检测筛选标记而得到。通过BLAST将转化子测序的reads对外源载体和基因组定位,找到具有基因组序列（GS）和外源载体序列（ES）两种序列的临界reads,并据此使用PERL语言程序成功在转化子1382R3菌株中找到两个插入位点。对两个插入位置的序列分析表明：在插入位点1,T-DNA片段部分插入;在插入位点2,T-DNA全部插入到基因组。两个插入位点都对基因组内源基因的表达造成了一定的干扰。此方法拓宽了高通量测序技术的应用范围,将其运用到遗传转化插入位置和拷贝数的研究中,有利于食用菌的功能基因组及基因工程研究。     

ΦC31整合酶介导猪基因组定点修饰的探讨

高效与特异的基因组定点修饰是基因工程动物研究的前沿与难点.链霉菌噬菌体ΦC31整合酶能介导含attB位点的外源基因定点整合于多种真核生物基因组的假attP位点,可维持外源基因的正常结构及高效表达.本文探讨ΦC31整合酶介导外源基因在猪基因组内定点整合的分子基础.构建含attB位点的报告载体pEGFP-N1-attB,与ΦC31整合酶表达载体pCMV-INT共转染猪肾PK15细胞,G418筛选获得单克隆细胞系.实时荧光定量PCR筛选出单拷贝整合的转基因细胞系.TAIL-PCR鉴定出1个猪基因组假attP位点,位于猪1号染色体,watson链,坐标114220087-114220126,命名为pig-attP-1.测序结果显示,pEGFP-N1-attB在attB位点处断开插入到pig-attP-1.用荧光计测定细胞培养基上清EGFP含量发现,该转基因细胞系EGFP的表达水平是本底的50倍(13500 AU vs.280 AU),表明pig-attP-1是利于外源基因高效表达的"友好位点".该研究不仅为实现外源基因在猪基因组内的定点整合提供了新策略,也为创制基因工程猪、建立动物生物反应器等研究注入了新思路.     

转红色荧光蛋白基因唐鱼外源基因拷贝数的测定

目的:测定转红色荧光蛋白基因唐鱼的外源基因拷贝数。方法:以杂合F5代和杂合F6代转红色荧光蛋白基因唐鱼为材料,以其外源插入片段(pDsRed-mylz2)与基因组插入位点5′侧翼区之间的边界序列作为特异性内参片段,同时以外源整合的红色荧光表达载体序列(pDsRed-mylz2)作为目的基因,采用实时荧光定量PCR技术测定外源基因整合的拷贝数。结果:运用外源基因与特异内参在同批次实时荧光定量PCR中的初始拷贝数比值,得到杂合F5代和杂合F6代转红色荧光蛋白基因唐鱼中插入的外源红色荧光表达载体序列pDsRed-mylz2的拷贝数均值均为3。结论:转红色荧光蛋白基因唐鱼的外源基因拷贝数为3。     

枯草芽孢杆菌噬菌体载体的构建

以φ0105DI：It为原始株构建的重组噬菌体φ105S35和φ10 5S36具有自主侵染能力和溶源化特征。其基因组内插入的lkb片段上的cat,基因赋予二者所在宿主以氯霉素抗性,在两株噬菌体中插入位点相同,即原φ105DI ：It的smal酶切片段D、E之间,但插入片段在二者中的定向相反。与cat基因同时引入的单一BamHI和Xbal位点提供了外源DNA的插入位置。重组噬菌体DNA可高效转染枯草芽孢杆菌原生质体。因此φ105S35和币φ105S36可作为枯草芽孢杆随系统的载体而被利用。     

转基因水稻BPL9K-2事件特异性检测方法的建立

利用hiTAIL-PCR(high efficient thermal asymmetric interlaced PCR)法扩增获得了转基因水稻BPL9K-2的外源基因插入位点的左旁侧序列450bp,与水稻参考基因组数据比对发现其左边界插入在水稻基因组第10号染色体短臂的1 037 765位核苷酸残基之后。根据水稻参考基因组序列和外源基因右边界序列,设计引物扩增得到485bp的特异片段,通过数据库比对发现其右边界插入在水稻基因组第10号染色体短臂的1 037 825位核苷酸残基之前。因为外源基因插入和非正常重组,水稻基因组上缺失了59个核苷酸。基于左右旁侧序列,建立了转基因水稻BPL9K-2的事件特异性定性PCR检测方法,可以分别扩增到片段大小为449bp和485bp的特异条带。该方法特异性好,灵敏度高,能够在BPL9K-2基因组DNA相对含量为0. 1%的模板中检测出转基因成分。依据旁侧序列,建立了快速鉴定转基因后代植株外源基因型的三引物PCR检测方法。这些方法的建立,为转基因水稻BPL9K-2的应用和检测提供了技术支持。     

CRISPR/Cas9介导的外源基因靶向插入鸡EAV-HP基因组

本研究旨在通过CRISPR/Cas9介导外源基因靶向插入鸡EAV-HP基因组。首先设计特异性引物并扩增鸡内源性病毒(EAV-HP)左右同源臂和增强型绿色荧光蛋白(eGFP)基因表达盒,然后通过重叠延伸PCR技术将两个同源臂DNA连接至eGFP表达盒两侧,获得全长DNA片段LER,并克隆至pMD19-T载体,获得携带eGFP基因的供体载体pMDT-LER。随后在HEK293T细胞中验证供体载体pMDT-LER能成功表达eGFP后,将EAV-HP打靶载体和供体载体共转染至DF-1细胞,观察绿色荧光阳性细胞,提取细胞基因组,PCR检测外源基因eGFP成功整合至鸡基因组EAV-HP位点。最后,将转基因细胞DF-1传至第7代,用PCR和Western blotting检测eGFP在转基因细胞中稳定表达。文中初步验证外源基因eGFP能整合至鸡EAV-HP位点并稳定表达,为转基因鸡的研究提供新整合位点。     

犬2型腺病毒通用载体的构建及鉴定

为了获得能够携带较大外源基因的犬2型腺病毒E3区缺失性载体,以犬2型腺病毒全基因组质粒pPolyⅡ-CAV-2及E3区重组质粒pVAX-E3为基础,缺失1381bp的E3区片段(92.6%的E3区全序列),插入Linker-NF(内含NotⅠ、ClaⅠ、FseⅠ多克隆位点),获得重组载体质粒pPolyⅡ-CAV-2-ΔE3（NF）(31.9kb)。以AscⅠ和PmeⅠ双酶切,游离重组基因组,在脂质体Lipofectamine^TM 2000介导下,转染MDCK细胞系,获得了E3区缺失的重组病毒CAV-2-ΔE3（NF）。通过病毒的形态学观察,血凝性、生长特性、感染性实验证明,该重组病毒与母源病毒没有差异。重组病毒CAV-2-ΔE3（NF）可以作为载体表达外源基因,其外源基因插入片段不小于3.3kb。     

犬2型腺病毒通用载体的构建及鉴定

为了获得能够携带较大外源基因的犬2型腺病毒E3区缺失性载体,以犬2型腺病毒全基因组质粒pPolyⅡ-CAV-2及E3区重组质粒pVAX-E3为基础,缺失1381bp的E3区片段(92.6%的E3区全序列),插入Linker-NF(内含NotⅠ、ClaⅠ、FseⅠ多克隆位点),获得重组载体质粒pPolyⅡ-CAV-2-ΔE3(NF)(31.9kb)。以AscⅠ和PmeⅠ双酶切,游离重组基因组,在脂质体LipofectamineTM2000介导下,转染MDCK细胞系,获得了E3区缺失的重组病毒CAV-2-ΔE3(NF)。通过病毒的形态学观察,血凝性、生长特性、感染性实验证明,该重组病毒与母源病毒没有差异。重组病毒CAV-2-ΔE3(NF)可以作为载体表达外源基因,其外源基因插入片段不小于3.3kb。     

一种新的重组腺病毒的构建及其对人肿瘤细胞的影响

腺病毒E1A基因诱导细胞凋亡．E1B19K基因及E1B55K基因抑制细胞凋亡,前者被克隆到腺病毒转移载体pCA13的HCMVIE启动子下游．构建成转移载体pCAE1A。采用lipofectin法将PCAE1A和含腺病毒基因组（E1、E3区缺失）的质粒pBHG11共转染293细胞,7～10d后得到重组病毒v5Ad4。用v5Ad4感染人肺腺癌细胞系A549,结果表明v5Ad4有明显杀伤和裂解肿瘤细胞功能。在人胚肺正常二倍体细胞中,v5Ad4没有表现出可见的细胞毒效应。     

外源性人TIMP-1基因在转基因小鼠染色体上的整合及定位

为探讨外源基因人基质金属蛋白酶组织抑制物-1（human tissue inhibitor of metalloproteinase-1, hTIMP-1）基因在转基因小鼠家系染色体上的整合和精确定位,应用Southrn印迹检测外源基因在染色体上整合的位点及拷贝数.结果表明,外源基因是以单拷贝、单位点形式整合;应用荧光原位杂交（fluorescence in situ hybridization, FISH）技术检测F4～F20代转基因小鼠中外源基因的整合.结果证明,该家系转基因小鼠自F4代起是纯合子,外源基因整合在17号染色体E区;反向PCR法（Inverse PCR, IPCR）克隆出约3.8 kb外源基因整合位点处的侧翼序列.分析表明,外源基因整合在17号染色体E1.3区,ALK（anaplastic lymphoma kinase, ALK）基因第23个内含子区域.结果提示,获得的转基因小鼠为纯系,外源基因hTIMP-1已稳定整合在转基因小鼠染色体上,并能遗传给后代.     

转pGH基因猪血清pGH含量的分析

用ELISA方法分别测定了3头F0代成年阳性猪和8头F1代幼年阳性猪血清 pGH的水平,发现阳性个体间在激素含量及变化趋势上有很大差别,其中F1代个体pGH变化趋势与阴性对照较为一致。研究结果表明阳性个体本身性别及生理状况与外源基因表达有关,同时也反映出外源 pGH基因的表达状况与该基因在宿主基因组中的插入位点不同有着密切的联系。     

痘苗病毒通用表达载体pGJP-5的组建

我们从弱毒的痘苗病毒广-9株出发,构建了一个通用的痘苗病毒表达载体pGJP-5。广-9株的胸腺嘧啶核苷激酶(TK)基因既作为表达载体与痘苗病毒基因组体内重组的同源顺序,又作为重组病毒的筛选标记。在TK结构基因中插入了编码痘苗病毒7.5K蛋白基因的启动基因(P_(7.5)),它可以有效地启动外源基因在痘苗病毒中表达。同时启动基因P_(7.5)的3′末端有BamHⅠ、SmaⅠ、SacⅠ和EcoRⅠ的限制性内切酶位点可供外源基因插入。     

基于TAC载体的水稻转化系统的建立

将含有大约50kb水稻基因组片段的TAC17克隆(NK15)通过电击转化到农杆菌LBA4404中,经多次继代培养,该克隆在农杆菌中是稳定的。用常规的农杆菌介导方法将该克隆转化粳稻品种农垦58S成熟胚的愈伤组织,对T0代进行PCR和Southern杂交分析表明,TAC17所携带的50kb外源DNA片段已完整地整合到水稻基因组上,整合方式多数为单位点插入,整合位点是随机的。经T1代分析表明,外源基因可以稳定地遗传,而且进一步确定外源大片段的整合方式为为单位点插入。     

转pGH基因猪血清pGH含量的分析

用ELISA方法分别测定了 3头F0 代成年阳性猪和 8头F1代幼年阳性猪血清pGH的水平 ,发现阳性个体间在激素含量及变化趋势上有很大差别 ,其中F1代个体pGH变化趋势与阴性对照较为一致。研究结果表明阳性个体本身性别及生理状况与外源基因表达有关 ,同时也反映出外源pGH基因的表达状况与该基因在宿主基因组中的插入位点不同有着密切的联系。     

CHO/dhfr-细胞定点整合高效表达系统的建立

为了克服随机整合建立高表达细胞株时“位置效应”所带来的不可预知的后果,我们尝试建立基于定点整合的CHO高效表达系统。首先设计一个新的高效筛选载体pMCEscan。该载体含有报告基因（k2tPA）、扩增基因（dhfr）、重组酶识别序列（FRT）及筛选基因（neo）,且neo基因的表达经过系统的弱化,确保能够对基因组中的整合位点进行大规模的高效筛选。然后利用该载体转染CHO／dhfr^-细胞并进行大规模筛选以获得足够多的阳性克隆,并对阳性克隆进行系统分析,筛选出报告基因表达水平高、单拷贝且扩增效果好的克隆,此克隆被认为筛选载体整合入CHO细胞基因组中转录热点（Hotspot）区域,从而获得了能够实现外源基因在基因组中定点整合和有效表达的CHO／dhfr-细胞系。随后利用位点特异性重组系统（FLP-FRT）将外源基因定点整合到Hotspot区域,以实现外源基因在CHO细胞基因组中的定点整合及高效表达。并利用该细胞系实现了k2tPA的高表达,表达量达到17．1μg／10^6cell·24h。该研究致力于CHO细胞基因组中高表达位点的寻找和确认,建立基于定点整合的哺乳动物细胞高效表达系统。     

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     

应用反向PCR克隆慢病毒介导的转基因小鼠整合位点序列

目的：为分析慢病毒介导的转基因小鼠中外源基因整合位点的信息,应用反向PCR克隆整合位点序列。方法：小鼠基因组总DNA酶解和自连接后,针对慢病毒载体的特点在LTR附近设计一组特异的PCR引物,优化半巢式PCR的各种参数,提高整合位点序列克隆的效率。结果：克隆了分别携带绿色荧光蛋白（GFP）和转铁蛋白（TF）基因的慢病毒介导的转基因小鼠家系7只小鼠中10个外源基因整合位点序列。结论：本方法可用于慢病毒介导的转基因小鼠整合位点序列的克隆,为分析整合位点与外源基因表达之间的关系等提供了科学依据。     

一种新的重组腺病毒的构建及其对人肿瘤细胞的影响

腺病毒E1A基因诱导细胞凋亡,E1B19K基因及E1B55K基因抑制细胞凋亡,前者被克隆到腺病毒转移载体pCA13的HCMV IE启动子下游,构建成转移载体pCAE1A.采用lipofectin法将pCAE1A和含腺病毒基因组(E1区、E3区缺失)的质粒pBHG11共转染293细胞,7～10 d后得到重组病毒v5Ad4.用v5Ad4感染人肺腺癌细胞系A549,结果表明v5Ad4有明显杀伤和裂解肿瘤细胞功能.在人胚肺正常二倍体细胞中,v5Ad4没有表现出可见的细胞毒效应.