Tgf2转座子在团头鲂基因组中的插入效率

文章通过构建带金鱼Tgf2转座子左右臂、斑马鱼肌球蛋白轻链2(Mlyz2)启动子和红色荧光蛋白(RFP)的供体质粒Tgf2-Mlyz2-RFP, 与Tgf2转座酶mRNA共同显微注射入团头鲂1~2细胞期受精卵, 检测金鱼Tgf2转座子在团头鲂基因组中的整合效率。在团头鲂出膜仔鱼、30 d和180 d幼鱼阶段, 可在鱼体背部和侧面肌肉观察到荧光, 红色荧光蛋白的表达率为48.1%, PCR检测结果显示, 金鱼Tgf2转座系统在团头鲂成鱼基因组中的整合效率为31.5%; 对5尾阳性团头鲂进行了RT-PCR检测, 3尾团头鲂在12个组织均能检测到较高的RFP基因的表达, 2尾团头鲂仅在肌肉、皮和肾脏中存在较高的RFP基因的表达, 显示RFP基因在不同转基因团头鲂个体中的组织表达存在一定差异; 通过检测Tgf2转座子在团头鲂基因组插入位置5′端的侧翼序列, 检测出金鱼Tgf2转座系统在转基因团头鲂中的拷贝数至少为2个, 每尾鱼的平均拷贝数大约为5个, 50%以上插入位点的侧翼序列可找出其它脊椎动物的相关同源性序列。研究结果显示金鱼Tgf2转座子可高效介导基因在团头鲂基因组中插入, 为开展团头鲂转基因和基因捕获研究奠定了一定的基础。     

荧光转基因斑马鱼Tg(ttn.2:EGFP)的构建

为了建立一种用于研究肌肉和心脏发育及其相关疾病的绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,EGFP)转基因斑马鱼品系,本研究使用斑马鱼ttn.2基因编码区上游启动子序列和绿色荧光蛋白基因编码序列构建了重组表达载体,并将该载体和Tol2转座酶的加帽mRNA显微共注射入斑马鱼1-细胞期胚胎,通过荧光检测、遗传杂交筛选和分子鉴定等方法,成功建立了能稳定遗传的Tg(ttn.2:EGFP)转基因斑马鱼品系。荧光表达分析及原位杂交分析结果表明,绿色荧光信号在斑马鱼肌肉和心脏组织中特异表达模式与ttn.2基因的mRNA表达一致。通过反向PCR鉴定转基因表达载体在F1代斑马鱼品系中的随机整合位点,结果表明:No.33转基因品系的EGFP基因整合在斑马鱼的4号和11号染色体上,No.34转基因品系则整合在1号染色体上。该荧光转基因斑马鱼品系Tg(ttn.2:EGFP)的成功构建为肌肉和心脏发育以及相关疾病研究提供了一个新的理想实验模型。此外,绿色荧光强烈表达的斑马鱼品系还可以作为一种新的观赏鱼。     

金鱼hAT家族转座子Tgf2的克隆及其结构

hAT家族转座子以果蝇hobo、玉米Ac和金鱼草(Ceratophyllum demersum L.)Tam3为代表,以"剪切-粘帖"方式进行DNA转座。1996年,日本学者首次在白化青鳉(Oryzias latipes)中发现具有天然活性的脊椎动物hAT家族转座子,即青鳉Tol2转座子,该转座子已在模式生物斑马鱼转基因、基因和启动子捕获方面进行了广泛应用。文章根据玉米Ac与青鳉Tol2转座子序列保守区设计一对引物,在19种不同鱼类物种或品系中进行PCR筛选,最后发现此类hAT家族转座子在我国不同品系金鱼中存在,命名为金鱼Tgf2转座子。金鱼Tgf2转座子全长4720bp,由4个阅读框组成,与青鳉Tol2转座子的相似度为97%。金鱼Tgf2与青鳉Tol2转座子在末端倒位重复和亚末端重复上存在一定差异,此外,金鱼Tgf2转座子的中间反向重复序列(1453bp到2091bp)可形成一种"十"字结构,明显有别于青鳉Tol2转座子形成的茎环结构,这些区域与转座活性密切相关。文章预示金鱼Tgf2转座子可能具有更高的天然转座活性,构建高效金鱼Tgf2转基因元件可供鱼类转基因和基因捕获研究。     

clGH与EGFP基因融合表达载体的构建及其在斑马鱼胚胎发育阶段的表达

以模式动物斑马鱼(Danio rerio)为材料,研究了革胡子鲶生长激素(growth hormone of clarias lazera,clGH)基因的表达。以clGH基因为外源基因,以增强型荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,EGFP)基因为报告基因,通过体外酶切和连接,构建了含有这两个基因的融合表达载体pCEGFP-clGH。通过显微注射方法,将pCEGFP-clGH转入斑马鱼受精卵进行表达。结果显示,成功得到了携带外源clGH基因的转基因斑马鱼,并可在胚胎发育的不同阶段(0-72h)观察到绿色荧光,荧光表达率分别为7.2%,45.7%,71.7%和8.5%;外源基因的表达特点为嵌合型、瞬时表达;外源基因最早在斑马鱼胚胎发育的囊胚期(3h)开始表达,在注射后24h达到最强,在仔鱼孵出前后(72h)表达水平降至最低。本试验构建的融合表达载体正确,为今后进一步研究clGH基因的功能及利用clGH基因进行快速生长转基因鱼的培育提供参考。     

新型二合一PiggyBac转座系统的构建及功能验证*

目的:PiggyBac(PB)转座子是一种可移动的遗传元件,采用“剪切和粘贴”机制在载体和染色体之间进行转座;通过将转座子元件和转座酶表达框整合到一个表达载体中,构建简便易用的二合一PB转座系统。方法:通过聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)获取PiggyBac转座系统所需转座子元件和转座酶表达框,利用T4 DNA连接酶将转座酶表达框插入到pUC18载体上,再利用Gibson同源重组技术将转座子元件与重组载体结合构建二合一PB转座系统;使用该系统携带的增强型绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,EGFP)以及功能性损伤抑制蛋白(damage-suppressing protein,DSUP)检测其有效性及可靠性。结果:在所有筛选获得的嘌呤霉素抗性细胞中,EGFP都是明亮可见;利用此二合一PB转座系统成功获得了可高效表达功能性损伤抑制蛋白的稳定细胞系,证明外源基因可被有效整合到基因组DNA中并表达。结论:成功构建了新型二合一PB转座系统,使稳定表达细胞系的建立更加经济简便。     

心脏特异表达绿色荧光斑马鱼模型的建立与评估

本课题组前期研究中, 利用斑马鱼cmlc2 (Cardiac myosin light chain 2)基因启动子构建了一个用于斑马鱼心脏组织特异表达外源基因的转基因表达载体pTol2-cmlc2-IRES-EGFP。文章利用该载体构建了一个稳定表达EGFP的转基因斑马鱼品系, 并初步分析了EGFP的表达对该转基因斑马鱼品系的心脏发育和功能的影响。结果表明, 在建立的转基因斑马鱼品系早期胚胎发育过程中, 绿色荧光信号在心脏中特异表达, 该表达模式与原位杂交分析的cmlc2的表达模式结果相同; 该转基因斑马鱼品系的心脏形态及发育生长正常; 进一步通过M-Mode分析心脏生理学功能的结果表明：该转基因品系心动周期、心率、收缩与舒张表面积及表面积缩短率等重要生理指标与正常野生型的斑马鱼对照组相比没有显著差别。以上结果表明该转基因品系中绿色荧光蛋白的表达对斑马鱼心脏的发育和功能没有影响。研究结果为进一步利用该载体建立外源目的基因转基因表达模型, 研究心脏表达基因的功能奠定了重要基础。     

非转座子载体介导的转基因家蚕表达hIL-28A

为了探讨非转座子载体介导转基因家蚕表达外源基因的可能性,将hIL-28A克隆进昆虫细胞表达载体pIZT/V5-His,构建了重组载体pIZT/V5-His-hIL-28A.利用精子介导法将该重组载体导入家蚕卵,通过绿色荧光筛选并结合PCR、DNA杂交等分子鉴定,证实成功获得了转基因家蚕.Western blotting结果显示,转基因家蚕表达重组hIL-28A的分子质量为25 ku,ELISA检测结果显示,hIL-28A在G3代转基因蚕、后部丝腺、脂肪组织冻干粉中的含量分别为0.198、0.320和0.238 ng/g.表明通过非转座子载体介导可以将外源基因导入家蚕基因组并实现外源基因的表达.     

日本脑炎病毒(JEV)复制子表达载体的构建及其鉴定

在以往构建的JEV疫苗株SA14-14-2感染性克隆pBRkpn-JTF的基础上,构建了去除JEV结构区域基因(prM基因和E基因),保留非结构区域基因的复制子表达载体pCTCJEV、pCTMJEV,转染BHK-21细胞后,通过反转录PCR(RT-PCR)和间接免疫荧光实验(IFA)检测该载体的自主复制能力和蛋白表达情况,结果证实该载体在BHK-21细胞中能够自主复制并且表达非结构蛋白。进一步在该载体中插入报告基因EGFP,检测外源蛋白的表达情况,结果显示在转染复制子载体的24h后,荧光显微镜下能够看见绿色荧光蛋白的表达,阳性信号持续增强,能够维持10d左右,证实了构建的复制子载体pCTCJEV能够有效地表达外源蛋白,这为进一步建立以乙脑病毒复制子为基础的疫苗载体系统打下基础。     

构建LEF1基因毛囊特异表达载体并稳定转染胎儿成纤维细胞

旨在构建内蒙古白绒山羊(Capra hircus)淋巴样增强因子-1(Lymphoid enhancer factor,LEF1)基因真核表达载体并转染胎儿成纤维细胞,获得稳定表达红色荧光蛋白及毛囊特异性表达LEF1的转基因细胞克隆。以pCDsRed2载体为基本骨架将LEF1基因亚克隆到KAP6-1启动子下游,连接红色荧光蛋白表达元件,构建LEF1基因毛囊特异表达载体pCDsRed-KL。外源表达载体以lipofectamineTM2000介导转染胎儿成纤维细胞,通过G418筛选获得稳定转染的细胞克隆。PCR鉴定外源基因在细胞基因组中的整合。测序显示构建的表达载体pCDsRed-KL序列中,LEF1基因正确连接在KAP6-1启动子下游,顺序连接CMV启动子和红色荧光蛋白基因,载体构建正确。脂质体介导的稳定转染效率约为14.0%,经G418筛选得到高效表达红色荧光蛋白转基因细胞克隆。PCR检测显示外源KAP6-1启动子和LEF1基因整合到胎儿成纤维细胞基因组中。     

抗病毒基因MxA真核表达载体的构建及在鸡细胞中的表达

将人抗病毒蛋白基因MxA与携带增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因的真核表达质粒重组后构建MxA基因真核表达载体pEGFP-C1-MxA.经PCR和酶切方法鉴定后,重组质粒在脂质体介导下转染鸡成纤维细胞和睾丸组织原代细胞,通过荧光观察,RT-PCR及细胞免疫组化检测目的基因的表达.结果表明,MxA基因片段已经被克隆到pEGFP-C1表达载体,成功构建了MxA基因真核表达载体pEGFP-C1-MxA.经该重组质粒转染后的鸡细胞的胞质中呈现颗粒状分布的绿色荧光,RT-PCR扩增出EGFP和MxA基因的特异性片断,免疫组化结果显示EGFP报告基因在细胞内的阳性表达,并表现出MxA的表达特征,间接证明了MxA可在鸡细胞中表达.MxA基因真核表达载体的成功构建以及在鸡细胞中的表达为进一步研究MxA基因在抗禽病毒性疾病中的应用打下了基础.     

新型抗原递送载体:细胞溶素A融合目的蛋白整合的重组外膜囊泡的构建与鉴定

细菌外膜囊泡(OMVs)是革兰氏阴性菌以出芽方式分泌的一种蛋白脂质体,可通过基因工程改造成为外源大分子抗原蛋白的载体。成孔蛋白细胞溶素A(Cly A)可作为引导序列将C-端融合的外源蛋白质定位在菌体及其所分泌的OMVs外膜上。利用Cly A融合蛋白重组的OMVs可介导抗原呈递,制备疫苗。为验证这一假说,本研究拟以增强型绿色荧光蛋白(EGFP)为目的蛋白,采用重组技术,构建Cly A-EGFP融合蛋白表达载体,转化E.coli DH5α,获得Cly A-EGFP融合蛋白整合的重组细菌OMVs,探索Cly A/EGFP融合蛋白整合的OMVs作为一种制备新型疫苗载体的可行性。重组OMVs分别经蛋白酶K和/或EDTA处理后,蛋白质印迹分析显示,Cly A-EGFP融合蛋白有效地整合在重组的OMVs中,且EGFP呈现于表面。重组OMVs与小鼠巨噬细胞Raw264.7共同孵育后,以EGFP作为标记,荧光显微镜观察显示,OMVs可被巨噬细胞吞噬、摄取。进而,荧光显微镜及流式细胞术分析证明,重组的OMVs可被骨髓来源的树突状细胞(BMDCs)有效摄取,并促进BMDCs表达CD86和CD80,说明重组的OMVs可激活树突状细胞,促进其成熟。本研究结果提示,利用Cly A融合特异目的蛋白整合的重组OMVs,可作为外源蛋白质的载体,介导抗原呈递作用,在设计与制备疫苗中具有潜在的应用价值。     

斑马鱼心肌特异性启动子的克隆及其功能鉴定*

目的:探讨心室肌球蛋白重链(vmhc)基因启动子的心肌组织特异性.方法:利用PCR技术从斑马鱼基因组中克隆了vmhc编码区5’上游大小为1952bp的调控区域,应用酶切连接方法将vmhc启动子插入pGEFP-N1质粒,成功构建pEGFP-vmhc重组载体.再应用高保真DNA聚合酶PCR扩增包含vmhc启动子序列,增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因序列及3'UTR序列的基因片段,经过纯化后通过显微注射将vmhc-EGFP基因片段导入斑马鱼受精卵中.结果:注射后的斑马鱼心脏中出现绿色荧光,而其他部位无荧光出现.结论:vmhc启动子能够正确有效地驱动外源基因在斑马鱼心脏中特异表达,适合应用于心血管疾病的基因功能研究,基因靶向治疗等.     

利用Tol2转座子构建斑马鱼心脏组织特异表达转基因载体及其表达分析

为了制备用于在斑马鱼心脏中特异表达目的基因的转基因载体,通过分子克隆的方法对能够在斑马鱼心脏中特异表达EGFP报告基因的Tol2载体进行了改造,在原有的CMLC2启动子与EGFP编码区之间插入带有多克隆位点的IRES序列,获得pTol2-CMLC2-IRES-EGFP转基因表达载体,该载体可以实现在同一个启动子CMLC2的驱动下分别同时表达目的基因和EGFP;为了验证该表达载体的有效性,进一步在CMLC2启动子与IRES序列之间插入DsRed-Monome编码区,利用得到的pTol2-CMLC2-RED-IRES-EGFP转基因载体显微注射到斑马鱼单细胞期胚胎中进行表达分析,结果表明外源目的基因DsRed-Monome和报告基因EGFP均能以相同的表达模式在斑马鱼心脏组织中特异表达。pTol2-CMLC2-IRES-EGFP转基因表达载体的成功构建对于建立心脏发育候选基因的斑马鱼转基因实验模型具有重要意义。     

利用Tol2转座子构建转基因草金鱼初探

青鳉Tol2转座子是脊椎动物中发现的第一例天然具有活性的转座子,目前已经被成功应用于多种模式动物的转基因研究中。采用PCR的方法以质粒pCAgcGH为模板亚克隆出一段含有草鱼生长激素(GH)5个外显子、鲤鱼β-actin启动子及多个酶切位点的序列,并将这段序列与经双酶切处理的质粒pTol2-MCS-EGFP进行重组连接,得到重组质粒pTol2-GH-EGFP。采用显微注射的方法将重组质粒pTol2-GH-EGFP与体外合成的Tol2转座酶mRNA一起注入草金鱼受精卵中。通过观察绿色荧光和PCR检验绿色荧光蛋白和GH基因的表达,筛选出成功转入外源基因的草金鱼。阳性表达检出率为17.3%。利用Tol2转座子构建转基因草金鱼,不仅丰富了Tol2转座子的应用范围,而且为进一步利用Tol2转座元件进行观赏鱼转基因及基因表达研究奠定了基础。     

一种基于塞姆利基森林病毒复制子的新型复制子载体

RNA复制子是能自主复制的病毒RNA。基于RNA复制子的表达载体和基因疫苗比常规真核表达载体和DNA疫苗具有更大的优越性。以塞姆利基森林病毒RNA复制子衍生的真核表达载体pSFV1为骨架 ,插入CMV立即早期启动子和SV40晚期Poly(A)信号 ,构建了一种完全基于DNA的复制型表达载体pSFV1CS ,将增强型绿色荧光蛋白基因EGFP插入其中 ,构建了重组质粒pSFV1CS EGFP ,通过转染 2 93T细胞 ,证实外源基因能在其中高效表达。该载体可用于表达真核蛋白和构建复制子载体疫苗。     

异源基因α1,3半乳糖转移酶与增强型绿色荧光蛋白融合对荧光蛋白表达的影响

目的 研究异源(猪)基因α1,3半乳糖转移酶(3GT)与增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因形成的融合蛋白对其荧光表达量的影响.方法 BamHI,EcoRI酶切pcDNA3.1-α1,3GT重组载体后,回收含α1,3GT的片段,与BamHI、EcoRI酶切回收的pEGFP-N1载体连接,并酶切、测序鉴定重组真核表达载体p...     

斑马鱼外源基因acta1-AcGFP重组及其最佳注射浓度初探

肌动蛋白纤维(actin filament)又称微丝(microfilament,MF),由肌动蛋白(actin)组成,是骨骼肌的重要组成部分.通过PCR从斑马鱼基因组DNA中分离得到大小为2 019 bp的α肌动蛋白1(α-actin1)启动子所在区域片段.序列分析表明,该片段序列与NCBI公布的α-actin1基因5′侧翼区相应序列的相似性为98.7%,并且含有多个MEF2,E-box等对肌肉表达起调控作用的顺式元件以及在转录中起重要作用的TATA-box.将该启动子片段与绿色荧光蛋白基因(AcGFP)重组,构建肌动蛋白特异性表达载体.采用显微注射法,将线性化表达载体注入斑马鱼受精卵中,获得转绿色荧光蛋白基因斑马鱼,平均表达率最高为16.5%.并初步确定400 ng/μl为外源基因(acta1-AcGFP)的最佳注射浓度.通过观察发现,AcGFP基因主要在骨骼肌中表达,且表达量随仔鱼肌肉的发育呈增长趋势.证明了分离得到的α-actin1启动子所在区域片段具有有效的驱动功能,为进一步开展转基因观赏鱼的研究与开发提供了依据.     

鸡痘病毒NX10株TK基因在病毒复制中不是完全非必需的

【目的】禽痘病毒(FPV)是痘病毒科禽痘病毒属的成员。FPV因其基因组庞大,含有大量复制非必需区,目前作为活病毒载体在禽类和哺乳动物中广泛使用。重组位点的选择是禽痘病毒载体构建的先决条件,外源基因的插入不影响病毒复制是筛选插入位点的前提。因此,鉴定可供外源基因插入的复制非必需位点将为重组病毒的构建提供更多选择。本研究拟鉴定FPV NX10株胸苷激酶(TK)基因在病毒复制中的必要性。【方法】以TK基因作为靶基因,增强型绿色荧光蛋白(EGFP)为筛选标记构建转移载体,FPV NX10株为亲本病毒,通过同源重组筛选重组病毒r FPV-ΔTK-EGFP。通过在CEF细胞培养物中添加5-溴脱氧尿苷(BUd R)验证TK基因在FPV复制中的作用。【结果】构建了转移载体p UC19-TK AB-EGFP。在转染后重组病毒克隆纯化过程中,蚀斑克隆中绿色荧光病变所占的比例逐渐增加,但在荧光蚀斑的边缘能观察到不带荧光病变的存在。对第9-15轮随机选取的蚀斑克隆的Western blot分析表明,重组病毒中插入的EGFP基因均能够正确表达,但PCR结果显示在重组病毒中始终存在野生型病毒。在细胞培养液中添加BUd R后,重组病毒不能继续生长。【结论】FPV NX10毒株TK基因在该病毒的复制中不是完全非必需的。     

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.