基因体外诱变的一种新方法--脱氧核苷三磷酸替代法

在PCR的过程中,采用5-溴脱氧尿苷三磷酸(BrdUTP)部分取代脱氧胸苷三磷酸(dTTP)的方法,对克隆的野油菜黄单胞菌的α-淀粉酶基因进行了体外诱变.结果表明,BrdUTP浓度越高,诱变越强;浓度越低,诱变越弱.当BrdUTP浓度为dTTP的0.1%时,可以得到最多的正诱变结果.用LBSP鉴别培养基初筛,然后用Yoo改良法测定酶活,仅一轮诱变就获得了其表达产物α-淀粉酶的酶活分别降低了5倍和提高了20倍的两个突变基因.再以后者为PCR模板进行第二轮诱变,从而筛选到了α-淀粉酶的酶活提高40倍的突变体.此诱变方法克服了用碱基类似物在体内诱变由于核酸复制酶等的校正作用而造成诱变无效的难题,并为基因的体外诱变找到了一条新途径.     

基因体外诱变*

综述了基因体外诱变的一般方法和技术,并将其分为不依赖于PCR体外诱变和依赖于PCR体外诱变两大类。着重介绍了基因体外诱变最新突破即DNA　Shuffling技术。     

一种高效而经济获得长片段基因突变体的方法

重组PCR方法的发展为体外突变技术提供了更快捷、准确的方法.通过改进引物设计和PCR保真性等方法,应用重叠延伸PCR的原理成功地实现了对BA基因的定点突变,并构建了其含有m1,m2,m3和m4的突变体.实验证明通过这种改进方法可以有效地进行长片段基因的突变,并且这种方法与其他方法相比具有简便、快捷、经济、高效的特点.     

一种降低dATP用量的简单易错PCR方法

易错PCR是基因体外诱变的主要方法之一,是通过在PCR体系中添加Mn2+、提高Mg2+浓度和dCTP/dTTP浓度等措施达到基因诱变的目的。【目的和方法】本研究在不添加Mn2+、不调整其它任何PCR成分的情况下,通过降低dATP浓度的底物不平衡作用,对洋葱抗菌蛋白基因Ace-AMP1和苏云金芽胞杆菌毒蛋白(Bt)基因cry1A(c)进行了PCR诱变。【结果】结果表明:随着dATP浓度的降低,序列变异率和碱基突变率均呈升高趋势。当dTTP/dCTP/dGTP∶dATP在20∶1-40∶1时,碱基突变率介于1.4%-1.8%之间,序列变异率介于77.8%-100%之间。【讨论和结论】该方法简化了常规易错PCR诱变中的条件优化过程,简单实用。降低dATP浓度的诱变方法主要引起AT→GC的变异,适用于提高靶基因GC含量的体外诱变。本研究降低单一底物浓度的诱变方法可以提高诱变基因的AT或GC含量,是对易错PCR诱变方法的拓展。     

一种检测转1Dx5基因小麦植株的新方法

目的:建立一种有效区分Glu-1D等位基因的Multiplex-PCR体系,快速检测转1Dx5小麦植株。方法:根据1Dx5和1Dx2亚基基因的区别设计特异的PCR引物,通过多重PCR技术检测花粉管通道法转化1Dx5核心片段的转基因T1代植株。结果:Multiplex-PCR能够在转基因T1代材料中扩增Glu-1D等位基因的特征条带,分别为343bp、320bp的1Dx5基因特异片段以及361bp的1Dx2基因特异片段,与预期结果一致。结论:该技术能够检测多个靶基因,有效地区分转基因Glu-1D上的等位基因,证实外源1Dx5基因已整合到受体基因组中,对检测基因组庞大、外源基因序列GC含量高且与内源基因同源性高的转基因小麦十分有效。     

高效大丽轮枝菌(Verticillium dahliae) 基因敲除体系的构建

[目的]为了深入研究大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)致病基因的功能,构建高效大丽轮枝菌基因敲除体系.[方法]融合PCR构建基因敲除载体;利用农杆菌介导法转化大丽轮枝菌;使用在T-DNA之间加入致死基因的双元载体,使T-DNA随机插入转化子在添加5-氟脱氧尿苷的培养基上不能存活,实现对随机插入转化子的"反向筛选".[结果]对大丽轮枝菌腺嘌呤合成酶基因和几丁质合成酶基因进行基因敲除验证,基因敲除转化子在总转化子中的比例分别达到87%和44%.[结论]成功构建大丽轮枝菌高效基因敲除体系,为大丽轮枝菌致病基因的功能验证提供了技术平台.     

Ⅱ型糖尿病患者APOA5-1131T/C基因多态性与血脂代谢和胰岛素抵抗的关系研究

为了探讨载脂蛋白A5基因(APOA5)-1131T/C多态性在中国镇江地区的频率分布及其与血浆脂质代谢和Ⅱ型糖尿病患者胰岛素抵抗的关系, 采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性分析(PCR-RFLP)结合琼脂糖凝胶电泳技术检测152例健康人及71例Ⅱ型糖尿病患者APOA5 -1131T/C基因型及等位基因频率分布, 同时采用生化方法测定所有研究对象的血脂、血糖和胰岛素水平。结果显示: 糖尿病组APOA5 -1131C等位基因频率显著高于对照组(0.430 vs 0.296, P = 0.006)。CC纯合子患糖尿病的风险是TT纯合子的3.75倍(OR = 3.75, 95% CI: 1.57~8.92), 且经Logistic回归分析, 校正年龄、BMI和血浆HDL-c、LDL-c及ApoB水平等其他混杂因素影响后, 这种差异仍具有显著性意义(OR = 2.70, 95%CI: 1.24 ~ 5.86)。糖尿病组C等位基因携带者TG水平显著高于非C等位基因携带者(P < 0.01), TC水平和LDL-c水平亦明显升高(P < 0.05)。但是在两组中, 不同基因型患者 胰岛素抵抗相关指标均无显示差异。提示APOA5-1131T/C单核苷酸多态性对人群血浆TG水平有影响, -1131C等位基因与血浆TG、TC和LDL-c水平增高有关, 但是与糖尿病患者胰岛素相关指标无关; APOA5 -1131C等位基因可能与人群糖尿病的发生相关联。     

芝田硫化叶菌新型α-淀粉酶基因在大肠杆菌的克隆和表达

A novel α-amylase gene was amplified from Sulfolobus shibatae by using PCR technique.The amplified 1.7kb DNA fragment was inserted into an expression vector pBV220 to yield the recombinant plasmid pSBAM. The novel α-amylase gene in pSBAM was expressed in E. coli. The production of the novel α-amylase activity reached over 8 units/100mL of the culture. The molecular weight of this enzyme was about 61kD by SDS-PAGE. The expressed novel α-amylase protein in E.coli DHSα accounted for about 20 % of the total protein in the recombinant cell. The cooperative action of the novel α-amylase and the maltooligosyltrehalose synthase from Sulfolobus shibatae was investigated and trehalose was detected by using HPLC analysis when using amylose and partial starch hydrolysates as substrates.     

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。     

马铃薯GBSS基因5′侧翼区调控作用的研究

将０．４、０．８、１．６、２．９ｋｂＧＢＳＳ基因的５′侧翼区与ＧＵＳ基因融合,构建了双元表达载体。０．８ｋｂＧＢＳＳＧＵＳ通过基因枪介导在块茎切片中获得了瞬间表达。以上建构物通过农杆菌介导转入了马铃薯（ＳｏｌａｎｕｍｔｕｂｅｒｏｓｕｍＬ．ｃｖ．Ｄｅｓｉｒｅｅ）。ＸＧｌｕｃ染色及ＰＣＲ结果证实已获得转基因植株。利用离体块茎诱导系统,ＧＵＳ表达用荧光进行定量检测,结果显示,２．９、１．６、０．４ｋｂＧＢＳＳＧＵＳ的表达均以块茎明显高于茎段,达２～１０倍。０．８、１．６、２．９ｋｂＧＢＳＳＧＵＳ表达高于０．４ｋｂＧＢＳＳＧＵＳ。蔗糖浓度的升高可诱导ＧＢＳＳＧＵＳ的表达,而光照抑制了ＧＢＳＳＧＵＳ的表达。     

乳酸乳球菌苹果酸-乳酸酶基因的克隆

用酚抽提的方法提取乳酸乳球菌的基因组DNA,利用PCR方法从乳酸菌的基因组DNA中扩增出含有苹果酸-乳酸酶基因(malolactic enzyme gene,mle)的约1.6kb的DNA片断,用1%的琼脂糖凝胶分离扩增的片断,用试剂盒回收目的基因。将回收的目的基因与pGEM-T载体连接构建mle-T载体并转化大肠杆菌DH5a,挑取阳性克隆(白色菌落),酶切鉴定并测序。SalI酶切mle-T,回收mle DNA片断,与表达载体pET-28a载体连接,构建细菌Escherichia coli表达载体。     

柯萨奇病毒B5的VP1区域基因特征分析及蛋白二级结构预测

柯萨奇病毒B组5型(Coxsackievirus B5,CVB5)感染人体后可引起一系列疾病,包括上呼吸道感染、腹泻、手足口病(Hand,foot,and mouth disease,HFMD)、病毒性脑炎、无菌性脑膜炎、胰腺炎、弛缓性麻痹、扩张性心肌炎以及糖尿病等症状。为了解云南省手足口病和疱疹性咽峡炎患者中CVB5的分子特征,本研究从2018-2019年昆明市儿童医院收集的HFMD和疱疹性咽峡炎(Herpangina,HA)患者粪便中分离得到9株CVB5,基于CVB5的VP1区的系统进化树以及蛋白二级结构的预测来分析分离株的基因序列特征以及与CVB5原型株Faulkner之间的差异,并对CVB5的分子流行病学特征进行分析。结果显示,2018-2019年分离株均属于E基因簇,与Faulkner株相比,所有分离株的VP1区域的氨基酸出现共同的10个氨基酸突变且增加了1个蛋白连接位点。本研究初步探索了肠道病毒CVB5进化过程中突变导致患者症状的差异以及揭示CVB5的全球流行趋势。     

梅花鹿DRB 第二外显子等位基因鉴定的一种新方法

A new method was found which integrated Motif specific-PCR, SSCP and direct sequencing to identify the exon 2 of alleles of DRB genes in sika deer. Using this method, the detected 15 sequences which included no artificial sequences from mutation or recombination in the process all met the criterion to distinguish a new allele. The criterion is that there have to be identical sequences identified from at least two different individuals by PCR and direct sequencing. Compared with PCR-SSCP-cloning sequencing previously, this method can efficiently remove artificial sequences. Combined with the above criterion, this method provided a new approach for investigating DRB gene polymorphism of sika deer and other deer species.     

一种检测人中期染色体原位切口移位的新方法

本研究首次详细描述了在BrdU替代4个细胞周期以上的中期染色体上进行原位染色体切口移位的方法。研究证明,切口移位效率达峰值的最适温度为15—20℃,最佳时间为10—15分钟,DNasc Ⅰ的最佳浓度为2ng/ml。用本方法进行的人外周血淋巴细胞染色体的原位切口移位带型表明,原位切口移位的染色体带型特征与已知的G带、R带有较明显的差异,是另一种新的带型。本方法较用’H-dTTP或Bio-dUTP作标记物进行染色体原位切口移位更简便、快速,不仅可用于活性基因在不同种类基因组内的分布研究,而且可能在细胞遗传学和分子生物学研究中具有更广泛的用途。     

一种新的用于删除选择标记基因的Cre/lox系统

设计了一种新的诱导型Cre/lox系统,并在转基因烟草(Nicotianatabacum L.)中进行了验证.在诱导剂的作用下,位于同向lox位点之间的选择标记基因(hpt)和重组酶基因(Cre)在烟草愈伤组织中被删除.在该系统中,Cre基因在玉米乙酰苯胺类化合物诱导启动子(In5-2)的控制下表达.对转基因后代的分子检测结果表明,不论是否加入了诱导剂,目的基因(gus)均被整合到烟草基因组中;在诱导剂处理的48株转基因烟草To代中,45株的hpt基因被删除了.该系统只使用一个载体,克服了二次转化系统带来的问题.     

上海某高校新校区中抗生素抗性基因污染状况分析

探究新型环境污染物—抗生素抗性基因（ARGs）在校园环境中的分布状况。通过聚合酶链式反应(PCR)对上海某高校使用5年新校区不同区域污水检查井污泥中8种四环素类、4种磺胺类、7种β-内酰胺类、4种链霉素类和5种氯霉素类ARGs进行定性研究,并利用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术分析污泥中细菌群落的多样性。结果显示,校园各区域中共检出19种ARGs,有8种ARGs的检出率大于50%,其中磺胺类抗性基因sulI、sulII的检出率最高,为100%。实验区及餐饮区的ARGs检出种类最多,均为14种,其次为宿舍区(12种),教学区的ARGs检出最少(8种)。通过DGGE分析细菌群落结构,证明该地区的ARGs分布与细菌多样性无明显关系。新校区使用5年但ARGs污染严重,可能是由于人类活动（尤其是科研活动）对ARGs的产生及扩散存在促进作用。此外,细菌群落多样性与ARGs种类的关系表明ARGs在环境中的迁移可能受到除细菌种类之外其他环境因素的影响。