植物组织中ATP、ADP、AMP量的测定及能荷指标

用萤火虫发光器中的萤光素-萤光素酶测定腺三磷是最专一而灵敏的方法。常用来作细胞(花粉、精子)和以毫克计的组织或细胞器中的ATP含量的分析。萤光素-萤光素酶不仅可用于ATP的专一测定,如借助特     

基因工程学家的新目标——发光植物

在自然界,能发光的生物有某些细菌、甲壳动物、软体动物、昆虫和鱼类,但能发光的植物却不多见。基因工程的发展使科学家了解到,生物冷光也是由DNA分子中的基因协调控制的基因工程学家已能把发光基因导入植物细胞中,培育出夜晚能发磷光或萤光的植物。     

值得重视的新型酶试剂-萤光素酶

六十年代在研究萤火虫尾部发光机理中,发现了萤光素酶。之后人们又发现了许多结构上差异很大的多种萤光素酶。但研究最多的是萤火虫产生的萤光素酶和由海洋发光细菌产生的萤光素酶。它们所催化的底物——萤光素的结构非常不同,前者为6—羟基苯并噻唑,而后者为脂肪醛。     

萤光素酶报告基因在病毒学研究中的应用

萤光素酶是一类在氧气存在下能催化其底物特异性发光的酶,检出灵敏度高、特异性强。萤光素酶催化底物发光因无须外源光的激发,避免了非特异性干扰,具有其他报告基因不可替代的优势。萤光素酶基因作为报告基因已成为医学科学研究领域的重要标记工具,具有良好的应用前景。我们简要综述了萤光素酶报告基因在病毒学研究中的应用进展。     

Gaussia分泌型萤光素酶的研究进展及其应用

Gaussia分泌型萤光素酶是近年发现的一种来源于海洋桡脚类动物Gaussia princeps的新型分泌型萤光素酶,是目前已知的可自然分泌的最小萤光素酶,因其分子小、灵敏度高、半衰期短和可高效分泌,而成为一种理想的报告基因,广泛应用于体内外研究。我们就Gaussia分泌型萤光素酶的发光原理、荧光特性及其应用等进行简要综述。     

观察生物发光现象的好材料——发光细菌

生物发光是生物界的普遍现象。人们最常见的是萤火虫的发光。然而,在辽阔的自然界,发光生物何止萤火虫,例如,在微生物中,就有能发光的细菌。这种细菌寄生或共生于各种海洋动物如各种鱼类的体表、内脏或专门的发光器官中。一旦条件适宜就能发出蓝绿色的光     

萤火虫发光的化学机制

在若干昆虫中,普遍存在着生物冷光(Bioluminescence)现象。这些发光的昆虫大多数属于鞘翅目、萤科,通常称做萤火虫。这些昆虫发光有专门的复器,也是一种交配的信号。关于萤火虫发光的化学机理问题,不少学者进行过研究探讨。1947年,McElroy最早用北美洲萤火虫photinus pyralis作材料进行研究,发现萤火虫生物冷光要求ATP。1952年,B.L.斯特勒和J.R.托特尔用萤火虫生物冷光探测ATP,其灵敏度可达10~(-15)M(ATP);同年,Harvey研究发现,萤火虫发冷光的颜色是不同的,这是因为不同种的萤火虫含有不同类型的萤光素/萤光素酶系统。以后,M.德卢卡又进行了一系列的研究,提出了萤火虫发光反应的现代知识,这个被概述在图1中。     

发光的基因

发光的细菌使海洋发亮。这种奇异的水下光的生物化学原理,现在还没有完全了解。把重组DNA技术应用到这个问题上,科学家们发现,需要七个基因才能使栖身于Monocentris japanicus鱼的特殊器官内的Vibrio fisheri细菌产生光。这些称为Lux的基因,是包含在能使实验室内不发光的大肠杆菌发光的一个DNA片段内。其中两个基因为荧光素酶两个亚单元编码,而这种酶在一个长链醛的反应中产生一     

表达萤光素酶的HIV药物筛选细胞模型的建立

目的:构建基于萤光素酶的单次复制人免疫缺陷病毒(HIV)细胞模型,用于抗HIV药物的筛选。方法:构建含萤光素酶报告基因的假型慢病毒质粒,将疱疹性口炎病毒外膜糖蛋白(VSV-G)的表达质粒、HIV-1 Rev蛋白表达质粒、HIV Gag-Pol蛋白表达质粒和含萤光素酶报告基因的重组慢病毒质粒共转染HEK 293FT细胞,制备假型慢病毒;在假型慢病毒生产和再感染新鲜HEK 293FT细胞的过程中加入逆转录酶和蛋白酶抑制剂(如AZT),检测再感染的细胞中萤光素酶的表达水平,从而判断药物对HIV的抑制作用。结果:构建了含萤光素酶报告基因的重组慢病毒质粒pLenti-Luc;利用已知抗HIV药物AZT进行测试,发现HIV药物处理组细胞中萤光素酶活性远低于对照组。结论:建立了基于萤光素酶的HIV药物筛选细胞模型,该系统使用单次复制的报告病毒,具有良好的安全性,而使用萤光素酶基因作为报告基因使该系统具备极高的敏感性,该系统适合于进行高通量药物筛选。     

一株受二噁英类化学物质诱导表达的萤光素酶肝癌细胞系

 构建了一对二英类化学物质敏感的人肝癌细胞株 ,用于二英类化学物质生物筛选和快速半定量检测 .首先构建一在二英增强子调控下的萤光素酶报告基因质粒 ,该质粒转染入人肝癌细胞株HepG2 ,筛选稳定转染细胞株 .2 ,3,7,8 四氯代二苯并二英 (TCDD)诱导稳定转染细胞株萤光素酶表达 ,发光检测萤光素酶活性 .该细胞株用于TCDD检测 ,检测下限为 1 1pmol L ,线性范围为 1～ 10 0pmol L .该细胞系的建立可用于二英类化学物质的生物筛选和快速半定量检测     

一株受二噁英类化学物质诱导表达的萤光素酶肝癌细胞系

构建了一对二英类化学物质敏感的人肝癌细胞株 ,用于二英类化学物质生物筛选和快速半定量检测 .首先构建一在二英增强子调控下的萤光素酶报告基因质粒 ,该质粒转染入人肝癌细胞株HepG2 ,筛选稳定转染细胞株 .2 ,3,7,8 四氯代二苯并二英 (TCDD)诱导稳定转染细胞株萤光素酶表达 ,发光检测萤光素酶活性 .该细胞株用于TCDD检测 ,检测下限为 1 1pmol L ,线性范围为 1～ 10 0pmol L .该细胞系的建立可用于二英类化学物质的生物筛选和快速半定量检测     

CD31启动子表达载体的构建与功能鉴定

目的:构建CD31启动子的绿色荧光蛋白和萤光素酶真核表达载体,转染至内皮细胞系HUVEC和BEND3细胞中,对其生物学功能和活性进行初步检测,作为鉴定内皮细胞的新方法。方法:从基因组中钓取CD31启动子的核酸序列,将其插入pGL4.0萤光素酶载体和慢病毒表达载体pCDH-copGFP,经限制性内切酶酶切和测序验证后瞬时转染HUVEC和BEND3内皮细胞系及对照MCF7乳腺癌细胞,通过双萤光素酶实验检测其启动子活性,荧光显微镜观察绿色荧光表达。结果:双酶切与测序结果表明表达载体中正确插入了CD31启动子序列;双萤光素酶实验和荧光显微镜检测发现CD31启动子特异性在内皮细胞中表达。结论:CD31启动子的萤光素酶和绿色荧光表达载体构建成功,可作为鉴定内皮细胞的新型技术手段。     

幽门部在调节胃液分泌中的作用

一般解剖学书上把胃脏远端20%的范围定名为幽门部或胃窦。幽门部粘膜的特点是不含泌酶细胞,此种细胞恰在与胃体部粘膜的交界处即突然消失;它主要由粘液细胞构成。1902年Bayliss 和Starling 从十二指肠粘膜提取出消化道第一个激素——促胰液素(secretin)。这是激素概念在历史上第一次被提出。1906年Edkins受了这个新颖的激素概念的启发,曾注意到幽门部粘膜的组织结构不同于胃体部的粘膜,并用幽门部粘膜提取液给动物静脉注射后,能引起胃液分泌增加。他最后提出理论:食物本身或其化学成分,可刺激幽门部粘膜释放一种活性物质——促胃液素或胃泌素(gastrin);后者通过血液循环作用到胃腺促进其分泌。     

人免疫缺陷病毒假病毒药物筛选模型的构建及其应用

目的:构建人免疫缺陷病毒(HIV)假病毒模型,用多种HIV逆转录酶和蛋白酶抑制剂作用于该模型,以检测其是否能有效用于HIV抑制药物的筛选。方法:通过载体改造获得最终慢病毒载体puc18-NL4-3-LUC-stop,其中含有萤光素酶基因,将该载体与包膜质粒VSV-G共转染293FT细胞,包装产生HIV假病毒,在假病毒包装和病毒感染293FT细胞的过程中加入蛋白酶和逆转录酶抑制剂,通过检测感染细胞中萤光素酶的表达来检测该模型的有效性,并利用此模型检测药物的抗病毒效果。结果:将HIV逆转录酶和蛋白酶抑制剂作用于该假病毒模型时发现萤光素酶的表达得到很大程度的抑制。结论:建立了HIV假病毒药物筛选模型,该模型以萤光素酶基因作为报告基因,快速灵敏,在抗HIV药物筛选中有一定的应用价值。     

含分泌型萤光素酶和绿色荧光蛋白双报告基因的慢病毒载体的制备与表达分析

目的:制备含分泌型萤光素酶和绿色荧光蛋白双报告基因的慢病毒载体,为慢病毒载体的进一步广泛应用奠定基础。方法:克隆构建含分泌型萤光素酶和绿色荧光蛋白双报告基因的转基因载体pCS-gluc-2A-eGFP,酶切与序列分析鉴定其正确后,与包装质粒pCMVHR’Δ8.2、包膜质粒pVSV-G共转染293FT细胞,获得含分泌型萤光素酶和绿色荧光蛋白双报告基因的重组慢病毒载体;重组慢病毒载体感染A549、Huh7细胞后,用荧光显微镜直接观察报告基因GFP的表达,或取细胞上清实时检测分泌型萤光素酶的表达。结果:制备了含双报告基因的重组慢病毒载体,感染细胞后可以活体观察绿色荧光蛋白的表达,也可以快速灵敏地检测到分泌型萤光素酶的表达。结论:所获含分泌型萤光素酶和绿色荧光蛋白双报告基因的重组慢病毒载体感染效率高,表达易于活体实时检测,灵敏度高。本研究为慢病毒载体的广泛应用奠定了基础。     

基于裂解酶与ATP生物发光法特异定量检测炭疽杆菌方法的研究简

目的：原核表达炭疽杆菌噬菌体叮裂解酶（PlyG）和萤光素酶（Luc）,结合这2种酶建立特异定量检测炭疽杆菌的方法。方法：PCR扩增得到带有His标签的裂解酶基因和萤光素酶基因,构建重组表达载体pET22b-p@G和DET22b-luc,转化至大肠杆菌BL21（DE3）并诱导表达,过镍柱纯化得到目的蛋白;利用裂解酶裂解和ATP生物发光定量检测蜡样芽孢杆菌RSVFl,与平板计数法对比建立线性关系。结果：表达了炭疽杆菌噬菌体γ裂解酶和萤光素酶,并建立了特异定量检测蜡样芽孢杆菌RSVF1的方法,与平板计数方法具有显著的线性相关。结论：因炭疽杆菌与蜡样芽孢杆菌RSVF1均对PlyG具有较强的敏感性,故本研究所建立的将炭疽杆菌噬菌体γ裂解酶与萤光素一萤光素酶系统相结合的检测方法对现场或临床定性定量检测炭疽杆菌提供了理论支持,具有良好的应用前景。     

基于裂解酶与ATP生物发光法特异定量检测炭疽杆菌方法的研究

目的:原核表达炭疽杆菌噬菌体γ裂解酶(PlyG)和萤光素酶(Luc),结合这2种酶建立特异定量检测炭疽杆菌的方法。方法:PCR扩增得到带有His标签的裂解酶基因和萤光素酶基因,构建重组表达载体pET22b-plyG和pET22b-luc,转化至大肠杆菌BL21(DE3)并诱导表达,过镍柱纯化得到目的蛋白;利用裂解酶裂解和ATP生物发光定量检测蜡样芽孢杆菌RSVF1,与平板计数法对比建立线性关系。结果:表达了炭疽杆菌噬菌体γ裂解酶和萤光素酶,并建立了特异定量检测蜡样芽孢杆菌RSVF1的方法,与平板计数方法具有显著的线性相关。结论:因炭疽杆菌与蜡样芽孢杆菌RSVF1均对PlyG具有较强的敏感性,故本研究所建立的将炭疽杆菌噬菌体γ裂解酶与萤光素-萤光素酶系统相结合的检测方法对现场或临床定性定量检测炭疽杆菌提供了理论支持,具有良好的应用前景。     

动物活体成像生物发光稳定细胞株的构建

目的:构建组成型表达萤光素酶基因的载体,建立稳定高表达萤光素酶的MCF-7乳腺癌细胞株,检测其对细胞增殖的影响及在传代后的表达效果.方法:以载体pGIA.20为模板,PCR扩增萤火虫萤光素酶基因,将其克隆到载体pIRESpuro2上,将获得的pIRESpuro2-Luc经酶切和测序验证后,转染293T、MCF-7及ZR...     

乙型肝炎病毒核心启动子下游克隆入Teto序列后其在不同细胞系中转录活性的变化

目的:探讨将Teto序列克隆入乙型肝炎病毒核心启动子(Cp)下游后对该启动子在不同细胞系中转录活性的影响。方法:利用PCR从质粒pTL-8中扩增7个Teto序列,并将其克隆入T载体pMD19-T/Simple中,测序正确后将7个Teto序列亚克隆入pGL3-Basic/Cp萤光素酶报告基因质粒中Cp启动子的下游,以构建质粒pGL3-Basic/Cp/x7t。将能表达TetR的质粒pTL-8的萤光素酶编码基因切除后,与pGL3-Basic/Cp/x7t共转染肝癌细胞系HepG2、宫颈癌细胞系HeLa、绿猴肾细胞系COS-7、乳腺癌细胞系MDA-MB-231和结肠癌细胞系HT-29,通过双萤光素酶检测系统检测萤光素酶在这些不同细胞系中的活性,以分析将Teto序列克隆入乙型肝炎病毒核心启动子下游后对Cp在不同细胞系中转录活性的影响。结果:构建了质粒pGL3-Basic/Cp/x7t,将其转染HeLa、COS-7、HepG2、MDA-MB-231和HT-29细胞后其相对萤光素酶活性分别为56.14、171.52、211.03、6.11和34.24。结论:将Teto序列克隆入Cp下游并不能明显提高Cp的转录活性,而且破坏了Cp的组织特异性转录活性。     

细菌发光的分子生物学

早在古代,亚里士多德就曾发现腐烂的鱼在黑暗中会发出美丽的光。这一神奇的现象引起了许多人的惊异和探索,但对于细菌生物性发光(Bioluminescence)的正式描述却是一百多年前才有的事情。发光细菌最普遍的生活方式是作为自养菌生活在海洋中;或腐生于死鱼和烂肉中;或共生于海洋鱼类的肠道;或寄生于甲壳纲动物与昆虫的体内;或与真骨类鱼及鱿鱼共生形成发光共生体。发光细菌均为革氏阴性、能运动,棒状,兼性厌氧。几乎所有发光细菌都可划归到弧菌属(Vibrio)、