串联抗菌肽Cecropin B基因在莱茵衣藻中的表达及其抗菌活性分析

为了应对各种抗生素在水产养殖业所带来的副作用,我们在本文中尝试利用微藻对一种抗菌肽进行表达的可行性研究．根据莱茵衣藻核基因组偏爱密码子对抗菌肽Cecropin B基因进行改造,并将4个经改造的Cecropin B基因依次串联起来,中间加上莱茵衣藻的自剪切连接肽序列LWMRFA,人工合成总长度为522 bp的串联Cecropin B基因．将串联Cecropin B基因克隆到含hsp70-RBCS2启动子和RBCS2终止子的pH105载体上,再与携带ble筛选基因的表达框架连接,构建重组表达载体pCB124．采用玻璃珠转化法将载体pCB124导入莱茵衣藻cc-849中,筛选得到能表达抗菌肽Cecropin B的转基因衣藻．经过6个月的保持培养后,进一步对转基因藻细胞提取液进行抗菌活性分析,发现转基因藻具有明显的抑制革兰氏阴性菌(大肠杆菌)和革兰氏阳性菌(枯草芽孢杆菌和溶壁微球菌)生长的特征．这一结果为具有抗菌活性的饵料藻的生产和应用提供了新的途径．     

莱茵衣藻E2泛素结合酶CrUBC23调控油脂积累

【目的】为研究莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)泛素结合酶(ubiquitin-conjugating enzymes,E2)CrUBC23在莱茵衣藻油脂代谢中的作用,为高产油微藻基因工程改良和揭示藻类油脂合成及代谢调控机理奠定基础。【方法】qRT-PCR分析莱茵衣藻在低氮、低磷胁迫下泛素结合酶CrUBC23表达情况;克隆CrUBC23同源基因干涉片段和全长基因,构建RNAi干涉载体和过量表达载体,转化莱茵衣藻并检测生物量和油脂含量;构建CrUBC23-GFP融合表达载体,用农杆菌浸染洋葱表皮细胞进行亚细胞定位。【结果】莱茵衣藻在低氮、低磷胁迫下CrUBC23基因表达量显著增加,增加幅度分别为正常培养的4.98–5.80倍和1.85–5.20倍。RNAi干扰结果显示,转基因藻细胞中性脂含量降低5.5%,总脂含量降低3.16%–17.6%。过量表达结果显示,转基因藻细胞中性脂含量增加8.8%,总脂含量增加4.51%–14.03%。【结论】CrUBC23正向调控莱茵衣藻油脂代谢,该基因定位于细胞核。     

转基因衣藻lba及对照藻产氢培养条件的优化

通过对莱茵衣藻849及其转基因衣藻lba进行光照强度、细胞浓度和培养基中硫酸盐含量三因素三水平的正交实验,确定了两个藻种的最佳产氢条件,同时对转基因藻和849产氢培养条件下的光合放氧速率和pH进行了检测。实验结果表明,在25 ℃下,莱茵衣藻849和转基因衣藻lba的最佳产氢条件都为光照强度 60μmol/(m²·s),细胞浓度为叶绿素含量12.5μg/ml,培养基中硫酸盐含量0μmol/L。莱茵衣藻849和转基因衣藻lba的最高氢气产量分别达到了349μl/mg chlorophyll 和634μl/mg chlorophyll。在产氢条件下,转基因藻lba的净光合放氧速率比849低。结果为利用豆血红蛋白特性通过基因工程手段提高莱茵衣藻产氢量提供基础实验数据。     

RNA干扰20S蛋白酶体α亚基基因对莱茵衣藻油脂代谢的影响

为了解20S蛋白酶体α亚基(20S proteasome alpha subunit A, POA1)基因对莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)油脂代谢的调控,对莱茵衣藻CC425在低氮胁迫下的CrPOA1表达进行了分析,克隆POA1同源基因片段,构建pMaa7IR/XIR干涉载体并转化莱茵衣藻CC425,对CrPOA1进行有效沉默,测定转基因藻株细胞干质量和油脂含量;克隆全长基因,构建CrPOA1-GFP融合表达载体并转化洋葱表皮细胞,进行亚细胞定位。结果表明,莱茵衣藻在低氮培养下,CrPOA1 mRNA水平比对照(正常培养)显著降低(P0.01),RNAi转基因藻株CrPOA1 mRNA水平比对照pMaa7IR/XIR(maa7)降低79.36%～85.35%,沉默效果较好;RNAi转基因藻株细胞干质量与对照maa7无显著差异,油脂含量比对照maa7显著降低6.38%～24.63%,CrPOA1正向调控莱茵衣藻油脂;亚细胞定位于细胞核。这表明CrPOA1参与了莱茵衣藻的油脂代谢过程。     

4-香豆酰-CoA连接酶 (4CL) 和聚酮合酶 (PKS1) 的融合蛋白在莱茵衣藻中表达促进树莓酮积累

树莓酮具有重要的医药价值,如抗流感、预防糖尿病等。为了在莱茵衣藻Chlamydomonas reinhardtii中获得树莓酮,本研究将树莓酮合成的最后两个步骤中的酶,即4-香豆酰-CoA连接酶 (4-coumaryl-CoA ligase,4CL) 和聚酮合酶 (Polyketide synthase,PKS1) 通过甘氨酸-丝氨酸-甘氨酸 (Gly-Ser-Gly,GSG) 三肽接头融合在一起,构建莱茵衣藻表达载体pChla-4CL-PKS1。通过电转化的方法将由PSAD启动子驱动的融合基因4CL-PKS1插入野生型莱茵衣藻 (CC125) 和细胞壁缺失型莱茵衣藻 (CC425) 中。结果在表达4CL-PKS1融合蛋白的野生型莱茵衣藻和细胞壁缺失型莱茵衣藻中,树莓酮含量分别为6.7 μg/g (鲜重) 和5.9 μg/g (鲜重),高于天然植物中树莓酮的含量（2–4 μg/g）。     

二次转化获得整合phbA、phbB、phbC基因的转基因烟草(英文)

将携有导肽序列的phbB(编码乙酰乙酰CoA还原酶 )和phbC(编码PHB合酶 )连入pBIB_HYG得到组成型表达载体pZCB ,用冻融法转入根癌土壤杆菌 (Agrobacteriumtumefaciens (SmithetTownsend)Conn)并由其介导转化已整合且表达phbA(编码 3_酮硫裂解酶 )基因并具有卡那霉素抗性的转基因烟草 (NicotianatabacumL .)。通过二次转化可避开传统杂交育种 ,在 5个月内获得整合PHB合成所需 3个基因的转基因烟草。所获转基因植株表型正常 ,经PCR、PCR_Southern、RT_PCR_DNA杂交检测确定有 5 0株烟草稳定整合phbB、phbC基因 ,其中 6 .6 7%的植株可在转录水平表达双基因     

外源报告基因EGFP在盐藻中实现瞬时表达

探索杜氏盐藻 (Dunaliellasalina)的转基因方法和筛选方法 .利用烟草花叶病毒启动子 (CaMV35S)、衣藻叶绿体atpA启动子与来源于水母的加强型绿色荧光蛋白报告基因 (EGFP)构建表达载体pART7GFP和pUCGFP ,转化盐藻 .EGFP在CaMV 35S启动下表达出绿色荧光蛋白 ,在荧光显微镜下看到发绿色荧光的转基因盐藻 .根据荧光数目进行统计 ,转化效率高于 5 % .衣藻来源的启动子atpA在盐藻中未能启动EGFP的表达 .用直径 1μm的金粉颗粒和 0 6 μm的金粉进行基因枪法转化 ,1μm的金粉颗粒成功将外源基因导入盐藻 ,用 0 6 μm的金粉配合多种技术参数也没有将外源基因导入盐藻 .EGFP可以用作盐藻遗传转化的报告基因使单细胞真核生物盐藻可以利用流式细胞术 (FACS)等技术进行筛选 ,从而避开平板筛选转基因盐藻的限制 ,并使转基因盐藻实现无抗生素筛选成为可能     

莱茵衣藻磷脂二脂酰甘油酰基转移酶3在三酰甘油合成中的功能研究

为研究磷脂二脂酰甘油酰基转移酶（PDAT）在三酰甘油合成中的功能,克隆了莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii） PDAT同源基因CrPDAT3干涉片段,通过构建CrPDAT3 RNAi 干涉载体并转化莱茵衣藻,对CrPDAT3基因有效沉默,结果显示转基因藻株生长减缓,油脂含量下降14.65%-45.15%,说明CrPDAT3对油脂合成起到重要的作用。研究结果对于该基因应用于微藻油脂的遗传改良将起到重要作用。       

转基因衣藻对重金属的抗性及对镉离子的富集

目的：研究了转基因衣藻对不同重金属离子的抗性和对Cd^2＋的富集行为。方法：将MT-like基因在莱茵衣藻细胞中的表达后通过摇瓶实验测试其对重金属离子的抗性和富集能力。结果：转基因衣藻对Pb^2＋、Zn^2＋和Cd^2＋三种重金属离子的抗性得到明显增强,其中以对Zn^2＋的抗性增强最为显著。转基因藻对Cd^2＋的富集能力经MT-like蛋白表达后较野生藻细胞有较大增加,最大达到144．48μmol／g,为野生藻的8．3倍。结论：转基因衣藻对重金属离子的抗性和对Cd^2＋的富集能力较野生衣藻有较大提高。     

利用瞬时表达系统研究马铃薯Y类病毒基因对豌豆Hsp70基因启动子激活能力的差异(英文)

建立了一个瞬时表达系统以研究豌豆种传花叶病毒 (PSbMV ,一种马铃薯Y类病毒 )不同基因对豌豆(PisumsativumL .)Hsp70基因启动子激活能力的差异。构建了豌豆Hsp70基因启动子指导下的GUS基因的表达载体 ,同时还制备了 35S启动子指导下的PSbMVP1和P3基因的表达载体。以表达载体DNA包被的金粉做子弹 ,利用基因枪对豌豆离体叶片进行共轰击实验 ,结果表明 ,PSbMVP1和P3基因在激活豌豆Hsp70基因启动子的能力上存在明显差异。     

丙肝病毒融合抗原基因NS3-C定点整合入衣藻叶绿体基因组的研究

用ＰＣＲ 方法从丙型肝炎病毒（ＨＣＶ） ｃＤＮＡ 文库中克隆了两段ＤＮＡ 片段,即ＨＣＶ 基因组非结构ＮＳ３区抗原基因（约０．７ ｋｂ）和核心抗原Ｃ区抗原基因（约０．６ ｋｂ）的ｃＤＮＡ 片段。在两段ｃＤＮＡ 间加入连接肽Ｓｅｒ－ Ｐｒｏ－ Ｇｌｙ－ Ｓｅｒ 的密码子序列,构建成融合抗原基因ＮＳ３－ Ｃ。将该融合基因与衣藻叶绿体基因ａｔｐＡ 的启动子和ｒｂｃＬ 基因的３′末端连接,得到丙肝病毒融合抗原基因ＮＳ３－ Ｃ表达盒,再将该表达盒与选择标记基因ａａｄＡ 表达盒和衣藻叶绿体基因组同源片段连接,构建成衣藻叶绿体转化载体ｐＳＳ６。基因枪法转化衣藻叶绿体,经壮观霉素筛选获得转化再生的单藻落,对转基因衣藻的ＰＣＲ 和Ｓｏｕｔｈｅｒｎ 杂交分析表明,融合抗原基因ＮＳ３－ Ｃ已整合到衣藻叶绿体基因组中。     

来源于Pyrococcus furiosus的耐高温α-淀粉酶基因在衣藻叶绿体中的表达

来源于Pyrococcusfuriosus的耐高温α-淀粉酶是一种重要的酒精工业用酶,在植物中表达耐高温α-淀粉酶可以大大降低用植物秸秆生产酒精的成本。选择衣藻叶绿体基因组同源片段clpP-trnL-petB-chlL-rpl23-rpl2和壮观霉素抗性基因,构建了来源于Pyrococcusfuriosus的耐高温α-淀粉酶基因的衣藻叶绿体表达载体p64A。通过基因枪将其导入衣藻叶绿体中,经壮观霉素抗性(100mg/L)筛选,获得了9个抗性衣藻转化子。转化子经过抗性继代筛选后,经PCR、Southernblot检测分析及暗培养,证实耐高温α-淀粉酶基因已整合到衣藻叶绿体基因组中并得到表达。酶活性检测表明,转基因衣藻表达产物具有耐高温α-淀粉酶活性,每克鲜重衣藻最高达77.5u。实验结果证明在植物叶绿体中表达工业酶制剂是可行的。     

野生型莱茵衣藻及其不同突变株的抗NaCl能力检测

检测莱茵衣藻的2种野生型CC-124、CC-125和15个不同突变株对NaCl抗性的结果表明,野生型品系CC-124和CC-125对NaCl的抗性达到260 mmo1·L-1,其中叶绿素b缺失的cbn1-48mt 和cbn1-48mt-基因突变株品系对NaCl最为敏感(即对100mmo1·L-1以上浓度的NaC1表现敏感).用紫外线照射诱变法,对野生型品系CC-124进行诱导,初步筛选出对150mmol·L-1NaCl敏感的突变株6个,对350mmol·L-1NaCl有抗性的突变株2个.     

一个莱茵衣藻WD40蛋白正向调控油脂的积累

WD40蛋白(WD40-repeats)一般存在于真核生物中,具有广泛的生理生化功能。本研究以莱茵衣藻一个WD40(Cre12.g552900)蛋白为研究对象,通过遗传转化的方法实现对该基因的敲除和过量表达。转基因藻株检测结果显示Cr WD40 RNAi转基因藻株油脂含量减少了11%~24%,而Cr WD40过量表达转基因藻株油脂含量增加了14.3%~75%,正反两方面实验说明Cr WD40对油脂积累起到正向调控的作用。     

启动子Ptac与PsbA在鱼腥藻7120中表达hG-CSF的效率比较

为了比较外源性启动子Ptac与内源性启动子PsbA在鱼腥藻7120中表达外源基因时的效率,构建了分别含Ptac和PsbA两种启动子的穿梭表达载体pRL-PsbA-GCSF、pRL-Tac-GCSF;利用三亲结合转移法转化鱼腥藻7120,利用抗生素筛选,通过质粒提取和PCR方法鉴定,获得了分别由2种启动子驱动表达hG-CSF的转基因蓝藻,转基因藻中目的基因以质粒形式存在;利用半定量RT-PCR方法对2种转基因藻的hG-CSF转录水平进行比较,发现PsbA启动子驱动效率与Ptac启动子没有明显差异;利用ELISA方法比较hG-CSF蛋白表达量,发现PsbA启动的蓝藻中hG-CSF表达量是Ptac诱导条件下表达量的1.17倍。     

莱茵衣藻BBS8蛋白的原核表达、纯化及多克隆抗体的制备

为制备一支高特异性的莱茵衣藻BBS8兔源多克隆抗体, 研究首先在大肠杆菌中表达N-端6×His标签标记的BBS8融合蛋白(6×His::BBS8)并对其进行镍柱纯化, 而后将纯化所得6×His::BBS8蛋白免疫新西兰大白兔。免疫3次后采集少量抗血清, 利用间接ELISA法测定其效价为1﹕102400。然后, 利用protein A纯化珠对所得BBS8抗血清进行IgG亚型抗体富集, 接着利用大肠杆菌表达和纯化所得N-端MBP标签标记的BBS8(MBP::BBS8)对IgG抗血清进行抗原抗体亲和纯化。利用纯化后的anti-BBS8多克隆抗体对莱茵衣藻野生型CC-125和bbs8突变体藻种的全细胞蛋白提取物进行免疫印迹鉴定, 所得anti-BBS8多克隆抗体特异性较高, 适合用于后续莱茵衣藻BBS8蛋白功能的研究。     

杜氏盐藻两种碳酸酐酶基因启动子的克隆和功能研究

将克隆得到的杜氏盐藻DCA7和CA基因的启动子区与bar基因和NOS polyA终止子片段融合,分别构建成pMDDC-B和pMDC-B转基因杜氏盐藻表达载体。用基因枪法将两种表达载体转化人杜氏盐藻细胞,通过除草剂草丁膦筛选培养获得转化藻株,对转化藻株进行分析。对转化杜氏盐藻藻株的筛选培养结果表明：pMDDC-B和pMDC-B载体中的外源bar基因能在杜氏盐藻细胞中稳定或瞬时表达。同时在氦气压力为690kPa条件下,微弹轰击2次比微弹轰击1次或3次的效果更好。对pMDDC-B转化杜氏盐藻得到的稳定表达的转化藻株进行的PCR和Southern印迹分析的结果表明：外源的bar基因确已整合到杜氏盐藻基因组中。Northern印迹分析表明：DCA7基因启动子驱动bar基因在杜氏盐藻细胞中的表达效率受氯化钠浓度梯度调控。推测首次克隆得到的DCA7基因启动子可能是一种活性高、安全性好的高渗诱导性启动子;杜氏盐藻DCA7和CA基因启动子区的GT高度重复序列,可能与杜氏盐藻高度耐盐的分子机制有关。     

心肌特异性高表达热休克蛋白27转基因鼠建立

目的 建立人热休克蛋白27（heat shock protein 27, Hsp27）基因在小鼠心肌特异性表达的转基因鼠模型。 方法 将人心肌Hsp27cDNA插入含有心肌特异性表达启动子αMHC的pBSⅡ-SK+载体中,限制性内切酶EcoRI酶切、纯化后,获得含有αMHC启动子－Hsp27cDNA－HGH polyA的线性DNA片段,以显微注射法将目的基因导入受精卵, PCR筛选基因型,Western Blot鉴定转移基因的表达和表达的组织特异性。结果和结论 共获得两个转基因系小鼠,均呈心肌组织特异性高表达。     

不同启动子驱动下转基因盐藻外源基因的稳定表达

摘要：为了探讨外源性与内源性启动子对转基因盐藻外源基因表达的影响,将含外源性启动子CMV35S的表达载体CMV35S-bar（G12）和含内源双拷贝碳酸酐酶启动子DCA1的表达载体DCA1-bar（D-B）分别转化盐藻,筛选稳定转化株后,观察在不同启动子驱动下外源基因的表达情况及对转基因盐藻生长的影响。 通过电击法分别将表达载体G12 和D-B转化盐藻,经PPT筛选后,各得到了3株PPT抗性藻株,经PCR及测序分析证实外源基因bar已经整合到盐藻的基因组中,半定量RT-PCR结果显示,在内源性启动子DCA1驱动下,bar基因的表达强度明显高于在外源性启动子驱动下bar的表达,并且D-B转化株的bar基因表达在盐诱导下其表达明显提高,而G12转化株中bar基因的表达对盐诱导无反应。Southern blot 分析显示,外源基因的拷贝数与不同启动子间无相关性。转化株的生长特性分析显示,D-B转化株的生长速度明显高于G12转化株。本研究的结果指出,内源诱导型启动子在驱动转基因盐藻外源基因的高效稳定表达中比外源组成型启动子更具有优势。     

增强型绿色荧光蛋白在集胞藻6803中的表达

利用聚球藻7942热休克基因groESL的启动子和报告基因egfp,构建了表达载体pUC-Tegfp并转化集胞藻6803,并通过所制备抗体对转基因藻进行蛋白免疫印迹检测.结果发现,在转基因藻株T-egfp的细胞粗提液中含有能与eGFP抗体特异结合的蛋白质,表明外源增强型绿色荧光蛋白基因(egfp)在集胞藻6803中成功表达.