利用改进的Cap-trapper法构建拟斯卑尔脱山羊草(Ae.speltoides Tausch)全长cDNA文库

Captrapper法是目前全长cDNA文库构建的重要方法之一。在引进、消化、吸收的基础上,通过设计引物,同位素检测,对末端转移反应条件控制等方面做了一些切实可行的改进,形成了一套简单易行的技术体系。利用改进的Captrapper方法,成功构建了小麦B基因组的可能供体种拟斯卑尔脱山羊草(Ae.speltoides)的全长cDNA文库。经综合评价,文库的全长比例达到89.6%,重组率为99%,库容量超过3.0×106cfu。     

几种全长cDNA文库构建方法比较

全长cDNA文库是高效、大规模获得基因全序列信息的一条有效途径,尤其是对基因组庞大,近期内尚不能进行全基因组测序的生物来说,是一条开展功能基因组研究的重要途径。本文对几种全长cDNA文库的构建方法进行了概述,针对各种方法的原理及优缺点做了分析、比较,并结合本实验室的结果,重点介绍了Cap-trapper法在小麦全长cDNA文库中的应用及文库中全长基因比例判定方法。     

Vector-capping: a simple method for preparing a high-quality full-length cDNA library.

Full-length cDNAs play an essential role in identifying genes and determining their promoter regions. Here we describe a simple method for constructing a full-length cDNA library, which has the following advantages: (i) it consists of only three steps including direct ligation between a vector and a cDNA strand using T4 RNA ligase, (ii) it contains neither a PCR process generating mutations nor restriction enzyme treatment causing truncation of cDNA, (iii) the intactness of cDNA is assured due to the presence of an additional dGMP at its 5' end, (iv) approximately 95% of cDNA clones are full-length when cultured cells or fresh tissues are used, (v) several micrograms of total RNA without mRNA purification is sufficient for preparation of a library containing >10(5) independent clones, and (vi) a long-sized full-length cDNA up to 9.5 kbp can be cloned. This method will accelerate comprehensive gene analysis in a variety of eukaryotes.     

穴蚁蛉幼虫全长均一化cDNA文库的构建

通过构建穴蚁蛉幼虫(俗称蚁狮)全长均一化cDNA文库,以期了解蚁狮的抗菌肽、毒素蛋白以及其它药用蛋白种类,为日后筛选、克隆表达和分离纯化这些药用蛋白奠定基础.用针刺诱导蚁狮产生抗茵物质后,分离纯化总RNA,结合SMART全长文库与DSN(duplex-specific nuclease)均一化技术,构建全长均一化cDNA文库,并通过平板计数和菌落PCR方法鉴定文库.随机挑选192个单克隆进行5′端测序,并与NCBI数据库进行比对分析.结果显示,构建出的文库平均插入片段长度为1 200bp,原始文库的滴度达到7.5×105 CFU/mL,而扩增文库则为1.95×1011CFU/mL.在所挑选的单克隆中,共获得190条有效序列,平均读长1 340 bp,文库重组率达到98.96%.与NCBI数据库比对后发现,这些序列可能是一些编码蚁狮免疫、消化及毒性蛋白的基因.     

利用改进的Oligo-capping法构建手掌参全长cDNA文库

Oligo-capping法是构建全长cDNA文库的重要方法之一.以名贵中药手掌参(Gymnadenia conopseaR.Br.)的幼芽组织为材料,通过减少mRNA的用量,用pUC18作载体,设计特异引物对第1链cDNA进行PCR扩增,按片段大小分级回收cDNA,形成了一种以Oligo-capping法为基础,构建珍稀材料全长cDNA文库的快速、简单的技术体系.利用该方法,首次成功地构建了手掌参的全长cDNA文库.经综合评价,文库容量达到了8×105个/μg cDNA,全长cDNA比例达到68%,重组率超过96%,说明本实验的改进非常成功.该文库的建成为手掌参的遗传资源保护和功能基因发掘等理论与应用研究奠定了基础.     

水杨酸诱导湖北海棠全长cDNA文库的构建及应用

以'湖北海棠'为材料,经水杨酸处理后,用改良CTAB法提取总RNA,纯化后构建全长cDNA文库,并进行PGIP基因的克隆.结果表明:(1)提取的总RNA无降解,无污染;mRNA弥散带主要集中在500～2 000 bp左右,没有rRNA 残留.(2)ds cDNA弥散带主要分布于300～2 000 bp之间,PCR验证后片段大小分布于200～2 000 bp之间,说明合成ds cDNA质量较好,成功地构建了全长cDNA文库.(3)通过PCR从该cDNA文库中克隆了PGIP基因,命名为MhPGIP,GenBank登录号为FJ449708;其核苷酸序列及推导氨基酸序列与苹果的一致性分别为98%和97%,该序列含有两个串联的亮氨酸重复序列.综上所述,构建的全长cDNA文库质量很好,该文库的建成可以用于今后抗病新基因的挖掘、克隆和利用,为苹果抗病机理的研究奠定基础.     

盐生植物海马齿盐胁迫全长cDNA文库的构建与分析

为了研究盐生植物耐盐基因表达调控,本实验以海水浇灌的海马齿植株为供试材料,构建了盐胁迫下的全长cDNA文库。构建方法如下:采用改良的CTAB法提取总RNA,SMART法反转录合成cDNA,LD-PCR方法合成双链cDNA。LD-PCR产物经蛋白酶K消化和SfiⅠ酶切后,经CHROMA SPIN+TE-1000分离柱子除去小片段DNA后,回收0.5kb以上的片段,按照适当的比例连接λTripIEX2载体。连接产物利用MaxPlaxTMLambda Packaging Extracts进行体外包装,得到海马齿初级cDNA文库。初始文库的独立克隆数为2.4×106pfu,初级文库滴度大于4.80×106pfu/mL,重组率为93.75%,插入片段为0.5～5kb,扩增文库的滴度为1.21×109pfu/mL,所得文库质量较高。本研究表明该cDNA文库适合于盐生植物海马齿相关基因的克隆和分析。     

小麦丛矮病毒（WRSV）的近全长cDNA基因文库的构建

用大肠杆菌Poly（A）聚合酶,在纯化的小麦丛矮病毒的单链基因组RNA3＇末端加多聚腺苷酸,以此RNA作模板,12－18寡聚脱氧胸核着酸作引物,合成cNDA后,分别用限制性内切酶PstI和EcoRI对该cDNA酶切,同时再分别用PstI单酶和SmaI与EcoRI双酶对pUC载体酶切,经连接、转化感受态细胞、筛选和酶切鉴定后,共得到10种不同大小的非定向克隆,其大小之和约14kb,同时还得到定向克隆47个。已知N蛋白基因3＇端含有SacI酶切位点,故在用限制性内切酶SacI对10种插入片段进行分析后发现,仅有约6kb的插入片段含有SacI位点,再用合成的与WRSVNN蛋白mRNA3＇端顺序相同的引物对该克隆进行顺序分析证明,它含有WRSVN蛋白、G蛋白、M蛋白和部分L蛋白基因。对47个定向克隆进行顺序测定后,用DNA顺序分析软件将它与其它几种弹状病毒基因组的3＇前导（leader）和5＇拖尾（trailer）RNA进行比较后发现,有两个定向克隆分别含有它们的3＇前导或5＇拖尾的高保守区顺序,构建了一个近全长的小麦丛矮病毒（WRSV）cDNA文库。     

红树植物秋茄中液泡膜内在蛋白（TIP）全长cDNA的克隆和表达分析

利用cDNA快速末端扩增 (RACE )技术获得红树植物秋茄液泡膜内在蛋白 (TIP)的全长cDNA (GenBank登录号 :AF5 2 1135 )。该cDNA全长为 1 1kb ,含有一个 75 6个核苷酸的完整开放阅读框 ,编码 2 5 2个氨基酸 ,等电点为5 77,分子量为 2 6 3kD。该氨基酸序列含有 6个跨膜区和两个高度保守的Asparagine proline alanine (NPA)基序。与冬葡萄、花椰菜、拟南芥的TIP相比 ,氨基酸的一致性达到 77%～ 79%。Northern分析表明盐分抑制该基因在红树 3个种中的表达 ,这种下调表达可能降低液泡膜水分渗透 ,有利于盐胁迫下细胞的保水。     

DSN Depletion is a Simple Method to Remove Selected Transcripts from cDNA Populations

A novel DSN-depletion method allows elimination of selected sequences from full-length-enriched cDNA libraries. Depleted cDNA can be applied for subsequent EST sequencing, expression cloning, and functional screening approaches. The method employs specific features of the kamchatka crab duplex-specific nuclease (DSN). This thermostable enzyme is specific for double-stranded (ds) DNA, and is thus used for selective degradation of ds DNA in complex nucleic acids. DSN depletion is performed prior to library cloning, and includes the following steps: target cDNA is mixed with excess driver DNA (representing fragments of the genes to be eliminated), denatured, and allowed to hybridize. During hybridization, driver molecules form hybrids with the target sequences, leading to their removal from the ss DNA fraction. Next, the ds DNA fraction is hydrolyzed by DSN, and the ss fraction is amplified using long-distance PCR. DSN depletion has been tested in model experiments. Electronic supplementary material  The online version of this article (doi:) contains supplementary material, which is available to authorized users.     

夜香树均一化全长cDNA文库的构建及EST分析

为构建高质量的夜香树(Cestrum nocturnum)均一化全长c DNA文库,以其花朵为材料,采用DSN均一化技术与改进的SMART技术相结合,将连接产物进行脱盐浓缩后电转化进行构建。结果表明,未脱盐连接产物的转化效率为1μL连接产物有7000个菌落,理论重组率为96%;脱盐后,提升为4.1×106个菌落,理论重组率为98%;蓝斑也有插入片段,实际重组率应为100%;插入片段大小平均为1.6 kb。随机挑取500个单克隆(含50个蓝斑)测序,共获得464条EST,单一序列(unigene)为426条,占91.8%,其中片段重叠群26个,单基因400个,冗余率仅为8.1%,表明构建文库的均一化效果较好,可满足后续功能基因的筛选和基因信息的研究。     

用限制性cDNA文库制作K562细胞基因表达谱芯片探针

以人红白血病K562细胞为材料,应用限制性显示PCR（RD-PCR）技术构建cDNA文库,该文库通过PCR引物3′端延伸两个不同碱基形成136对引物对cDNA进行限制性扩增,得到136组不同的PCR扩增产物,纯化后与载体连接并转化细菌,即为限制性cDNA文库,根据不同的分组进行克隆的鉴定和分离。并进行大量扩增制备cDNA芯片探针,该方法构建的文库因经过了限制性分组扩增,每组均含有特定的cDNA,因而大大加快了随后克隆的分离 和鉴定的速度,为基因芯片探针制备提供了一个新方法。     

中华鲟铁蛋白基因cDNA全长克隆与组织表达分析

根据铁蛋白基因的保守序列,搜索GenBank数据库中华鲟的EST数据库得到一条同源序列.通过RT-PCR的方法对该序列进行扩增,修改其测序错误,获得中华鲟铁蛋白亚基cDNA全长,经过注释提交GenBank数据库,获取序列登录号EU348782.该cDNA长度为896bp,包含531bp的完整编码区,推测编码的蛋白质为176aa,分子量为20339.9Mr,理论等电点为5.66.它和大两洋鲑鱼铁蛋白序列同源性最高,达到82.9%.该基闪在中华鲟肝脏、胰脏、肌肉、脑、心脏、鳃和胃粘膜等多种组织表达,在胰脏和心脏中表达量较高,在肌肉组织中表达较低.根据同源模建的方法得到该蛋白质三维结构,其包括5个α螺旋和10个转角结构,和人、蛙和细菌的铁蛋白均能很好的叠合,表现了很高的相似性,表明该蛋白结构和功能在基因进化中的高度保守性.     

中华鲟铁蛋白基因cDNA全长克隆与组织表达分析(英文）

根据铁蛋白基因的保守序列,搜索GenBank数据库中华鲟的EST数据库得到一条同源序列。通过RT-PCR的方法对该序列进行扩增,修改其测序错误,获得中华鲟铁蛋白亚基cDNA全长,经过注释提交GenBank数据库,获取序列登录号EU348782。该cDNA长度为896 bp,包含531bp的完整编码区,推测编码的蛋白质为176 aa,分子量为20339.9 Mr,理论等电点为5.66。它和大西洋鲑鱼铁蛋白序列同源性最高,达到82.9%。该基因在中华鲟肝脏、胰脏、肌肉、脑、心脏、鳃和胃粘膜等多种组织表达,在胰脏和心脏中表达量较高,在肌肉组织中表达较低。根据同源模建的方法得到该蛋白质三维结构,其包括5个α螺旋和10个转角结构,和人、蛙和细菌的铁蛋白均能很好的叠合,表现了很高的相似性,表明该蛋白结构和功能在基因进化中的高度保守性。     

铁皮石斛cDNA文库的构建及分析

首次报道铁皮石斛cDNA文库的构建及其分析.以Trizol一步法从4年生的铁皮石斛叶片中提取总RNA,分离纯化mRNA,LD-PCR法反转录合成双链cDNA,以λTripEX2为载体,构建铁皮石斛cDNA文库.原始文库的滴度为4.3×105 pfu/mL,总克隆数为3.1×105,重组率为97.6%,扩增后文库总滴度为6.8×109pfu/mL,对随机挑取的噬菌斑进行PCR鉴定,结果插入片段多分布在0.5～2.0kb之间,绝大部分在1.2～1.7kb左右,文库质量鉴定结果表明,构建的铁皮石斛cDNA文库具有较好的库容量、较高的重组率以及较大的插入片段.cDNA文库的构建为铁皮石斛药用成分相关功能基因的研究奠定了基础.