长白猪×蓝塘猪及其杂种基因组甲基化片段克隆与分析

应用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)技术对6头长白公猪和50头蓝塘母猪及5头长白×蓝塘杂交F1代3个群体基因组DNA胞嘧啶甲基化位点进行检测,旨在克隆和分析父母代猪及其杂种F1代之间基因组DNA共同甲基化片段和差异片段,并找到其同源基因.结果显示,从MSAP条带中分离、克隆得到18条3个群体共同的甲基化片段、10条母代独有的甲基化片段和9条杂交一代独有的甲基化片段,其中有1条3个群体共有的甲基化片段通过EST拼接和电子延伸后在NCBI数据库中找到同源基因,即猪类酪氨酸蛋白激酶Lyn基因(GeneID:LOC100152890,序列号:XM_001926250).结果表明,长蓝杂交F1代与其父母代之间的基因组甲基化存在异同,为通过MSAP技术克隆猪基因组DNA甲基化片段及寻找其对应的甲基化基因提供可能,也会为将来研究这些甲基化基因表达调控机制奠定基础.     

利用Red重组系统敲除鲍曼不动杆菌asa A基因

目的利用Red重组系统敲除鲍曼不动杆菌ATCC 17978的asaA。方法设计上下游引物中包含asaA的同源序列,并以pKD4质粒为模板,扩增含有卡那霉素抗性基因的DNA片段。将该片段转化于表达重组酶的17978感受态细胞中,在卡那霉素筛选压力下,得到经两次同源双交换的具有卡那霉素基因标记的突变菌株。随后,在重组酶的作用下将抗性基因去除,最终得到无抗性基因标记的突变菌株ΔasaA。结果通过该重组系统,首先将卡那霉素抗性基因的DNA片段替换了基因组中asaA的DNA片段,然后将卡那霉素抗性基因的DNA片段消除,最终获得了asaA缺失的突变体。结论通过Red重组系统为鲍曼不动杆菌中其他基因的缺失突变提供方法与思路。     

人体TK-C基因片段和TK cDNA片段并发转化细胞的稳定性研究

本文报道了人体细胞质胸腺嘧啶核苷激酶(TK-C;EC2.7.1.21)基因的一个片段同TKcDNA的一个片段,一起转化小鼠TK缺陷型细胞株Ltk~-细胞时,这两个单独都不能表达TK活性的DNA片段可能通过同源重组,重新构建成一个能够表达TK的完整的功能单位。分析了TK~+并发转化细胞表达TK的稳定性,并用Southern印迹法杂交证实这两个外源DNA片段已重组成一个片段而整合在受体细胞基因组里,因而并发转化细胞全是稳定型。讨论了两个功能上可以互补的外源DNA片段,在受体细胞里重组成一个能表达基因活性的功能单位的可能机制。     

环状芽孢杆菌C-2几丁酶基因的克隆

环状芽孢杆菌(Bacillus circulans)C-2总DNA经PstI部分酶切后分离2～10kb的片段,插入质粒pUC19的PstI位点,转化大肠杆菌(Escherichia coli),利用几丁质平板从约8000个重组子中筛选到一个几丁酶基因阳性克隆(命名为pCHT1)。用12种限制酶对重组质粒进行的酶切分析表明,重组质粒中的插入片段长3.0kb,其中各有一个KpnI,SacI和SspI位点。把该克隆片段反向插入pUC19的PstI位点所得到的重组子同样具有几丁酶基因表达活性,说明此片段含有一个完整的几丁酶基因,其自身的启动子能被大肠杆菌转录系统所识别。Southern杂交证实了该片段来自于B.circulans C-2基因组,且以单拷贝形式存在,它不能与来自于其它7株几丁酶产生菌的总DNA杂交。     

一个新的白血病相关基因LRP16全长cDNA的克隆、序列分析及表达特征

 克隆一个与白血病复发相关基因 (LRP1 6)的全长 c DNA序列 ,对其进行染色体定位、组织表达谱分析 ,并对该基因编码蛋白质进行原核表达 .首先用获得的一段 3kb DNA片段在 NCBI提供的 h ESTs数据库中进行电子杂交并对重叠克隆片段组装 ,再设计引物进行 c DNA末端快速扩增(RACE技术 ) .采用 Northern印迹方法进行组织表达分析 .以高通量基因组序列 (HTGS)数据库为基础进行染色体定位 .对构建的克隆菌用 IPTG诱导重组蛋白表达后进行 SDS- PAGE,同时对重组体测序确证 .钓取了该基因全长 c DNA、推导所编码的氨基酸序列 ,并将该基因定位于染色体1 1 q1 2 .2 .原核表达筛选获得了该基因重组子的一个缺失体 .对 LRP1 6基因全长 c DNA的序列分析提示 ,该基因可能编码两种 N端不同的蛋白质 ,且该基因的转录本可能存在一种丰度较低的剪接体 .     

棉铃虫核多角体病毒基因库及其物理图谱

本文报道棉铃虫核多角体病毒DNA经限制性内切酶BamHI酶解,琼脂糖凝胶电泳分离,得到大小不同的11种片段。所得片段与BamHI酶解的pBR_(322)质粒DNA进行体外重组并转化大肠杆菌LE392菌株。根据菌落杂交和插入片段的分子量等鉴定,证明获得11个插入了病毒DNA片段的重组质粒,但其中两个大片段克隆的分子量比原片段小。通过限制酶EcoRI和BamHI酶解片段的交叉吸印杂交及用~(32)p标记的克隆片段与病毒DNA酶解片段杂交等方法,构建了病毒基因组BamHI的物理图谱。杂交结果表明,病毒基因组主要由独特的序列组成。     

动物细胞特定基因的分离和鉴定

哺乳动物的基因组是非常复杂的,人的DNA含有大约10~7个珠蛋白基因大小的DNA顺序。其中大约60％是单拷贝基因。用物理方法还不可能提纯到1000倍以上。但是,用含有cDNA的重组质粒作为亲和介质的新的层析技术和反相层析可以充分纯化以至可以克隆带有邻近顺序的单个哺乳动物基因。 含有从基因组分离的哺乳动物珠蛋白基因顺序的重组质粒的制备,为直接分析特定DNA顺序的转录控制提供了机会。 然而,即使没有这种质粒,从含有特定珠蛋白基因和其他基因的限制酶解DNA片段中识别基因组DNA片段也是可能的。结合使用几种限制酶,并将吸附在滤膜上的DNA片段与从珠蛋白重组质粒的cDNA制备的DNA探针杂交,可以制出几种哺乳动物珠蛋白基因的限制谱。应用这项技术,插入在结构基因中的非编码顺序也已被识别和研究。     

水稻(Oryza sativa L.)核基因组存在叶绿体psbA基因的同源片段

序列比较说明,重复DNA顺序pRRD9与水稻叶绿体基因组中编码QB蛋白的psbA基因存在高度的同源。用pRRD9亚克隆片段pRRD9R和片段pRRD9L对水稻的叶绿体和核DNA进行Southern杂交分析,揭示了psbA基因同源片段在某个进化时期由叶绿体基因组转移到水稻核基因组,而且两者在水稻进化过程中的变异程度存在明显的差异。利用它们对野生稻和栽培稻总DNA的Southern杂交分析,显示亚洲栽培稻与AA基因组型的野生稻有较近的亲缘关系,以及在部分野生稻产生特异的杂交带谱,说明它可以作为一种分子探针来研究水稻的进化问题。     

中国人SRY基因的分离、克隆和核苷酸序列分析

睾丸决定因子基因(Testis-determining factor,TDF)位于Y染色体短臂上,它的表达产物诱导睾丸组织的发生。SRY基因(Sex-determining Region of the Y)位于Y染色体的性别决定区内,许多特征显示SRY就是TDF。我们选用与SRY基因相应的引物,用PCR技术对正常人男女各10例的基因组DNA进行扩增。将特异扩增的男性SRY基因片段重组到质粒PUC12中,得到含有中国人SRY基因片段的克隆,命名为PSY-1、PSY-2。用[~(32)p]标记重组质粒中的SRY基因片段作探针,与PCR结果进行Southern杂交,男性样品均显示特异杂交带,女性样品为阴性。用末端终止法测定克隆的SRY基因片段的全部核苷酸序列为299bp,含有SRY基因中高度保守及功能特异性区域的240bp,我们对此进行了讨论。     

动物细胞特定基因的分离和鉴定

哺乳动物的基因组是非常复杂的,人的DNA含有大约10~7个珠蛋白基因大小的DNA顺序。其中大约60％是单拷贝基因。用物理方法还不可能提纯到1000倍以上。但是,用含有cDNA的重组质粒作为亲和介质的新的层析技术和反相层析可以充分纯化以至可以克隆带有邻近顺序的单个哺乳动物基因。 含有从基因组分离的哺乳动物珠蛋白基因顺序的重组质粒的制备,为直接分析特定DNA顺序的转录控制提供了机会。 然而,即使没有这种质粒,从含有特定珠蛋白基因和其他基因的限制酶解DNA片段中识别基因组DNA片段也是可能的。结合使用几种限制酶,并将吸附在滤膜上的DNA片段与从珠蛋白重组质粒的cDNA制备的DNA探针杂交,可以制出几种哺乳动物珠蛋白基因的限制谱。应用这项技术,插入在结构基因中的非编码顺序也已被识别和研究。     

萝卜叶绿体DNA花粉育性特异片段的定位

本实验采用萝卜细胞质雄性不育系401A及其同核保持系401B为材料,利用BamH I、EcoR I、BglI和HindⅡ四种内切酶酶解其叶绿体：DNA。除HindⅡ外,其余三种内切酶电泳图谱中均显示两系之间的明显差异。将BamH I的5个差异片段分别与载体pBR322进行体外连接,获得4种重组体克隆。利用3种膜蛋白质基因探针,分别与两系的叶绿体DNA杂交,杂交均未出现在差异片段所在部位,这说明,两系之间的差别可能与这3种基因无关。将重组体质粒分别与P700叶绿素a脱辅基蛋白质基因探针及反向重复区内rRNA基因区探针杂交,结果表明,有3种重组体质粒所携带的差异片段与rRNA基因探针在杂交中显示出明显的阳性反应。也就是说,这3个差异片段均位于rRNA基因所在的叶绿体基因组的反向重复区中。     

雄牛特异的SRY同源序列的扩增和分析

利用人、兔、鼠SRY序列设计引物,应用PCR扩增牛的SRY序列,获得200bp的雄牛特异的扩增片段。克隆该扩增片段,获得重组质粒pCH21,进行序列分析,并与人、兔和鼠SRY的对应区域比较,具有高度同源性。用pCH21 DNA作探针与牛的基因组DNA酶切图谱杂交,显示了雄牛特异的I．7kb的杂交带。分析200bp的PCR扩增片段是牛的SRY基因片段。用同一对引物扩增人和山羊的DNA样品,也获得雄性特异的200bp的扩增片段。     

NF1微基因及突变体微基因的克隆与鉴定

Ⅰ型神经纤维瘤病(Neurofibromatosis typeⅠ,NF1)是一种常染色体的显性遗传病,其致病性是由NF1基因突变引起。NF1基因m RNA前体受可变剪接的影响,NF1微基因是研究其可变剪接机制的重要工具。本研究从人类外周血中提取基因组DNA,并设计出克隆NF1及突变目的片段的两对引物,利用PCR方法扩增目的片段并导入p EGFP质粒载体,从而构建了分别包含NF1微基因及突变体微基因的载体p EGFP-NF1和p EGFP-NF1m。分别用Bam HⅠ和HindⅢ对NF1微基因及突变体微基因进行双酶切鉴定,均得到预期片段,测序结果正确,表明成功构建了NF1微基因及突变体微基因载体。用转染试剂将NF1微基因和突变体微基因的质粒转染到Hela细胞中,荧光检测说明真核表达载体NF1微基因与突变体微基因成功转染到细胞中。本研究为后续NF1的m RNA前体可变剪接以及调控NF1剪接因子的研究提供了参考。     

成骨细胞特异性表达Cre重组酶转基因小鼠的建立

构建了含有骨钙素基因启动子、Cre重组酶基因和人生长激素基因polyA的转基因载体pOC-Cre, 以显微注射的方法将4.6 kb的转基因片段OC-Cre导入小鼠受精卵。16只子代小鼠中经PCR和Southern杂交鉴定, 有2只小鼠携带外源基因, 整合率为12.5%。为了检测OC-Cre在转基因小鼠中表达的组织特异性, 将转基因首建者小鼠与基因组上携带有LoxP位点的条件性Smad4基因敲除小鼠交配, PCR结果显示, 仅在子代纯合型小鼠骨组织基因组中扩增出了Cre介导重组后的片段。将OC-Cre转基因小鼠与ROSA26报告小鼠交配, 利用LacZ染色对双转基因阳性子代小鼠进行检测, 结果显示Cre重组酶在成骨细胞中特异性表达并介导ROSA基因座LoxP位点间的重组。所有这些结果说明：所建立的OC-Cre转基因小鼠在成骨细胞中特异性表达Cre重组酶, 并能在体内介导成骨细胞基因组上LoxP位点间的重组, 是一种理想的研制成骨细胞特异性基因敲除小鼠的工具小鼠。     

水稻小穗特征基因FZP的图位克隆

FZP是水稻中控制小穗分化的一个关键基因,先前已将它定位在第7染色体上。通过进一步对该基因进行精细定位和图位克隆,找到2个SSR标记NRM6和NRM8,将该基因锁定在一个遗传距离为1．2cM的范围内(两标记与目标基因的遗传距离分别为0．2cM和1．0cM),相应的物理距离为144kb。发现在预期的目标基因位置,存在一个具有类似AP2结构域的基因。已知AP2是一个控制植物花发育的重要基因。因此,这个基因应是FZP的一个候选基因。PCR扩增结果显示,突变体中该基因有一个大约4kb的插人片段,与向共分离。由此可以初步认为,该基因就是FZP。     

拟南芥突变体tgd表型和分子生物学特性分析

主要研究1个由Ds插入所造成的大片段缺失拟南芥突变体tgd(ten gene deletion)．这个突变体来自于基因陷阱拟南芥突变体库．对这一突变体的后代卡那霉素抗性分离比分析和Southern杂交表明,只有1个Ds拷贝插入此突变体基因组中,但是Tail-PCR和随后用特异基因序列为引物的验证PCR证实在Ds插入过程中造成了30 kb基因片段的缺失．根据对拟南芥基因组序列的注释,这30 kb的序列中包含10个基因．这一多基因缺失突变体有多效性表型．整株表现为株型矮小,发育迟缓,根系不发达,极易失水而死,茎细弱,较短,花序不正常．其中,莲座叶的表型最为明显,突变体叶形较细,叶片较厚．为了研究这些基因在多效性表型产生中所发挥的功能,对来自ABRC种子库中所有基因的T-DNA插入突变体,即salk line的表型进行了分析,发现所有基因的T-DNA插入突变体均没有可见的表型．这一现象暗示,突变体tgd的表型是10个基因缺失的综合效应,但是10个基因的相互关系以及与tgd表型的相互关系仍有待于继续研究．     

长臂同源多聚酶链反应法构建变形链球菌comD基因同源重组DNA片段

目的构建变形链球菌UAl59密度感应相关的comD基因同源重组DNA片段,为利用同源重组原理构建基因功能丧失菌株做准备。方法通过NCBI基因数据库获取变形链球菌的DNA序列,利用聚合酶链反应技术分别扩增变形链球菌UA159comD基因上、下游片段及抗红霉素基因片段,再通过长臂同源多聚酶链反应将这3个片段连接起来,形成同源重组DNA片段。结果经过PCR反应和琼脂电泳分析,得到了一个碱基数为3个单片段总和的连接片段,测序结果显示连接片段为预期的comD同源重组片段。结论成功构建了变形链球菌UA159comD基因同源重组DNA片段,可直接用于细菌转化构建comD基因缺陷菌株。     

肠杆菌膜蛋白基因的研究——Ⅳ.大肠杆菌染色体DNA Hind Ⅲ酶解片段上

大肠杆菌野生株JE5506(1pp~ )和突变株JE5505(1pp~-)的染色体DNA的Hind Ⅲ酶解片段,与一带有大肠杆菌外膜脂蛋白信号肽基因的107bp探针,在20℃下进行DNA-DNA杂交,在25kb和3.4kb处各出现一杂交带。该两片段与载体质粒pBR322在体外进行DNA重组,分别得到pHWO14和pHWO15两个重组质粒。该两重组质粒的限制性内切酶酶切图谱,Southern印迹及与107bp探针杂交的实验结果,进一步证明了上述两个DNA片段上存在有与脂蛋白信号肽基因同源的序列。pHWO15质粒编码的蛋白质经鉴定证明是脂蛋白(见另文发表)。pHWO14质粒在微细胞内的表达产物虽不是脂蛋白,但DNA序列分析证明它与脂蛋白信号肽基因同源的序列是信号肽断裂位点周围高度保守的15个碱基对。     

构建单纯疱疹病毒基因组Bam HIC片段上有插入突变的重组病毒

单纯疱疹病毒(GSV)是重要的人类DNA病毒。国内外学者正在对其基因结构、功能和基因调控机制进行探索,以及利用其作为病毒载体表达外源基因研制基因工程疫苗等,并且已经取得了一定的成绩。多年来,尽管对HSV-1的分子遗传学做了包括序列分析在内的大量研究,但对HSV基因组许多部位的功能,它们相互之间的关系,特别是某特定部位对活病毒生物特性的作用(病毒生长、繁殖、毒力等),所知很少。为了深入了解HSV-1基因组中Bam H I C片段这一未知部分的功能,我们对它进行了克隆、次级克隆和酶谱分析,并且利用胸腺嘧啶核苷激酶基因—小Mu噬菌体系统(TK-mM)组建了在HSV-1的Eam H I C片段上有TK-mM插入的重组质粒。本文报道利用组建的重组质粒DNA和提纯的TK-HSV-1毒株DNA共同转染细胞,获得了在HSV-1基因组Burn H I C片段上有插入突变的重组病毒。     

Cre-LoxP系统在炭疽芽胞杆菌基因敲除中的应用及eag基因的敲除

将Cre-LoxP系统应用于Bacillus anthracis中并成功敲除eag基因.以B.anthracis基因组为模板扩增得到上下游同源臂,联合两端带有LoxP位点的壮观霉素抗性基因片段构建好同源重组载体,转化B.anthracis AP422,通过一系列筛选得到带有抗性标记的重组菌.然后,通过转入Cre重组酶表达质粒,去除抗性标记,得到eag基因缺失的重组菌,并在DNA水平、RNA水甲和蛋白质水半进行了系统的鉴定.最终建立了Cre-LoxP系统在B.anthracis中的应用方法,并成功敲除eag基因.