利用启动子缺陷型打靶载体敲除牛胎儿成纤维细胞中的Prnp

利用启动子捕获对中靶细胞进行富集是提高体细胞基因打靶效率常用的策略之一.敲除动物的Prnp可使其具有抵抗Prion病感染的能力.采用启动子捕获策略,构建了牛Prnp启动子缺陷型打靶载体BoPrneo,线性化后,再通过电穿孔转染牛胎儿成纤维细胞BFF,用250 μg/mLG418进行药物筛选,共得到99个药物抗性细胞克隆.对细胞克隆进行PCR、测序及Southern blotting鉴定,结果表明,其中的4个细胞克隆为中靶细胞,说明牛胎儿成纤维细胞中的Prnp一条等位基因被成功敲除.本研究为牛Prnp的敲除提供了一种简单、安全、有效的方法.     

Myostatin基因打靶载体的构建及猪胎儿成纤维细胞Myostatin基因的敲除

目的:用缺口修复等技术构建Myostatin(肌肉生长抑制素,MSTN)基因打靶载体,并对大白猪胎儿成纤维体细胞进行转染,获得基因敲除细胞。方法与结果:首先构建用于MSTN基因同源长臂(LA)的抓捕载体,然后在大肠杆菌内利用Red同源重组系统介导的缺口修复,从含大白猪MSTN基因座的细菌人工染色体上亚克隆9.9 kb的LA到抓捕载体上,经过部分序列测定,同源性为100%;通过PCR获得1.4 kb的同源短臂(SA);将LA和SA连入载体pLOXP,构建含有neo和tk正负筛选标记基因的MSTN基因打靶载体pLOXP-MSTN-KO;将线性化的pLOXP-MSTN-KO通过电转染整合到大白猪胎儿成纤维细胞基因组中,利用G418和丙氧鸟苷进行药物筛选,获得抗性细胞克隆890个,通过PCR和DNA测序鉴定获得基因敲除的细胞克隆4个。结论:构建了有效的MSTN基因打靶载体,通过转染获得基因敲除细胞,为利用体细胞核移植制备MSTN基因敲除猪奠定了基础。     

脂质体介导外源基因体外转染牛胎儿成纤维细胞条件的优化

通过脂质体（FuGENE-6）介导,将真核表达载体pEGFP-C1成功导入体外培养的牛胎儿成纤维细胞,探讨影响外源基因转染效率的参数,如DNA和脂质体的用量、转染的细胞数量以及细胞暴露于DNA与脂质体复合物的时间长度。通过实验发现,绿色荧光蛋白（green fluorescent protein,GFP）基因的表达随DNA、脂质体量的增加而增加,延长细胞暴露时间反而使转染效率下降,转染细胞数适当才能得到较高的转化率。 Optimization of Parameters of Exogene Transfection of Bovine Fetal Fibroblasts in vitro Mediated by Liposome LI Yang,WU Kai-feng,GUO Xu-dong,GUO Ji-tong,BOU Shor-gan The Research Center for Laboratory Animal Science of Inner Mongolia University,The Key Laboratory of Ministry of Education of China for Mammal Reproduction Biology and Biotechnology,Huhhot 010021,China Abstract:pEGFP-C1 eucaryon expression vector was successfully transfected by liposome into bovine fetal fibroblasts.We investigated the effect of parameter such as the dose of DNA and liposome,number of cell transfected and exposure time of the cell to the DNA-liposome complexes.It was indicated that GFP（green fluorescent protein）expression was enhanced as the dose of DNA and liposome increased and on decline as the exposure time was prolonged.The improvement of transfection efficiency depent on the suitable cell number. Key words：liposome; GFP; bovine fetal fibroblasts; transfection     

日本麒麟啤酒和美国Hematech公司等成功培育出朊蛋白基因敲除牛

日本麒麟啤酒、美国国家动物疾病研究所和美国Hematech公司等多家单位的研究小组，成功地培育出朊蛋白基因敲除牛，并已证实，朊蛋白基因敲除牛出生后经过20个月仍然健康。敲除导致牛海绵状脑病的朊蛋白基因的牛培育成功，可望增加多克隆抗体等蛋白质药品和用于蛋白质药品生产中的牛胎仔血清的安全性。     

重组人gdnf乳腺特异表达载体转染牛胎儿成纤维细胞的研究

为了制备重组人GDNF牛乳腺生物反应器,采用组织块贴壁法分离培养雌性牛胎儿成纤维细胞,连续继代培养75d,进行形态观察和染色体分析,在此基础上,转染带有新霉素抗性和红色荧光蛋白双重筛选标记的重组人gdnf乳腺特异表达载体pNR-GDNF,G418筛选阳性抗性克隆,进行PCR法鉴定。结果表明,分离培养的牛胎儿成纤维细胞具有正常的形态、分裂增殖特性和染色体数目;目的基因已整合到转基因细胞的染色体上。     

棉花GhCOMT1基因原核表达载体构建及蛋白纯化和Western鉴定

为进一步研究GhCOMT1基因的功能,构建了原核表达载体pET-28a-GhCOMT1,酶切鉴定并测序后转化到大肠杆菌BL21(DE3)中,在0.2mmol/L IPTG浓度条件下分别进行不同温度梯度诱导,用蛋白标记亲和层析柱(His TrapTM HP)对重组蛋白进行纯化,并用SDS-PAGE和Western blotting方法鉴定表达产物。结果表明:16℃诱导12h、30℃诱导3h和37℃诱导3h后融合蛋白均以包涵体的形式表达,其中16℃诱导12h的蛋白表达量最大;SDS-PAGE检测目的蛋白相对分子量约为39.748kD;Western blotting分析表明,目的蛋白能与His多克隆抗体起特异性反应。     

DC-SIGN胞外区基因的克隆、蛋白表达及抗体制备

旨在构建DC-SIGN胞外区基因原核表达质粒,诱导蛋白表达并制备多克隆抗体。用PCR的方法扩增编码DC-SIGN胞外区的基因序列,将其克隆到原核表达载体pET-28a(+)中,利用大肠杆菌表达系统表达DC-SIGN胞外区蛋白,用H is抗体做W estern Blotting鉴定目的蛋白的免疫原性。用纯化的DC-SIGN胞外区蛋白免疫日本大耳白兔,制备多克隆抗体。通过酶联免疫吸附试验(ELISA)检测抗体效价,免疫荧光法检测其特异性。结果显示,原核表达载体pET-28 a(+)-DC-SIGN胞外区基因成功构建,可在大肠杆菌BL21(DE3)中高效表达,获得相对分子质量约20 kD的DC-SIGN胞外区蛋白,经Westernb lotting鉴定为正确。纯化后的蛋白免疫大耳白兔,制备的多克隆抗体具有较强免疫原性和特异性。本研究得到了纯化的DC-SIGN胞外区蛋白,并制备了具有特异性和高效价的抗体,为研究DC-SIGN生物学功能提供试验基础。     

牛胎儿成纤维细胞的组织块贴附法分离培养与电穿孔法基因转染

为获得转基因克隆牛的供体细胞,采用组织块贴附培养的方法分离培养牛胎儿皮肤成纤维细胞,经2～3次传代纯化,绘制生长曲线,分别分析体外传代培养10代以内和20代以上细胞的核型特征。分别采用800、900、1000V／cm和1、5、10、15和20ms的参数组合,将线性化的带有新霉素抗性和绿色荧光蛋白双重筛选标记的人胰岛素原乳腺特异表达载体pNEI电穿孔转入体外培养的牛胎儿成纤维细胞,经800μg／mLG418筛选2周,继续以300μg／mLG418扩大培养2～3代,取部分筛选后的细胞进行PCR检测结果表明,体外培养的牛胎儿成纤维细胞生长旺盛,体外传代20次后核型未发生改变;转染后24～48h在荧光镜下检测各组均可观察到绿色荧光表达,筛选后各组克隆形成数以900V／cm和5ms组最多;PCR检测得到了预期条带,说明目的基因已经成功导入。分离得到的牛胎儿耳成纤维细胞有可能作为体细胞核移植的供体,进行转基因克隆研究。     

敲除山羊胎儿成纤维细胞中的抗体重链基因

在针对大动物的精确基因修饰研究中,基于体细胞的同源重组是唯一可行与有效的方法．其中,沉默基因位点的重组尤为困难．为获得抗体基因功能缺失的山羊用于人源化抗体的研究,通过体细胞同源重组技术,首次成功地获得了抗体基因敲除的山羊胎儿成纤维细胞株,该细胞株可用于体细胞克隆制备抗体基因功能缺失的转基因山羊．以35日龄的山羊胎儿成纤维细胞（GEF88）基因组DNA为模板,扩增山羊抗体重链J-Cμ基因作为同源臂,构建了同基因型的正负筛选打靶载体GTIgH．将此打靶载体经电穿孔的方法转染GEF88细胞,并通过0．8mg／L的嘌呤霉素进行药物筛选,获得了362个抗性细胞克隆,PCR、测序及DNA印迹鉴定结果显示,其中的GT211抗性细胞克隆为中靶细胞,该细胞克隆中的抗体重链基因的一条等位基因已被成功敲除．     

青藏高原藏羚羊朊蛋白基因及氨基酸序列分析

羊瘙痒病是一种自然发生的传染性海绵状脑病,它可以在绵羊和山羊羊群之中传播,其疾病的易感性、潜伏期和跨物种传播的能力主要受宿主朊蛋白基因(prion protein gene,PRNP)的影响。研究藏羚羊PRNP有助于明确藏羚羊和羊瘙痒病之间的关系,从而更好地保护藏羚羊。参照GenBank上已经发表的绵羊PRNP序列设计引物,然后对藏羚羊的PRNP序列进行扩增、测序和分析。测序结果显示藏羚羊PRNP序列由771个核苷酸构成,编码256个氨基酸。序列分析结果显示21只藏羚羊PrP(prion protein,PrP)氨基酸序列完全同源,并且与野生型绵羊PrP氨基酸序列完全一致。此外,藏羚羊PrP氨基酸序列与山羊(99.2%)、汤氏瞪羚(99.2%)、印度羚(99.2%)、驯鹿(98%)、马鹿(98%)、家牛(97.7%)和水牛(96.1%)也具有较高的同源性。在对PrP氨基酸序列136、154、171位多态性分析后发现本次收集的21只藏羚羊样本可能和野生型绵羊一样对羊瘙痒病易感。本研究为羊瘙痒病在藏羚羊羊群中可能出现的风险提供了理论依据,提示要加强藏羚羊羊群中羊瘙痒病的监测。     

基因打靶定点突变秦川牛MSTN基因

Myostatin(MSTN,肌肉生长抑制素)基因属于TGF-β超家族,对骨骼肌的生长发育具有负调控作用。该基因的功能缺失,能够引起肉用动物的"双肌"表型,从而提高产肉率。基因打靶技术是制作转基因动物的常用方法。构建了两个置换型打靶载体pA2T-Mstn4.0和pA2T-Mstn3.2,通过同源重组将G938A突变点引入秦川牛MSTN基因第三外显子。电穿孔方法转染秦川牛胎儿成纤维细胞,经过600μg/mL G418和50nmol/L GCV的药物正负筛选,共得到170个药物抗性细胞克隆。对细胞克隆进行PCR、测序及Southern blotting鉴定,结果显示,第58号细胞克隆为发生了正确同源重组的中靶细胞。牛胎儿成纤维细胞中的MSTN基因的一条等位基因被成功改造。     

Cloning and expression of a prion protein (PrP) gene from Korean bovine (Bos taurus coreanae) and production of rabbit anti-bovine PrP antibody

A PrP gene, from a Korean bovine, exhibiting a nonsense and a missense polymorphism respectively at nucleotides 576 and 652 has been cloned. The latter resulted in Glu to Lys substitution at amino acid residue 218. After expression and purification of the recombinant bovine PrP (recBoPrP) with Glu218Lys substitution, a polyclonal antibody against this protein was raised. ELISA and Western blot analysis suggested that the recBoPrP obtained in this study had a unique conformation not presented in native PrP(C), and the polyclonal antibody recognized PrP in a conformation dependent manner. These reagents will be valuable tools for studying PrP conformation.     

人HCN2真核表达载体的构建及在HEK293细胞中的表达

目的：构建含有人HCN2基因的真核表达载体,并观察在人胚胎肾细胞（HEK293）中的表达情况。方法：对人HCN2基因全序列进行分析,进行oligo设计,通过PCR,扩增HCN2全长cDNA,通过双酶切（XhoI和BamHI）装入真核表达载体pIRES2-EGFP中,脂质体法转染入HEK293细胞中,利用真核表达载体中带有绿色荧光蛋白GFP报告基因,对转染效率进行监测,采用反转录-聚合酶链反应检测HCN2 mRNA表达,全细胞膜片钳技术检测HCN2通道电流。结果：测序及酶切结果表明HCN2基因正确,荧光显微镜下,转染细胞观察到绿色荧光,反转录-聚合酶链反应检测到HCN2 mRNA表达,膜片钳检测到hHCN2基因编码的通道电流。结论：成功地构建了HCN2真核表达载体并进行了起搏通道HCN2基因的异源性表达。     

人HCN2 真核表达载体的构建及在HEK293 细胞中的表达

目的:构建含有人HCN2基因的真核表达载体,并观察在人胚胎肾细胞(HEK293)中的表达情况。方法:对人HCN2基因全序列进行分析,进行oligo设计,通过PCR,扩增HCN2全长cDNA,通过双酶切(XhoI和BamHI)装入真核表达载体pIRES2-EGFP中,脂质体法转染入HEK293细胞中,利用真核表达载体中带有绿色荧光蛋白GFP报告基因,对转染效率进行监测,采用反转录-聚合酶链反应检测HCN2 mRNA表达,全细胞膜片钳技术检测HCN2通道电流。结果:测序及酶切结果表明HCN2基因正确,荧光显微镜下,转染细胞观察到绿色荧光,反转录-聚合酶链反应检测到HCN2 mRNA表达,膜片钳检测到hHCN2基因编码的通道电流。结论:成功地构建了HCN2真核表达载体并进行了起搏通道HCN2基因的异源性表达。     

结核分枝杆菌CFP10、ESAT6、Ag85A和Ag85B抗原真核共表达载体的构建与表达

CFP10、ESAT6、Ag85A和Ag85B是结核分枝杆菌的主要免疫优势抗原。为了构建一种可同时表达这4种抗原的真核多基因共表达载体pcDNA-CFP10-ESAT6-Ag85A-Ag85B(pcDNA-CEAB),并利用HEK 293T细胞对其体外表达进行检测。采用酶切、连接的方法,将CFP10和ESAT6编码基因以(Gly4Ser)3蛋白Linker连接,插入至质粒pcDNA3.1(+)多克隆位点CMV启动子与加尾信号BGH pA之间,使两者融合表达,将Ag85A和Ag85B编码基因以内部核糖体进入位点(Internal ribosome entry site,IRES)序列连接,并赋予RSV启动子和加尾信号BGH pA,使两者在RSV启动子作用下独立表达。重组质粒经酶切及测序验证后转染至HEK 293T细胞中进行体外表达实验,48 h后提取总蛋白,利用CFP10、ESAT6、Ag85A和Ag85B特异性抗体进行Western blotting检测。结果显示多基因共表达载体pcDNA-CEAB在真核细胞HEK 293T中得到表达,且CFP10、ESAT6、Ag85A和Ag85B抗原能被相应的特异性抗体所识别,表明质粒pcDNA-CEAB构建正确,这为进一步研究其免疫原性和免疫保护效果奠定了基础。     

博尔纳病病毒X基因真核表达载体的构建及鉴定

目的构建博尔纳病病毒(Borna disease virus,BDV)X蛋白真核表达载体,为BDV X蛋白的功能研究奠定基础。方法从BDV持续感染的人少突胶质瘤细胞(oligodentrocyte,OL)的总RNA中,通过逆转录和PCR获得BDV X基因的完整序列,将其连接到pc DNA6-myc-His(A)载体上,转化至E.coli感受态细菌后,提取质粒筛选阳性克隆,通过PCR法和DNA测序进行鉴定,并转染至OL细胞,通过Western blot方法验证重组蛋白的表达。结果测序鉴定目的基因序列正确插入至pc DNA6-myc-His(A)载体的酶切位点,PCR扩增的基因片段大小与目的基因相同,Western blot证明转染至OL细胞后可表达BDV X-His融合蛋白。结论成功构建了博尔纳病病毒X基因真核表达载体pc DNA6-myc-His(A)-BDV X。     

双筛选标记打靶载体的构建及其功能鉴定

利用DNA同源重组方法(基因打靶)对动物基因组进行修饰是转基因研究的重要手段之一。为了构建一个高效的通用型基因打靶载体,本研究以pBS246质粒为骨架,在两个LoxP序列之间插入正筛选标记新霉素磷酸转移酶(neo)基因和绿色荧光蛋白(EGFP)基因;在两个LoxP序列外侧分别插入两组携带"8碱基"酶切位点的多克隆位点序列(MCS-1和MCS-2)和负筛选标记单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV-tk)基因,构建成通用型基因打靶载体pGT-V1,并且在C2C12细胞中验证了载体中各个元件的功能。该载体具有如下特点:1)在载体中引入绿色荧光标记,可以实时监控载体的转染效率,而转染效率的提高为高效基因打靶提供了保证;2)在两个LoxP位点间插入绿色荧光标记,可以直观监测打靶后遗留的筛选标记的去除情况,并且可以通过流式细胞仪或免疫磁珠法,将最终去除了筛选标记的阳性细胞(即丢失绿色荧光的细胞)分选出来,降低筛选标记在中靶细胞中可能产生的负面影响;3)采用"8碱基"酶切位点的MCS序列,便于DNA大片段的连接和重组,极大提高了该载体的通用性。总之,该载体优化了基因打靶的技术手段,为有效开展基因打靶和转基因动物研究提供了新平台。