柔嫩艾美耳球虫新基因的生物信息学分析与克隆表达

为了研究柔嫩艾美耳球虫(Eimeria tenella)的两个主要入侵发育阶段——子孢子和裂殖子的差异基因,根据已报道的子孢子与裂殖子差异的ESTs序列,应用RACE技术克隆获得了子孢子阶段差异表达的新基因全长cDNA序列,命名为ZL583.该基因全长为862 bp,开放阅读框(ORF)为486 bp,编码161个氨基酸,编码蛋白的分子量约为16.9 kD,利用生物信息学分析软件,分析新基因所编码蛋白的性质、定位、结构等特征.利用荧光定量PCR对柔嫩艾美耳球虫不同发育阶段该基因的表达量进行分析显示,子孢子阶段的表达高于其他发育阶段.将ZL583克隆于pET-28a中构建重组质粒,转化大肠杆菌BL21(DE3)后经IPTG诱导表达,获得重组蛋白分子量约23 kD.免疫印迹分析显示该重组蛋白可与兔抗子孢子血清发生特异性反应,表明该蛋白具有较好的反应原性.该结果为进一步研究该基因的生物学功能奠定基础.     

pcDNA3.1-Pax6载体的构建及其对胶质瘤细胞增殖的影响

目的:构建pc DNA3.1-Pax6过表达质粒并观察其对胶质瘤U251细胞增殖的影响。方法:以K562细胞c DNA为模版,采用RT-PCR的方法扩增Pax6基因,将扩增产物酶切回收后与同样酶切回收的真核表达载体pc DNA3.1连接、转化,构建pc DNA3.1-Pax6重组质粒,再经菌落PCR、酶切及测序鉴定重组质粒;利用脂质体lipofectamine 2000转染重组质粒至U251细胞。Real-time PCR检测Pax6 mRNA的表达水平,Western blot检测PAX6蛋白的表达,MTT法检测U251细胞增殖。结果:PCR扩增获得长度为1 131 bp的阳性产物,经pc DNA3.1真核表达载体克隆、酶切鉴定及序列分析后,证实真核表达质粒pc DNA3.1-Pax6构建成功;Real-time PCR结果显示,Pax6过表达后的U251细胞Pax6 mRNA表达水平明显高于正常对照组;Western blot结果显示,PAX6蛋白表达亦明显高于正常对照组,差异具有统计学意义(P0.05);MTT结果显示,与正常对照组细胞比较,转染pc DNA3.1-Pax6组的细胞,细胞增殖能力明显降低,差异亦具有统计学意义(P0.05)。结论:成功构建人Pax6基因的pc DNA3.1-Pax6重组质粒,过表达Pax6基因抑制U251细胞的增殖。     

人snail真核表达载体构建与鉴定

目的:构建人snail基因真核表达载体并鉴定。方法:使用RT-PCR法获取人snail基因全长c DNA,经Bam H I、Eco R I双酶切、连接,插入pc DNA3.1(+)真核表达载体,转化TOP10感受态细胞,用含氨苄青霉素的LB培养基筛选阳性克隆,提取质粒双酶切电泳及测序鉴定,瞬时转染siha细胞Western-blot从蛋白水平鉴定重组质粒在真核细胞内的表达。结果:pc DNA3.1-snail重组质粒经酶切电泳符合预期片段,测序鉴定插入片段与NCBI Gen Bank文库中人snail序列一致,重组质粒瞬时转染后snail蛋白表达量明显增高。结论:成功构建pc DNA3.1-snail重组质粒载体,为进一步探讨snail基因生物学功能奠定了基础。     

柔嫩艾美耳球虫HSP基因的克隆、表达及鉴定

为研究柔嫩艾美耳球虫热激蛋白(Heat shock proteins,HSPs)的生物学特性,应用RACE和RT-PCR技术,从柔嫩艾美耳球虫子孢子中首次克隆获得了EtHSP的全长cDNA(GenBank Accession No.FJ911605)。EtHSP包含一个1455 bp的开放阅读框,编码484个氨基酸,预测表达蛋白的分子量大小为53.5 kD。应用Real-time PCR对柔嫩艾美耳球虫不同发育阶段(未孢子化卵囊、孢子化卵囊、子孢子和裂殖子)表达量进行分析,发现该基因在子孢子阶段的表达明显高于其他阶段。同时,构建了原核表达重组质粒pET28a(+)-EtHSP,转化到大肠杆菌BL21(DE3)中,经IPTG诱导表达后,对表达产物进行SDS-PAGE及Western blotting分析。结果显示,重组质粒pET28a(+)-EtHSP在大肠杆菌中以包涵体形式表达,经1 mmol/L IPTG诱导6 h后的表达量最高,该蛋白可被抗柔嫩艾美耳球虫的多克隆抗血清识别,表明该蛋白具有较好的反应原性。本研究结果为进一步研究该基因的生物学功能奠定了基础。     

小鼠IL-39的克隆及真核表达载体的构建北大核心

[目的]构建小鼠白介素(interleukin,IL)-39单链融合基因及其真核表达载体。[方法]通过RT-PCR得到小鼠EB病毒诱导基因3(Epstein-Barr virus-induced gene 3,EBI3)及IL-23p19基因的全长编码区。通过重叠延伸PCR和编码疏水性多肽接头(linker)(Gly4Ser)3的DNA序列将小鼠EBI3全长编码区及IL-23p19成熟肽编码区连接起来,构建小鼠IL-39单链融合基因,并将其克隆至真核表达载体pc DNA3.1/V5-His中,通过限制性内切酶双酶切及基因测序鉴定阳性重组载体。[结果]通过重叠延伸PCR得到1 254 bp大小的目的条带,测序分析显示,小鼠IL-39单链融合基因中EBI3、linker和IL-23p19的基因序列及连接顺序和方向均完全正确。[结论]成功构建了小鼠IL-39单链融合基因及其真核表达载体。     

小鼠IL-39的克隆及真核表达载体的构建

[目的]构建小鼠白介素(interleukin,IL)-39单链融合基因及其真核表达载体。[方法]通过RT-PCR得到小鼠EB病毒诱导基因3(Epstein-Barr virus-induced gene 3,EBI3)及IL-23p19基因的全长编码区。通过重叠延伸PCR和编码疏水性多肽接头(linker)(Gly4Ser)3的DNA序列将小鼠EBI3全长编码区及IL-23p19成熟肽编码区连接起来,构建小鼠IL-39单链融合基因,并将其克隆至真核表达载体pc DNA3.1/V5-His中,通过限制性内切酶双酶切及基因测序鉴定阳性重组载体。[结果]通过重叠延伸PCR得到1 254 bp大小的目的条带,测序分析显示,小鼠IL-39单链融合基因中EBI3、linker和IL-23p19的基因序列及连接顺序和方向均完全正确。[结论]成功构建了小鼠IL-39单链融合基因及其真核表达载体。     

柔嫩艾美耳球虫钙依赖蛋白激酶3基因在毕赤酵母中的表达及分析

旨在真核表达系统中高效表达柔嫩艾美耳球虫钙依赖蛋白激酶3(Eimeria tenella calcium-dependent protein kinase-3,EtCDPK3),获得有活性的天然蛋白,利用毕赤酵母表达系统对该基因进行了表达.将EtCDPK3基因连接到毕赤酵母表达载体pPIC9K上,构建重组质粒pPIC9K-EtCDPK3.重组质粒通过电击转化入酵母细胞GS115后,用组氨酸缺陷培养基和G418分别进行筛选,获得含重组质粒的酵母表达细胞.重组酵母细胞在含1％甲醇的BMMY培养基中诱导产生目的蛋白,培养收集1-4d的部分上清.经SDS-PAGE检测,所表达的蛋白相对分子质量约为49 kD.Western blotting表明,该蛋白能与兔抗EtCDPK3血清特异性结合.结果表明,柔嫩艾美耳球虫CDPK3基因在毕赤酵母中成功地进行了表达.     

SUSD2基因真核表达载体构建及其在H322细胞中表达

[目的]构建SUSD2基因真核表达载体,并观察其在真核细胞H322细胞中的表达。[方法]从H322细胞中提取总RNA并逆转录为c DNA,采用PCR技术扩增出含有EcoRⅠ和HindⅢ酶切位点的人SUSD2基因片段,以质粒pc DNA3.1为表达载体,构建重组质粒pc DNA3.1-SUSD2。采用PCR、双酶切鉴定以及测序验证c DNA片段大小和序列正确。将重组载体pc DNA3.1-SUSD2转染H322细胞,Western Blot法检测SUSD2蛋白的表达。[结果]PCR、双酶切鉴定以及测序结果显示pc DNA3.1-SUSD2包含大小、序列正确的SUSD2片段;Western Blot结果显示SUSD2蛋白在转染pc DNA3.1-SUSD2的H322细胞中表达高于转染pc DNA3.1的H322细胞。[结论]成功获得SUSD2基因全长序列,并成功构建SUSD2基因真核表达载体,有效地在非小细胞肺癌细胞株H322中表达,为进一步研究该基因功能及机制奠定了基础。     

人星状病毒非结构蛋白基因nsP1a/1真核表达载体构建及其在293T细胞中的表达

目的将人星状病毒非结构蛋白ns P1a/1基因连接到真核表达载体上,转染人胚肾上皮细胞48 h后检测其表达。方法设计特异性引物PCR扩增人星状病毒非结构蛋白ns P1a/1片段,分别插入真核表达载体pc DNA3.1(+)和p EGFP-N2载体,构建重组表达质粒pc DNA3.1(+)-ns P1a/1-His和p EGFP-N2-ns P1a/1。在转染试剂PEI的介导下将重组表达质粒分别转染293T细胞,转染48 h后分别在荧光显微镜下观察EGFP的表达以及通过Western blot检测ns P1a/1基因的表达。结果重组表达质粒pc DNA3.1(+)-ns P1a/1-His和p EGFP-N2-ns P1a/1构建成功;转染p EGFP-N2-ns P1a/1后48 h能够在荧光显微镜蓝色激发光下观察到较强的黄绿色荧光;转染pc DNA3.1(+)-ns P1a/1-His后48 h收集细胞进行Western blot检测,能够检测到ns P1a/1-His融合报告基因的表达。结论成功构建了人星状病毒非结构蛋白ns P1a/1基因真核表达质粒,并在人胚肾上皮细胞293T细胞获得表达,为进一步深入研究ns P1a/1在人星状病毒抵御宿主细胞抗病毒天然免疫中是否发挥作用奠定了基础。     

活化型及失活型SUMO1真核表达载体的构建及鉴定

目的:构建活化型及失活型SUMO1(small ubiquitin-related modifier 1)真核表达载体并鉴定其蛋白活性。方法:以野生型HA-SUMO1-pc DNA3.1为模板,采用PCR扩增目的基因,将其连接入克隆载体T vector,筛选阳性重组子;将目的基因酶切回收后亚克隆入真核表达载体pc DNA3.1。将阳性克隆转染HEK293细胞,免疫印迹鉴定底物蛋白与SUMO1的结合情况(即SUMO化水平)。结果:活化型及失活型SUMO1目的基因被扩增,并且亚克隆入pc DNA3.1,且测序结果与预期一致。免疫印迹分析显示,转染活化型SUMO1组检测到显著的蛋白SUMO化条带,而失活型组则无明显条带。结论:活化型及失活型SUMO1真核表达载体成功构建,并可于HEK293细胞高效表达。     

基因诱捕技术及基因诱捕数据库

基因诱捕（gene trap）是基于小鼠胚胎干细胞、报道载体（诱捕载体）建立的一种基因突变方法。诱捕载体在整合位点利用内源基因调控元件模仿内源基因表达,使其表达终止,从而可以阐明内源基因的功能。由于诱捕载体及其报道基因的特点,基因诱捕技术可用于高通量生产,便于小鼠基因功能的大规模研究．为各类疾病动物模型的建立奠定良好基础。     

基因打靶突变小鼠与基因功能研究

ES细胞是建立基因打靶突变小鼠的必要条件 ,也可用于制备转基因动物 .基因敲除、精细突变和条件性基因打靶技术建立的基因打靶突变小鼠在人类遗传病机理研究、基因治疗和基因功能研究方面都有着重要作用 .     

类胡萝卜素合成的相关基因及其基因工程

类胡萝卜素具有多种生物功能,尤其在保护人类健康方面起着重要的作用,如它们是合成维生素A的前体,能够增强人体免疫力和具有防癌抗癌的功效。人体自身不能合成类胡萝卜素,必须通过外界摄入;但类胡萝卜素在许多植物中含量较低,并且很难用化学方法合成。随着类胡萝卜素生物合成途径的阐明及其相关基因的克隆,运用基因工程手段调控类胡萝卜素的生物合成已成为可能。本文综述了微生物和高等植物类胡萝卜素生物合成途径中相关基因的克隆,以及运用这些基因通过异源微生物生产类胡萝卜素和提高作物类胡萝卜素含量的基因工程研究进展。     

壳聚糖作为基因治疗载体的研究

本文从壳聚糖－DNA复合物／微球的形成方法和机理,稳定性,转染细胞效率等方面综述了壳聚糖在基因治疗领域目前的研究现状。     

Identifying Gene Interaction Enrichment for Gene Expression Data

Gene set analysis allows the inclusion of knowledge from established gene sets, such as gene pathways, and potentially improves the power of detecting differentially expressed genes. However, conventional methods of gene set analysis focus on gene marginal effects in a gene set, and ignore gene interactions which may contribute to complex human diseases. In this study, we propose a method of gene interaction enrichment analysis, which incorporates knowledge of predefined gene sets (e.g. gene pathways) to identify enriched gene interaction effects on a phenotype of interest. In our proposed method, we also discuss the reduction of irrelevant genes and the extraction of a core set of gene interactions for an identified gene set, which contribute to the statistical variation of a phenotype of interest. The utility of our method is demonstrated through analyses on two publicly available microarray datasets. The results show that our method can identify gene sets that show strong gene interaction enrichments. The enriched gene interactions identified by our method may provide clues to new gene regulation mechanisms related to the studied phenotypes. In summary, our method offers a powerful tool for researchers to exhaustively examine the large numbers of gene interactions associated with complex human diseases, and can be a useful complement to classical gene set analyses which only considers single genes in a gene set.     

杆状病毒p74基因具有种属特异性

选用苜蓿丫纹夜蛾核多角体病毒杆粒 (AcMNPVbacmid)为材料 ,通过在大肠杆菌中利用RecA基因介导的同源重组 ,将其p74基因剔除 ,并精确地用斜纹夜蛾核多角体病毒 (SpltMNPV)的p74基因进行了替换。所构建的重组AcMNPV杆粒在修饰后的p74基因位点中未留下任何有可能影响该基因表达及功能的选择标记 ,SpltMNPV的p74基因直接位于AcMNPVp74基因的启动子控制下。RT PCR显示替换后的p74基因得到了表达。生物测定结果显示 ,重组病毒AcMNPV杆粒 polhSL74无法通过口服方式感染银纹夜蛾幼虫 ,表明杆状病毒p74基因具有种属特异性。     

益生菌的功能基因导入和基因编辑

益生菌已经在临床和食品领域应用多年,其安全性和有效性已经获得人们的认可。随着分子生物学技术的发展,采用益生菌作为载体进行基因导入或基因编辑,这些遗传改造的益生菌一部分已经作为新的药品或疫苗进入到临床应用阶段。携带功能基因的益生菌定殖于肠道进行表达和缓慢释放,这类益生菌作为活体药物获得益生菌和功能基因的双重功效,可用于治疗某些疑难病症。携带蛋白质抗原基因的益生菌定殖于肠道进行表达,可诱导肠道黏膜免疫、细胞免疫和体液免疫,这是一条更安全的口服疫苗途径。成簇的规则间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats, CRISPR)及其相关蛋白(CRISPR-associated protein, Cas)以其高效与便捷性推动了益生菌基因编辑的发展。这篇综述介绍了CRISPR-Cas9操作系统在益生菌方面的应用。对传统遗传操作较难的益生菌采用CRISPR-Cas9技术进行基因编辑,使其基因敲除和基因突变,基因敲入和基因调控等更为简单、高效和易操作。这些CRISPR/Cas9、CRISPRa和CRISPRi技术在...