猪白细胞介素-18基因克隆、序列分析及其真核表达载体的构建

采集6月龄河南良杂猪的脾脏,分离淋巴细胞后直接提取总RNA,进行反转录-聚合酶链反应（RT-PCR）扩增,扩增产物进行T-A克隆、测序,获得了河南良杂猪IL-18全基因序列,序列测定表明,plL-18全基因核苷酸长度为579bp,编码 192个氨基酸。与GenBank上已发表序列ABO10003进行比较,核苷酸同源性为99.8%,在第550位处 (以ATG为1计)由A→G,存在有意义突变。与GenBank下载读取的ABO10003、AF176949、AY262109、NM1997序列进行比较分析,氨基酸同源性分别为99%、98.5%和99.8%、99%。将该基因片段克隆到真核表达载体pcDNA3.1,构建重组质粒pcDNA-ILl8m,所获重组质粒经过酶切、测序鉴定,证实含有目的片段,且连接、构建正确,为核酸疫苗的研究应用奠定了基础。     

猪轮状病毒JL94株vp4全基因克隆及原核表达载体构建

根据GenBank已发表的猪轮状病毒vp4基因保守序列,设计一对引物扩增猪轮状病毒地方株JL94株vp4全基因;将扩增产物与载体pMD-18T连接进行序列测定并将测序结果同国外分离株进行序列比较。用限制性内切酶BamHI和SalI将vp4基因从pMD-18T-vp4切下;同样用BamHI和SalI双酶切表达载体pGEX-6P-1;将这2个双酶切产物连接并转化,通过酶切鉴定和PCR鉴定证明完成了vp4原核表达载体的构建。测序结果表明:vp4全基因长2362bp,JL94株同国外分离株BEN307株、Gottfried株vp4全基因片段核苷酸同源性分别为93.44%和69.43%;氨基酸同源性分别为96.06%和71.88%。说明JL94株同BEN-307株属同一VP4血清型,而同Gottfried株属于不同血清型。重组原核表达载体pGEX-6P1-vp4的构建为表达VP4蛋白,研制诊断性抗原和病毒重组活载体疫苗奠定了基础。     

猪UCP5基因克隆表达特性及与屠体性状的关联分析

通过3′和5′cDNA末端快速扩增(RACE)获得了猪UCP5基因全长cDNA序列,通过不同品种猪UCP5基因编码区和调控区单核苷酸多态分析,发现 -1 567 bp处存在A→T的突变,从而导致转录因子CdxA、HNF-1、Sox-5、GATA-2结合位点发生了改变．在金华×皮特兰F2代资源群中,使用PCR限制性片段长度多态性(RFLP)方法,对524头个体进行基因型测定,并与屠体性状关联分析,结果发现,AA型活体重极显著高于BB型(P < 0.01),AB型活体重显著高于BB型(0.01 < P < 0.05),AA型的后腿肌肉重极显著高于BB型(P < 0.01),AA型的后腿脂肪重显著高于BB型(0.01 < P < 0.05)．同时,通过实时荧光定量PCR获得了UCP5基因在初生仔猪心、肝、脾、肺、肾、眼肌、腹脂和大脑等不同组织中基因表达的特性,结果表明,UCP5在猪的各种组织均有表达,在脑和肺中表达量最多．t检验发现,初生达兰猪眼肌中UCP5的表达量显著高于金华猪．     

猪肠道抗菌肽PR-39基因克隆与分析

浙江大学饲料科学研究所汪以真、俞颂东和林文学对猪肠道抗肽PR 39基因作了克隆 ,并进行了序列分析 ,他们从杜长大猪的骨髓中提取基因组RNA ,用反转录聚合酶链式反应RT PCR进行cDNA扩增 ,得到349bp的片段 ,克隆于 pGEM TVector后进行序列分析 ,证明这个片段为PR 39基因cDNA的部     

肝素酶基因可变剪接体的克隆及鉴定

目的:克隆肝素酶基因的可变剪接体并测序。方法:根据人肝素酶的cDNA序列设计引物,用RT-PCR方法从正常人外周血白细胞中扩增肝素酶基因的可变剪接体,构建至pGEM-T Easy载体中,转化大肠杆菌DH5α感受态细胞,筛选阳性克隆并进行序列测定。结果:获得了肝素酶基因的3种可变剪接体形式,即5号外显子缺失可变剪接体、6号外显子缺失可变剪接体、5和6号外显子缺失可变剪接体,其中后2种可变剪接体尚未报道。结论:克隆了肝素酶基因的3种可变剪接体,有助于研究各种肝素酶可变剪接体编码蛋白的结构和功能及其在肿瘤发生转移过程中的作用。     

西藏小型猪Leptin及其受体胞外区片段的克隆及原核表达

目的克隆及原核表达西藏小型猪瘦素（Leptin）成熟肽及瘦素受体胞外区片段。方法根据西藏小型猪瘦素序列（GenBank号：GQ240885.1）和猪瘦素受体基因胞外域序列（GenBank号：AF167719.1）分别设计并合成两对引物扩增瘦素、瘦素受体基因胞外域编码区1654-2319位片段,以西藏小型猪组织总RNA为模板,经反转录-聚合酶链反应（RT-PCR）方法获得了特异性片段。再以该两个特异性片段为模板,另外设计两对带有BanHⅠ和HidⅢ酶切位点的套式引物分别扩增瘦素64-504位（成熟肽编码区）和瘦素受体基因胞外域编码区1655-2314位的cDNA片段,将该两片段克隆入pMD18-T载体并转化感受态细菌E.coli DH5α测序并永久保存。此两片段经酶切后克隆到表达载体pRSET A的BamHⅠ和HindⅢ两酶切位点之间,构建重组质粒pR-OB和pR-OBR-a并在大肠杆菌E.coli BL21（DE3）中表达,SDS-PAGE电泳鉴定表达产物。结果在IPTG诱导下促使重组菌pR-OB表达了相对分子质量约18×103左右的融合蛋白;重组菌pR-OBR-a表达了相对分子质量约27×103左右的融合蛋白。结论说明重组质粒pR-OB、pR-OBR-a在大肠杆菌BL21（DE3）中分别可表达西藏小型猪瘦素成熟肽、瘦素受体片段蛋白,为进一步研究瘦素、瘦素受体功能和应用提供了基础。     

托佩克猪SLA-2基因克隆及功能区生物信息学分析

为研究托佩克猪SLA-2基因功能,设计引物,克隆了该品系猪SLA-2基因(SLA-2-TPK)cDNA全长序列,并通过分子生物学软件分析其基因特征.结果显示,SLA-2-TPK cDNA全长为1 119 bp,其中3-1 097为编码区,共编码364个氨基酸,分别在第125、188、227和283位置出现半胱氨酸残基,含有两对链内二硫键.氨基酸同源性分析显示,SLA-2-TPK与其他SLA-2、SLA-3和SLA-1序列的同源率分别为86.0％-98.9％、85.0％-89.4％和84.2％-91.7％.系统进化树显示,SLA-2-TPK与韩国品系猪DQ883211遗传距离较近:各功能区分析,SLA-2-TPK与人HLA-A2和小鼠H-2K分子结构相似,且保留了人HLA-A2基因的部分功能位点.结果表明,SLA-2-TPK是典型的SLA-2等住基因,在进化程度上接近于部分韩国品系猪.     

猪β-内啡肽基因克隆和重组质粒壳聚糖修饰分子包装体外表达研究

目的克隆猪β-内啡肽基因,研究其体外原核、真核表达,探索高效表达目的基因的新型纳米材料,为进一步研究β-内啡肽对动物免疫应答和应激调节等方面的作用奠定基础。方法利用基因延伸重叠PCR克隆β-内啡肽的基因cDNA,双酶切后插入VR1020、pGEX-4T-1,构建其真核、原核表达载体;以不同浓度的IPTG诱导表达重组融合蛋白,并作SDS-PAGE和RT-PCR分析目的基因原核表达情况;利用壳聚糖及其修饰分子制备纳米颗粒包装重组真核表达质粒,体外转染HEK293细胞,提取总RNA进行RT-PCR分析β-内啡肽基因在真核细胞的表达。结果成功克隆了猪β-内啡肽基因,并构建获得其原核和真核表达载体;不同浓度的IPTG诱导后,在29.7kDa的位置出现了新的蛋白条带,而原来的26.2kDa处的GST标签蛋白条带消失。说明目的基因已经和GST融合产生了新的融合蛋白;壳聚糖及其聚乙二醇和聚乙烯亚胺接枝修饰分子(mPEG-PEI-CS)纳米颗粒包裹VREP转染HEK293细胞,48h后收集细胞,RT-PCR和ELISA检测显示VREP能够在HEK293细胞中高效地转录表达β-内啡肽。结论本实验成功克隆了猪的β-内啡肽基因,并成功进行了原核及真核细胞表达分析,壳聚糖修饰分子纳米颗粒包装可高效表达目的基因,为进一步的动物实验奠定了基础。     

版纳微型猪近交系TDRP1基因克隆、鉴定及mRNA的组织表达特性

目的克隆版纳微型猪近交系（BMI）不育和可育公猪TDRP1基因,分析其序列及mRNA表达水平上的差异,预测其蛋白质功能,并检测该基因在可育公猪中的组织表达分布情况。方法以猪NM_001198925序列为模板,设计特异引物,采用RT-PCR方法结合测序获得TDRP1的c DNA序列并进行生物信息学分析;采用半定量PCR方法检测TDRP1在不育和可育公猪睾丸中的表达规律,分析该基因在可育公猪17种组织中的表达特征。结果获得了BMI TDRP1基因的编码区序列（Gen Bank登录号：KJ186786）,生物信息学分析表明其编码186个氨基酸,蛋白质相对分子质量（Mw）为20.49×10^3,等电点（p I）为5.86,无信号肽,有94.1%的概率位于细胞核,含有1个亮氨酸富集的核输出信号。不同物种的氨基酸序列比对表明猪TDRP1与人、恒河猴、小鼠和大鼠等哺乳动物的TDRP1相似性在73%-83.2%之间,其中与人、恒河猴的相似性较高。mRNA表达分析表明,TDRP1在BMI不育和可育公猪睾丸间表达水平差异无显著,在精囊腺和前列腺中高表达,在睾丸和小脑中中度表达,在大脑和肾脏中低表达,在其余组织中不表达。结论成功克隆了BMI TDRP1基因的全长编码区序列并发现了BMI特有的2个SNP位点;TDRP1基因在BMI不育和可育公猪间序列完全一致,睾丸mRNA表达水平差异无显著性,多组织转录谱分析表明该基因存在明显的组织差异表达现象,在精囊腺和前列腺中有较高表达量,为深入研究TDRP1基因在精子发生方面的作用奠定了基础。     

玫瑰链霉菌海藻糖合成酶基因克隆、表达及功能鉴定

目的:克隆玫瑰链霉菌海藻糖合成酶基因(Srt)使其在大肠杆菌XL10-Gold中高效表达,并对重组酶的酶学特性进行研究。方法:利用PCR技术从玫瑰链霉菌中克隆到一段长1 704bp的海藻糖合成酶基因(Srt),构建重组表达质粒pSE380-Srt-treS,将其转化大肠杆菌XL10-Gold中诱导表达,对重组纯酶进行SDS-PAGE分析及酶学特性测定。结果:SDS-PAGE显示在65kDa处有明显单一蛋白条带。该酶可催化麦芽糖和海藻糖之间的可逆反应,海藻糖得率达82%,且含有很低的副产物葡萄糖(5%左右)。最适反应温度和pH分别为30℃、7.5,Cu2+、Zn2+和Tris能明显抑制酶活力。该酶还可催化蔗糖生成一种无龋齿,适合糖尿病患者食用的糖类-海藻酮糖。结论:成功克隆表达了一个海藻糖合成酶基因,该酶转化率高,副产物较少,为工业酶法生产海藻糖奠定基础。     

猪Ⅱ型圆环病毒ORF1基因克隆及在E.coli中的表达

猪圆环病毒(porcinecircovirus ,PCV)属圆环病毒科(Circoviridae) ,为单股负链DNA病毒,以滚环方式进行复制,是目前已知的最小的动物病毒之一.PCV有2种基因型即PCV 1和PCV 2 ,两者细胞培养均不引起病变.前者广泛存在于猪源肾细胞中,但并不引起感染猪发病,其基因组为1 75 9bp ;后者首先由Allan等[1 ] 从患断奶猪多系统衰弱综合症(postweaningmultisystemicwastingsyndrome ,PMWS)的猪群中分离到,被证明为PMWS的重要病原.PCV 2主要侵害感染猪的免疫系统[2 ] ,从而诱发猪体的免疫抑制.PCV 2常和呼吸与繁殖障碍综合征病毒(PRRSV)…     

猪L-FABP基因的克隆、表达特征及遗传多态性研究

FABPs属于脂结合蛋白超家族成员,是一类分子量较小而对脂肪酸有高亲和力的蛋白质,广泛存在于脊椎动物和非脊椎动物的细胞质中.FABPs担当细胞内脂肪酸的运输任务,它们与脂肪酸结合将其运输到脂肪酸氧化的位置、脂肪酸脂化成甘油三醋或磷脂的位置,或者进入细胞核内发挥其可能的调控功能.因此FABPs对脂类代谢具有重要的调控作用.本研究把L-FABP基因作为影响猪肌内脂肪含量的候选基因.为此,利用cDNA末端快速扩增(RACE)和PCR技术,克隆到猪肝脏型脂肪酸结合蛋白基因(L-FABP)的全长cDNA序列(GenBank登录号AY960623)和部分基因组序列(GenBank登录号DQ182323).猪L-FABP基因的cDNA序列全长518 bp,该序列包括起始密码子TGA和38 bp的5'末端非编码区(5'URT),终止密码子TAG和99 bp的3'末端非编码区(3'URT),在3'URT结构区域中包含polyA加尾信号序列AATAAA.猪L-FABP基因与其他FABPs基因一样,也由4个外显子(67 bp、173 bp、93 bp和51 bp)和3个内含子组成,内含子1和3的大小是1 679bp和565 bp,没有获得内含子2的序列,外显子和内含子剪接处符合GT/AG规律.应用Clustal W/X程序对猪L-FABP与其他物种的L-FABP进行多重序列比对,发现猪L-FABP与人、大鼠、鸡的L-FABP的相似性分别为89.8%、81.9%和72.4%.亲水性分析表明,猪L-FABP也是一个潜在的跨膜蛋白,在氨基酸残基57-65之间有一个明显的跨膜α螺旋.应用半定量RT-PCR分析发现,猪L-FABP在猪体组织中广泛存在,但在肝脏和小肠组织中表达量最为丰富.分析还发现,所克隆得到的编码区核苷酸序列与已知猪L-FABP基因的编码区核苷酸序列存在一定的变异,分别是外显子2中T→C(116位)、C→T(231位)、C→A(236位)和A→C(258位),演绎成氨基酸在Leu74Met存在差异.为进一步证实这些突变位点在猪群中真实存在,利用PCR-SSCP检测方法对4个猪种(藏猪、大河猪、雅南猪和约克夏)的157头个体的外显子2全序列进行SNP位点多态性片段的基因型分型,结果发现一个C→T的单核苷酸多态,等位基因频率在中国地方猪种(藏猪、大河猪、雅南猪)与国外约克夏猪种间存在极显著的差异(P＜0.01).连锁分析发现,基因型CC的肌内脂肪含量(4.86±0.22%)显著的高于基因型CT(4.16±0.23%)和TT(4.05±0.27%)的肌内脂肪含量(P＜0.05).因此,推测L-FABP基因可能是影响猪肌内脂肪含量的主效基因或与主效基因紧密连锁的标记基因,并且能够在分子标记辅助选择中用于对猪肌内脂肪含量的遗传改良.     

利用改进的手工克隆技术生产转GFP基因猪克隆胚胎

通过体细胞核移植(Somatic cell nuclear transfer,SCNT)培育转基因动物新个体是当前被广泛使用的技术之一,但其生产成本高和转基因囊胚形成率低在很大程度上制约了该技术的应用。文章报告对该技术的一些改进以提高其成功率并降低成本。首先将增强型绿色荧光基因(EGFP)导入猪胎儿成纤维细胞中,通过荧光观察EGFP的表达来筛选适合做细胞核移植的体细胞。这样避免了外源EGFP基因虽已整合至猪基因组但不表达的情况,保证供体细胞100%是表达目标蛋白(绿色荧光蛋白)的细胞;然后利用新一代体细胞核移植技术——手工克隆技术(Handmade cloning,HMC)将供体细胞与卵母细胞融合生产胚胎。共收集了4个批次378个肉用家猪的卵母细胞,经体外培养成熟后手工去核得到266个去核卵母细胞,与EGFP细胞融合后获得127个重构胚胎,将重构胚胎体外培养到144 h,得到转基因囊胚65个,平均囊胚率为52.1±8.3%。与传统SCNT相比,HMC不仅操作简便,而且能大幅提高核移植细胞的囊胚率。更为重要的是,改进的手工克隆技术摆脱了昂贵的显微操作仪,为产业化生产转基因动物提供了新的实用基础。     

PTK重组质粒的构建与表达

目的构建并表达出PTK重组蛋白,以鉴定酪氨酸蛋白激酶(PTK)的活性,筛选酪氨酸激酶的抑制剂。方法从PTK重组克隆载体上切下目的基因片段Abl-PTK使其连接到表达载体pGEX4T-2上,转化大肠杆菌DH5a,筛选鉴定出正确的转化子。转化菌株经IPTG诱导后进行表达并进行SDS-PAGE分析。结果经酶切和诱导表达鉴定,重组质粒pGEX4T-2-PTK构建成功,并高效表达了58KD的GST-PTK融合蛋白。结论PTK基因被成功地重组至融合蛋白表达载体中,并在大肠杆菌中获得高效表达。该研究为进一步纯化、鉴定PTK的活性,筛选PTK的抑制剂奠定了基础。     

猪干扰素-γ基因在毕赤酵母中的分泌表达

将去除信号肽的猪干扰素-γ（PoIFN-γ）基因置于酿酒酵母α因子分泌信号的DNA序列后, 构建成pPIC9K-α-PoIFN-γ分泌型重组表达载体, 电转化导入毕赤酵母GS115中,经G418筛选后获得2株多拷贝插入的重组子。SDS-PAGE和Western blot分析结果表明,所获得的重组子能够分泌表达出17kD和23kD左右的PoIFN-γ特异蛋白,其表达量为108mg/L,占培养液总蛋白的60%。实验首次在毕赤酵母表达系统中实现了PoIFN-γ基因的分泌表达。     

利用CRISPR/Cas9系统建立Xist基因敲除猪模型

体细胞核移植技术在家畜良种繁育、基因修饰动物生产、濒危动物的拯救和人类疾病的治疗等领域具有重要的应用价值,但目前克隆动物生产效率较低,平均不超过5%。低下的克隆效率极大地限制了该技术的快速发展。在影响克隆猪生产效率的诸多因素中,X染色体的异常失活是导致克隆效率低下的重要原因,而与X染色体失活密切相关的一个重要基因是Xist基因,这表明Xist基因可能直接或间接地影响猪的克隆效率。本文以CRISPR/Cas系统为基础,在Xist基因上设计5个CRISPR/Cas系统打靶位点,并筛选出有效的Target 3、Target 4 sgRNA,在细胞水平切割效率为1%和3%,在胚胎水平为75%和85.7%。同时将有效的sgRNA体外转录并显微注射至胚胎体内,发现Target 3和Target 4组合效果最好,敲除效率为100%。通过胞浆注射和胚胎移植方法生产出6头克隆猪,有2头活仔实现完全敲除。本文成功建立Xist基因敲除猪模型,为后续通过敲除猪Xist基因提高克隆效率的研究奠定了基础。     

猪α-干扰素的原核表达及活性测定

目的：表达并纯化出具有生物学活性的重组猪α-干扰素。方法：根据前期合成的猪α-干扰素基因序列设计引物,用PCR方法扩增出猪α-干扰素基因,并将其定向克隆入原核表达载体pET28中,酶切及测序鉴定正确后,转化大肠杆菌BL21进行诱导表达,对表达产物通过镍琼脂糖凝胶柱亲和层析纯化、透析法复性后,采用微量细胞病变抑制法测定重组猪α-干扰素的活性。结果：测序结果表明构建了猪α-干扰素原核表达载体pET28-poIFN-α;诱导表达后经SDS-PAGE分析,在相对分子质量约21×10^3的位置出现明显的诱导蛋白条带,与目的蛋白大小相近;经分析表达产物主要以包涵体形式存在,约占菌体总蛋白的36%,纯化后的目的蛋白纯度约为90%;采用微量细胞病变抑制法测定其活性约为1.67×10^6U/mg。结论：获得了纯度较高并具有较高活性的重组猪α-干扰素,为下一步研究猪α-干扰素药物价值及其生物制剂的生产、应用奠定了基础。