利用CRISPR/Cas9技术构建定点突变小鼠品系

CRISPR/Cas9技术是新近发展起来的对细胞和动物模型进行基因编辑的重要方法。本文利用DNA双链断裂(Double-strand breaks, DSBs)引起的同源重组(Homologous recombination, HR)依赖与非依赖的修复机制,建立基于CRISPR/Cas9核酸酶技术构建定点突变小鼠品系的技术体系。针对赖氨酸特异脱甲基化酶2b(Lysine (K)-specific demethylase 2b, Kdm2b)酶活关键位点对应的基因组DNA序列设计单一导向RNA(Single-guide RNA, sgRNA),通过与Cas9 mRNA共显微注射,分别得到Kdm2b基因发生移码突变的基因失活品系及关键位点氨基酸缺失的酶活突变型小鼠品系。此外,利用HR介导的修复机理,将黄素单加氧酶3(Flavin containing monooxygenases3, Fmo3)基因的sgRNA序列及对应的点突变单链寡脱氧核苷(Single strand oligonucleotides, ssODN)修复模板共注射到小鼠受精卵雄原核。对F₀小鼠基因测序分析显示,成功构建了Fmo3基因移码突变的基因敲除和单碱基定点突变的基因敲入小鼠,这些突变能够稳定遗传给子代。本研究利用CRISPR/Cas9技术,通过同源重组依赖与非依赖两种DNA损伤修复方式,成功构建了特定位点突变的小鼠品系。     

怀孕母鼠外周血中胎儿游离微球蛋白DNA的检测

目的:探索从怀孕母鼠外周血浆中检测胎儿来源的微球蛋白β2m基因的可能性及具体方法。方法:利用β2m基因缺陷的母鼠(β2m-/-)与野生型(WT)或杂合(Heterozygous)雄性小鼠进行杂交,通过巢式PCR(Nest PCR)技术,检测怀孕母鼠外周血浆中不同阶段β2m基因的丰度。结果:证实怀孕母鼠外周血浆中β2m基因丰度与孕期及胎儿数量呈线性关系。     

乳杆菌对牛乳β-乳球蛋白致敏小鼠淋巴细胞分泌Th1/Th2型细胞因子和抗体的体外影响

为了分析乳杆菌对致敏小鼠脾淋巴细胞分泌Th1/Th2细胞因子及抗体的体外影响,用牛乳β-乳球蛋白腹腔注射BALB/c小鼠建立过敏症模型,造模成功后,分离致敏小鼠的脾淋巴细胞并与4种活/死乳杆菌(107 CFU/mL)体外共同孵育,ELISA法检测细胞上清液中细胞因子(IL-12、IFN-γ和IL-4)和抗体(总IgE、β-Lg特异性IgE和总IgG)含量。4种活/死乳杆菌均可体外调节致敏小鼠脾淋巴细胞分泌细胞因子和抗体的水平,特别是热致死的发酵乳杆菌和嗜酸乳杆菌可提高淋巴细胞IL-12和IFN-γ的分泌,抑制IL-4的分泌,使其IFN-γ/IL-4比值(代表Th1/Th2细胞平衡)高于活菌,与空白对照组比较差异显著(P<0.05)。同时,这两株热致死菌还可显著下调细胞上清液中总IgE、特异性IgE和总IgG抗体的浓度(P<0.05)。试验结果表明乳杆菌可提高牛乳β-乳球蛋白致敏小鼠脾淋巴细胞的IFN-γ/IL-4比值,进而纠正Th2占优势的Th1/Th2失衡,下调抗体分泌量,且具有菌株特异性。     

用于研究的转基因小鼠

生产了用于肿瘤发生和诱变研究的新的转基因小鼠品系。这种小鼠是由美国Gen Pharm International和Stratagene协作开发的。 新品系TSG-p53/Big Blue是由Gen Pharm的TSG-p53转基因小鼠(带有失活的p53肿瘤阻遏物基因)与Stratagene的Big Blue(带有多拷贝的lacⅠ靶基因)杂交产生的。据上述公司介绍,两种转基因小鼠的杂交结果将给毒理学、分子生物学和医学领域的研究人员提供研究的推广应用性和新的方法。其首创用新的小鼠在同一动物模型中建立DNA突变频率与待确定肿瘤形成间的联系。还有可能用新的转基因品系进行新的化学物质和药物的筛选检测。     

多功能转录因子CTCF研究进展

CTCF是一种多功能的真核转录因子,它可以抑制c—myc基因的表达,增强app基因的启动子活性,调控H19／Igf2的印记,作为鸡β-球蛋白等多个基因结构域的绝缘子成分,以及作为X染色体失活的候选蛋白等。CTCF与BORIS的交互表达和雄性生殖细胞的系统发生有关。CTCF的缺失和突变可能导致肿瘤的发生。     

孤雌胚胎干细胞基因印迹及X染色体失活状态初步研究

目的:研究孤雌胚胎干细胞(phESC)与受精卵来源胚胎干细胞(hESC)在印迹基因表达、X染色体失活等方面的异同。方法:运用实时荧光相对定量PCR、甲基化特异性PCR和免疫荧光染色等方法检测phESC与hESC在父系印迹基因IGF2R,母系印迹基因SNRPN,IGF2相对表达量及X染色体失活状态。结果:①母系印迹基因SNRPN,IGF2在phESC细胞中不表达,而父系印迹基因IGF2R表达量则相对于hESC有近2倍的上调;②XIST基因在第35代phESC细胞中没有表达,意味着早期的phESC没有进行X染色体失活,而到了第55代,XIST基因开始表达并随着分化时间的延长表达量逐渐上调;③XIST启动子甲基化状态及组蛋白H3赖氨酸27三甲基化免疫荧光染色阳性证实phESC在长期培养后启动了X染色体失活。结论:phESC的X染色体失活状态在培养过程中存在不稳定的情况,建议对phESC进行更深入的表观遗传稳定性研究,以确保这种细胞未来安全、高效的应用。     

X染色体失活——一种特殊方式的基因调控

剂量补偿是使Ｘ连锁基因的表达水平在两性间达到平衡的过程。生物界实现剂量补偿的策略有很多种,真兽亚纲哺乳动物是随机失活雌性的一条Ｘ染色体。Ｘ失活开始于ＸＩＣ,然后传播到整条染色体。ＸＩＳＴ基因定位于ＸＩＣ中,参与Ｘ失活的启动,可能是Ｘ失活决定基因。最近在人和小鼠中发现了逃避Ｘ失活的基因。探讨这些基因逃避Ｘ失活的机制有助于理解Ｘ染色体失活是如何对基因表达进行调控的。人和小鼠中有一些基因的Ｘ失活状态不同,提示了性染色体的持续不断的进化改变 。     

β2m基因敲除小鼠构建

β2m (Beta-2-microglobulin)基因编码一个非糖基化蛋白,作为主要组织相容性复合体1类 (MHCⅠ) 的重要组分,发挥抗原递呈的作用。为了避免免疫介导的清除,人类肿瘤和病原体采取了不同的策略,其中包括MHCⅠ表达的丢失。合适的动物模型对于评估和开发肿瘤及其他疾病的临床治疗新方法,以及阐明目前临床有效治疗方法的机制至关重要。利用CRISPR/Cas9基因编辑、显微注射等方法构建了β2m基因敲除小鼠。随后,通过PCR鉴定、qPCR、流式分析等实验技术进行基因型和表型鉴定。基因型鉴定结果显示在该品系小鼠中,目的基因编码区目标区域缺失。qPCR检测发现,β2m的mRNA水平发生显著的下调。流式结果显示,在不同的免疫组织和器官中,CD8+杀伤性T细胞显著减少。综上,成功构建β2m基因敲除小鼠,为后续体内研究β2m基因的功能奠定了基础。     

高通量血液透析联合血液灌流对β_2-微球蛋白的影响

目的观察高通量血液透析联合血液灌流对慢性肾功能衰竭尿毒症期规律血透患者β2-微球蛋白(β2-MG)的影响。方法将50例慢性肾功能衰竭尿毒症期规律血液透析患者随机分为常规血液透析(HD)组25例,高通量血液透析联合血液灌流(HFHD+HP)组25例,比较两组患者单次治疗后β2-微球蛋白的清除率。结果 HD组治疗前后β2-微球蛋白比较,差异无统计学意义(P0.05);HFHD+HP组治疗前后β2-微球蛋白比较,差异具有统计学意义(P0.01)。两组β2-微球蛋白清除率比较,差异具有统计学意义(P0.01)结论高通量血液透析联合血液灌流能显著降低慢性肾功能衰竭尿毒症期规律血透患者的β2-微球蛋白水平,减少患者淀粉样变风险,改善患者的生活质量及预后。     

8p杂合性缺失与膀胱肿瘤的关系

肿瘤遗传学和分子生物学研究表明,癌症的发生是由癌基因的激活及抑癌基因失活的结果,而抑癌基因的失活可能在其中起着更为关键的作用。抑癌基因(tumor suppressor gene)是能够抑制细胞的恶性转化,对正常细胞的增殖起负性调节的基因。抑癌基因的失活常常表现为一个等位基因丢失(     

β2-微球蛋白在肺气肿发病过程中的作用

目的探讨β2-微球蛋白(β2-microglobulin,β2m)通过巨噬细胞在肺气肿发病过程中的可能作用。方法小鼠分别烟雾暴露8、16、24周建立肺气肿模型,有创小鼠肺功能仪测定肺功能参数;收集肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid, BALF)进行细胞计数;取肺组织进行苏木精-伊红(hematoxylin-eosin, HE)染色、免疫组织化学染色和免疫荧光共染,分析肺泡结构破坏、β2m表达及其靶细胞情况。佛波酯(phorbol 12-myristate 13-acetate, PMA)体外诱导人单核细胞系THP-1分化为巨噬细胞,以不同质量浓度的人重组β2m刺激48 h,ELISA检测细胞培养上清中炎症因子的改变。结果与对照组小鼠相比,烟雾暴露所致肺气肿模型组小鼠肺泡腔明显扩大,肺总量(total lung capacity, TLC)、肺泡弦长(mean linear intercept, Lm)和肺泡破坏指数(destructive index, DI)均明显增加(P<0.05);BALF细胞总数明显增多,以巨噬细胞为主。免疫组织化学染色及免疫荧光共染显示肺气肿组小鼠肺组织β2m表达上调(P<0.05),且可与巨噬细胞共定位。体外用人重组β2m刺激THP-1巨噬细胞可促进炎症因子IL-1β、IL-6、IL-8的产生(P<0.05)。结论上述数据表明β2m可能通过上调巨噬细胞炎症因子产生从而参与肺气肿的发病过程。研究为未来肺气肿的治疗提供了一个新的潜在干预靶点。     

动物遗传工程

920323转签因猪乳腺中异谏奶蛋白的高水平合成〔英〕/Wall,R.J.…/Proe.Natl.Aead.Sei。U.S。A一1991,88(5)。一1696~1700〔译自DBA,1991,10(10),91一05746〕 为了测定来自乳清酸性蛋白(WAP)的哺乳类调节片段的功能是否跨种、和研究奶蛋白组成的质量改良,将小鼠WAP基因导入猪基因组。向卵中显微注射Zng7.2kb Eco Rl片段,其中含小鼠MAP基因全部转录区(具有其4个外显子、3个内含子和2。6kb6‘及1.6kb3尹侧翼序列。通过聚合酶链反应筛选转基因小猪尾部活组织。分析了3种转基因猪品系,检测了所有泌乳雌性猪乳汁中的小鼠WAP,其浓度为…     

小鼠基因转录表达分析中内参基因的优选

目的 建立小鼠基因转录表达分析中内参基因的选择方法.方法 以C57BL/6J和C3H/HeJ两个品系3个不同组织及2个不同发育阶段为研究对象,应用反转录实时定量PCR技术,评价GAPDH(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)、HPRTl(hypoxanthine phosphoribosyl transferase)、B2M(β2-microglobulin)、PPIA(peptidylprolyl isomerase A)、ACTB(Actin-beta)和18S rRNA(18S ribosomal RNA)等6个看家基因在下丘脑、垂体与卵巢中mRNA水平的表达稳定性.结果 GeNorm统计分析表明,GAPDH和HPRT1表达最为稳定,PPIA等次之,B2M在不同组织和发育阶段中都几乎无表达.结论 成功筛选到GAPDH和HPRT1两个稳定表达的看家基因,证实了小鼠基因表达转录分析中内参基因选择的必要性和可行性.     

GUS基因拷贝数对转基因在受体植物烟草中表达的影响

对农杆菌介导法获得的转 β_葡糖醛酸酶 (β_glucuronidase ,GUS)基因 (uidA)烟草 (NicotianatabacumL .)进行GUS表达分析 ,发现部分转基因植株无GUS活性。进一步Southern杂交结果发现 ,GUS基因失活植株的基因组中整合了多个uidA拷贝 ,而GUS活性高的转基因植株多为uidA单拷贝整合 ,表明uidA基因失活与基因多拷贝整合有关。Northern杂交结果显示 ,失活植株无特异uidARNA杂交带 ,而GUS活性高的植株可检测到明显的杂交信号 ,说明多拷贝引起的基因失活发生在RNA水平。     

Adiponectin 基因剔除LacZ基因敲入小鼠模型的建立

adiponectin是脂肪细胞特异分泌的一种活性蛋白质,具有增加胰岛素敏感性、抗炎及抗动脉硬化等活性.建立adiponectin基因剔除β-半乳糖苷酶基因(LacZ)敲入小鼠模型,可为整体动物水平研究adiponectin基因功能及其表达调控机制等提供理想工具.根据生物信息学方法获得adiponectin基因组序列,设计基因剔除及敲入策略,在adiponectin基因第2和第3号外显子剔除的同时,在其ATG和信号肽序列后顺接LacZ基因完整编码序列,构建完成了Adipo-LacZ-XpPNT基因剔除质粒.通过电穿孔将打靶质粒转入ES细胞,以G418和ganciclovir进行药物筛选,获得药物抗性的ES细胞克隆,PCR和DNA印迹鉴定出正确同源重组克隆.将同源重组的ES细胞克隆注入小鼠囊胚得到嵌合体小鼠,嵌合体小鼠与C57BL/6J小鼠交配产生杂合子小鼠,杂合子间交配获得adiponectin基因剔除LacZ基因敲入纯合子小鼠.经RT-PCR、RNA印迹和ELISA检测证实纯合子小鼠脂肪和血清中adiponectin基因表达呈阴性.RT-PCR、RNA印迹及蛋白质印迹检测发现,LacZ基因在突变小鼠脂肪组织中有特异性表达,其表达谱与内源性adiponectin基因的表达谱一致.但在脂肪组织及外周血中未能检测到LacZ活性,且血清中LacZ蛋白亦呈阴性.由此成功建立了adiponectin基因完全灭活及LacZ基因以内源性adiponectin基因表达谱表达的小鼠模型,为进一步研究该基因功能及其表达调控创造了有利条件.     

表达Insulin-ras杂交基因的转基因小鼠胰腺β细胞变性具有性别二型现象

胰腺β细胞过度表达人类ras原癌蛋白质(oncoprotein)的转基因小鼠,90%多5～8月龄雄性鼠发生β细胞变性及糖尿病。相反,尽管雌性小鼠表达与雄性小鼠相当水平的原癌蛋白质,但大多数雌鼠β细胞可抵抗ras基因的作用,血糖也维持正常,直到超过2岁。这种性别的二型现象的产生可能有激素基础或者可能是     

胸腺肽-β4在小鼠卯母细胞和早期胚胎中的表达与分布规律

胸腺肽-β4(thymosin-β4,Tb4)是一种重要的G-actin遮蔽因子(G-actin sequestening factor),在细胞微丝活动中有着调节G-actin活性的作用.以往报道证实了Tb4在细胞中具有广泛的生理作用,但其在哺乳动物卵母细胞成熟和早期胚胎发育等方面的作用,迄今还没有系统的研究报道.以昆明白小鼠卵巢、卵母细胞和早期胚胎作为实验材料,以免疫(荧光)组织化学和RT-PCR技术为主要研究方法,对Tb4的表达与分布进行了研究.结果显示,Tb4在相关发育过程中,存在差异性的表达和定位变化.结果表明,在小鼠卵母细胞成熟和早期胚胎的发育过程,Tb4能够通过表达与分布的变化对细胞微丝活动和细胞增殖活动进行调控,对小鼠卵母细胞成熟、早期胚胎发育以及胚胎着床过程有重要的作用.     

伴花生球蛋白cDNA克隆及其在花生发育种子中的表达

利用伴花生球蛋白多克隆抗体,免疫筛选花生品种汕油523成熟子叶中期cDNA文库得到6个阳性克隆.经过DNA序列测定和同源性分析确定为2组(Ahyα和Ahyβ) ,2组序列之间的同源性为97%.Ahyβ与花生过敏原Ara h1 p17以及Ahyα与花生过敏原Ara h1p41b的核苷酸相同性达到99%以上.以Ahy-βcDNA为探针的Northern blot分析结果表明,伴花生球蛋白基因在发育的花生种子中大量表达,而在幼苗的叶片中不表达.对成熟中期花生子叶表达序列标签(EST)分析,获得了包括5种花生球蛋白、2种伴花生球蛋白、6种conglutin蛋白的EST共70条,占总转录本的17%.     

长非编码RNA-Tug1在大脑皮层发育过程中的初步研究

哺乳动物大脑皮层发育过程中,神经前体细胞精密有序地产生不同类型的子代细胞,如神经元和胶质细胞.特异转录因子精确激活或抑制性状决定基因在该过程中发挥决定性作用.最近的研究发现,长非编码RNA(lncRNA)在器官发育和疾病发生过程中发挥重要的基因调控功能,但lncRNA在大脑皮层发育过程中发挥的作用尚不清楚.本研究发现,在小鼠大脑皮层发育过程中,lncRNA-Tug1的表达量随着神经元的产生而显著上调.组织原位杂交显示,在皮层发育的几个关键时期,Tug1广泛分布于背侧前脑神经前体细胞及其子代细胞中.应用小鼠子宫内电穿孔技术敲低Tug1,发现Tug1对神经前体细胞的增殖或分化没有显著性影响.本研究构建了特异针对Tug1转录起始位点上游的TALEN表达载体,在培养的小鼠细胞里发现它们具有显著的切割效率.下一步将在Tug1转录起始位点5′端敲入多聚腺苷酸尾(Poly A)信号片段,以构建Tug1失活小鼠模型,研究Tug1在皮层发育过程中的作用,并探索高效建立lncRNA失活小鼠模型的途径.