广西巴马小型猪GK基因真核表达载体的构建及鉴定

GK基因在糖尿病的发生中具有重要功能,本研究旨在构建广西巴马小型猪GK基因真核表达载体,为生产转GK基因的广西巴马小型猪奠定一定基础。以广西巴马小型猪肝脏组织为材料,通过RT-PCR的方法扩增并克隆猪GK基因的编码序列,并进行生物信息学分析,并将GK基因亚克隆至p EGFP-N1载体上,构建含有GK基因的真核表达载体p EGFP-N1-GK,经过PCR和双酶切的验证,通过脂质体转染,将重组质粒p EGFP-N1-GK转染猪的PK15细胞,48 h之后通过荧光显微镜观察细胞荧光蛋白的表达。研究结果表明广西巴马小型猪GK基因编码区序列长1 575 bp长的片段,共编码524个氨基酸,与Pubmed中查询到的猪(FJ436399.1)的GK基因同源最高,序列比对发现,在461 bp和534 bp处都发生了C-T的碱基突变,只有461 bp位点的突变引起相应编码氨基酸的变化,成功构建p EGFP-N1-GK真核表达载体,并在PK15细胞中成功转录表达。为进一步研究葡萄糖激酶基因(GK)与糖尿病之间的关系,以及生产转GK基因的广西巴马小型猪奠定基础。     

广西巴马小型猪Glut4基因克隆和真核表达

葡萄糖转运蛋白4(Glut4)是调控肌肉葡萄糖代谢的关键因子。本研究旨在克隆广西巴马小型猪Glut4基因,构建真核表达载体,转染C2C12细胞,研究Glut4功能。以广西巴马小型猪背最长肌组织作为实验材料,通过RT-PCR技术扩增出Glut4基因编码序列,连接入PMD18-T克隆载体,测序鉴定正确后提取克隆质粒。用Bam HⅠ和HindⅢ限制性内切酶双酶切克隆质粒,获得Glut4片段,连接至p EGFP-N1载体上,构建p EGFP-N1-Glut4表达载体,提取p EGFP-N1-Glut4重组质粒转染至C2C12细胞,观察细胞荧光表达情况,并检测转染24 h和48 h时培养液的葡萄糖水平。实验结果表明:广西巴马小型猪Glut4基因编码区序列长1 530 bp,编码509个氨基酸,与参考序列(序列号为EU590115.1)的同源性为99.7%;重组质粒转染C2C12细胞能表现出绿色荧光。转染24 h和48 h时,p EGFP-N1-Glut4组细胞培养液的葡萄糖浓度均显著低于空载体组(16.08±0.49 vs.17.13±0.13,4.93±0.19 vs.6.28±0.12,p0.01)。在C2C12成肌细胞中过表达广西巴马小型猪Glut4基因,能增加细胞的葡萄糖摄入量。     

靶向端粒酶逆转录酶（hTERT）RNAi载体的构建及活性评价

RNA干涉是由与特定基因同源互补的双链RNA,在体内以序列特异的方式引发靶基因的mRNA降解,从而导致转录后基因沉默的过程.为研究内源性的siRNA对靶基因的抑制效果,用pPUR/U6载体构建用于细胞内转录靶向hTERT基因的短发夹状siRNA表达质粒,并评价其对hTERT基因的抑制效果.将hTERT cDNA 3 565～3 583一段19 bp的DNA序列及其反向重复序列,用9 bp的连接序列连接后再接上5个T碱基,将此段DNA序列克隆至pPUR/U6载体U6启动子的下游,形成能在体内合成hTERT特异性短发夹状RNA的重组质粒载体pPUR/U6/hTERT.将pPUR/U6/hTERT与对照质粒pPUR/U6分别转染HepG2细胞.采用嘌呤霉素筛选和富集转染具有抗性的细胞.收集存活的细胞接种12孔板、提取RNA和蛋白质.以细胞计数法测定细胞的生长速度,RT-PCR和蛋白质印迹分析hTERT基因的表达,端粒重复放大测定法检测端粒酶活性,蛋白质印迹检测p53蛋白水平.与转染对照质粒pPUR/U6的细胞相比,转染pPUR/U6/hTERT的细胞其hTERT基因表达水平显著下降,端粒酶活性降低,细胞生长速度变慢,p53蛋白表达明显升高.以上结果表明,以DNA质粒为载体产生的内源性短发夹状siRNA能高效抑制hTERT基因的表达,有望成为基因功能研究的有力工具.     

广西巴马小型猪ABCA1基因真核表达载体的构建与鉴定

本研究目的是克隆广西巴马小型猪ABCA1基因CDs序列并构建真核表达载体。利用RT-PCR技术从广西巴马小型猪肝脏组织中扩增出ABCA1基因编码序列,直接插入至pEGFP-N1真核表达载体的KpnⅠ酶切位点,构建出重组质粒。之后将重组质粒pEGFP-N1-ABCA1转染PK15细胞,并于24 h、48 h后观察细胞荧光表达情况。收集转染48 h后的PK15细胞通过qRT-PCR检测ABCA1 mRNA相对表达量。结果表明:本实验成功构建了广西巴马小型猪ABCA1基因真核表达载体,重组质粒pEGFP-N1-ABCA1转染PK15细胞后,有绿色荧光蛋白表达,且与转染pEGFP-N1和空白组相比,pEGFP-N1-ABCA1转染组的ABCA1 mRNA表达量显著提高。本研究为下一步研究ABCA1基因的功能和调控及生产转ABCA1基因广西巴马小型猪奠定基础。     

广西巴马小型猪TRβ1基因真核表达载体的构建及鉴定

本试验为了克隆广西巴马小型猪甲状腺激素受体β1(TRβ1)基因编码序列并构建该基因的真核表达载体,取广西巴马小型猪肝脏组织作为材料,采用RT-PCR技术扩增出TRβ1基因编码序列,与pMD19-T-Simple载体连接,测序正确的重组质粒双酶切后,连接pEGFP-N1载体,构建pEGFP-N1-TRβ1真核表达载体。经双酶切和测序鉴定后,重组质粒pEGFP-N1-TRβ1转染293T细胞,培养48 h后,在荧光显微镜下观察细胞荧光蛋白的表达情况。结果表明,本试验成功克隆了广西巴马小型猪的TRβ1基因cDNA序列,序列长度为1 368 bp,编码455个氨基酸,与参考序列的同源性为99.6%,有5处位点突变,且全为同义突变。阳性重组质粒pEGFP-N1-TRβ1转染293T细胞48 h后,在荧光显微镜下观测出绿色荧光表达。     

不同长度茎部shRNA表达载体构建与鉴定

本研究针对同一目的基因设计构建不同茎部长度的shRNA表达载体,并对其在细胞及胚胎水平的干扰效应做一比较。以绿色荧光蛋白基因为沉默效应的靶基因,设计茎部长度分别为21bp、27bp、29bp的干扰片段,退火后连入带有H6启动子的真核表达载体psiSTRIKE中(分别命名为EGFP-21siRNA、EGFP-27siRNA和EGFP-29siRNA),将构建成功的载体以脂质体法转染小鼠胚胎成纤维细胞,利用荧光定量PCR对其荧光表达进行精确定量。不同茎部长度的shRNA载体均使绿色荧光蛋白基因表达降低,茎部为29bp时比21bp、27bp表现出更明显的沉默效应。细胞水平沉默效应的初步验证,为筛选适合小鼠个体水平的最佳发夹结构奠定了基础。     

应用载体介导的RNAi技术抑制HCMV的UL49基因表达

为了研究RNA干涉抑制HCMV UL49基因的作用,以pLXSN(U6启动子)为模板通过两步PCR的方法扩增含U6启动子的siRNA表达片段,并通过TA克隆将siRNA表达片段克隆到pMD18-T载体构建成siRNA表达质粒,同时以人巨细胞病毒AD169病毒株基因组为模板PCR扩增UL49基因,将其克隆到pEGFP-N1构建融合质粒pEGFP-UL49。通过脂质体介导将siRNA表达质粒和pEGFP-UL49质粒共转染人宫颈癌细胞系HeLa,在荧光显微镜下观察RNA干涉结果。通过这种方法得到具有介导RNA干涉的siRNA片段,为UL49基因沉默研究提供技术基础。     

siRNA沉默HPV18-E7基因表达对人宫颈癌HeLa细胞凋亡和增殖的影响

研究小干扰RNA(siRNA)沉默18型人乳头瘤病毒(Human papillomavirus 18,HPV18)E7基因对人宫颈癌HeLa细胞凋亡和增殖的影响。培养人宫颈癌HeLa细胞株,构建靶向E7基因的两条siRNA,转染HeLa细胞株(实验组:分为siE7-1组和siE7-2组),以不做任何处理的HeLa细胞作为空白对照组(NC),转染无功能siRNA的HeLa细胞作为阴性对照组(Scramble,SCR)。转染48h后,采用实时荧光定量PCR(RT-PCR)检测转染E7siRNA后HeLa细胞mRNA含量变化;采用蛋白免疫印迹法(Western blot)检测E7蛋白表达量变化;流式细胞术Flow cytometry(FCM)检测HeLa细胞凋亡情况;克隆形成和CCK-8检测HeLa细胞生长增殖情况。与NC组相比,siE7-1组和siE7-2组E7基因mRNA表达明显下调,差异有统计学意义(P0.01);转染48h后,与NC组相比,siE7-1和siE7-2实验组HeLa细胞内HPV18-E7蛋白表达水平明显下降(P0.05);转染48h后,siE7-1组和siE7-2组的细胞凋亡率分别为17.78%和36.44%,与NC组相比明显增多,差异有统计学意义(P0.01),细胞凋亡结果提示siRNA沉默E7促进HeLa细胞凋亡;CCK-8实验结果显示siE7-1组和siE7-2组细胞生长增殖抑制,差异有统计学意义(P0.01);克隆形成实验结果与CCK-8实验结果一致,siE7-1组和siE7-2组HeLa细胞形成的克隆数明显少于NC组,细胞生长增殖抑制(P0.01)。研究结果表明,沉默E7基因促进人宫颈癌HeLa细胞凋亡,抑制增殖,为宫颈癌治疗提供潜在靶点。     

广西巴马小型猪miR-181b慢病毒表达载体的构建和鉴定

本试验旨在构建广西巴马小型猪miR-181b慢病毒表达载体,以广西巴马小型猪基因组DNA为模板,利用PCR扩增miR-181b前体序列,构建重组质粒p LV-miR-181b,经PCR和测序鉴定,阳性重组质粒转染C2C12细胞,荧光倒置显微镜下检测转染效率。结果显示,miR-181b前体序列长度为377 bp,与预期片段序列长度一致。将鉴定为阳性的miR-181b重组质粒转染C2C12细胞48 h后,在荧光显微镜下检测到较强的绿色荧光蛋白的表达,说明重组miR-181b质粒在C2C12细胞中具有较高的表达活性。本研究成功构建了具有高表达活性的miR-181b重组慢病毒表达载体,为研究miRNA-181b调控骨骼肌生长发育的功能机制提供实验基础。     

广西巴马小型猪转基因克隆胚胎的体外生产

广西巴马小型猪是一种原产于广西巴马县的小型猪品种,非常适于实验动物化,进行广西巴马小型猪的基因修饰研究,可以显著提升其在生物医学研究中的利用价值。当前最有效的构建转基因猪方法是体细胞核移植,但因用于体细胞核移植生物供体细胞在经受转基因操作后活性显著下降,从而制约了转基因克隆猪的生产效率。Xfect polymer是一种新型转染试剂,具有细胞毒性低和操作简便等优点,已被证明适用于多种真核细胞的转基因操作。本研究旨在利用体细胞核移植技术来检验经Xfect polymer转染制备的广西巴马小型猪转基因体细胞,可否支持猪克隆胚胎完全的体外发育的能力,以期为将来生产模拟人类疾病的转基因克隆广西巴马小型猪奠定基础。     

Cloning and functional verification of U6 and 7SK promoter of small RNA from Bama mini-pig in Guangxi

To investigate the functions of U6 and 7SK of Bama mini-pig and produce Bama mini-pig with silenced GGTA1 gene, the siRNA promoters U6 and 7SK were cloned, ligated into pMD18-shEGFP, and co-transfected with PEGFP- N1 into PK-15 kidney cells of pigs to be used in RNAi experiments. The functions of the two promoters in pig cells were verified using pMD18-hU6-shEGFP as the positive control, pMD18-shEGFP vector without promoter as the negative control, PEGFP-N1 as the first blank control, ddH2O in replacement of the plasmid as the second blank control. The results showed that the lengths of U6 and 7SK in Bama mini-pig were 553 bp and 437 bp, respectively. Vectors pMD18-pU6- shEGFP and pMD18-p7SK-shEGFP were constructed and transfected into PK-15 cells from pigs. Promoters pU6 and p7SK proved to express high levels of siRNA activity and can be used in the experiment of silencing α-1,3galactosyltransferase gene.     

广西巴马小型猪PGC-1α基因克隆与组织表达分析

目的克隆广西巴马小型猪PGC-1α基因编码区（CDS）序列,利用RT-PCR和QRT-PCR方法分析PGC-1αmRNA组织表达情况。方法本实验以广西巴马小型猪背最长肌cDNA为模版,PCR扩增PGC-1α基因CDS序列,将其连接至pEASY-T5载体,转染细菌、验证和序列测定;通过RT-PCR半定量和QRT-PCR实时荧光定量检测PGC-1α基因在小型猪多个组织中的表达情况。结果克隆获得广西巴马小型猪PGC-1α基因CDS序列,全长2391 bp,编码796个氨基酸,与参考序列的同源性为99.9%,两处碱基发生同义突变,分别是C-A1105和GA1524;PGC-1α基因在广西巴马小型猪心脏和肾脏中的表达丰度最高,其次是肝脏、皮下脂肪和背最长肌,而在胰腺中未检测到其表达。结论成功克隆了广西巴马小型猪PGC-1α基因编码区序列并进行了多种组织表达分析,为后续研究PGC-1α在小型猪2型糖尿病发生过程中作用途径打下基础。     

西藏小型猪细胞色素b基因序列的比较

目的对西藏小型猪Cyt b-基因序列进行分析,研究其遗传背景及其与国内家猪的亲缘关系。方法提取西藏小型猪和巴马小型猪、贵州香猪、五指山猪的全基因组DNA,设计引物扩增Cyt b基因,测序后进行碱基序列比对,建立亲缘关系树,分析西藏小型猪的遗传背景。结果西藏小型猪等国内部分品种猪的Cyt b基因序列与欧洲猪相比有14个变异位点;但是西藏小型猪与国内品种猪相比存在两个特殊碱基位点即在420位点T→C转换的同时在883位点存在G→A转换。结论西藏小型猪与巴马小型猪、贵州香猪、五指山猪等国内家猪有很近的亲缘关系。同时进一步证实西藏小型猪群体内存在一定的遗传分化。     

三种小型猪线粒体DNA控制区的比较研究

目的分析五指山小型猪、巴马小型猪和贵州香猪线粒体DNA控制区碱基序列,比较研究不同猪种的遗传标志。方法应用PCR技术分别对这三种小型猪的血液总DNA样品中线粒体DNA D-loop区进行扩增,测序比对。结果猪的线粒体DNA D-loop区分三个区域。I区（靠近5’端区域）704bp,五指山小型猪在此区共有6个变异位点,通过6个变异位点中归纳出3个单倍体,而巴马小型猪在此区有9个变异位点,通过9个变异位点归纳出4个单倍体,贵州香猪在此区共有6个变异位点,通过6个变异位点归纳出3个单倍体。Ⅱ区（串联重复序列区）,五指山小型猪、巴马小型猪和贵州香猪序列相同。Ⅲ区（靠近3’端区域）三种小型猪的序列几乎相同。结论五指山小型猪、巴马小型猪和贵州香猪三种小型猪之间线粒体DNA碱基序列变异位点较少,五指山小型猪和巴马小型猪亲缘关系较近。     

猪胸膜肺炎放线杆菌毒素ⅢA基因的克隆、序列分析及原核表达

因胸膜肺炎放线杆菌的致病性主要是由毒素决定的,故参照猪胸膜肺炎放线杆血清2型菌株的序列（GenBank L12145）设计了一对特异性引物,用PCR的方法扩增apxⅢA基因并得到了长3 466bp的片段,然后将其克隆到pMD18T中,经酶切鉴定和序列分析表明克隆是成功的;再将apxⅢA插入到原核表达载体pET28b后,转化BL21(DE3),在IPTG诱导下获得高效表达,经Western blotting检测证实表达产物有活性。以表达产物包被ELISA板,建立了特异、敏感的ELISA诊断方法。     

Characterization of hepatic drug-metabolizing activities of Bama miniature pigs (Sus scrofa domestica): comparison with human enzyme analogs

We used various substrates and selective inhibitors of human cytochrome P450 (CYP) isozymes as probes to study the metabolism of liver microsomes from Chinese Bama miniature pigs. Nifedipine oxidation (NOD) and testosterone 6beta-hydroxylation (6beta-OHT) activities were similar between human liver microsomes and those from Bama miniature pigs. However, compared with those from humans, liver microsomes from Bama miniature pigs showed decreased phenacetin O-deethylation, coumarin 7-hydroxylation, and chlorzoxazone 6-hydroxylation activities, whereas dextromethorphan O-demethylation activity was increased. Ketoconazole selectively inhibited NOD and 6beta-OHT activities in microsomes from Bama pigs, and 8-methoxypsoralen and tranylcypromine inhibited coumarin 7-hydroxylation in pig microsomes. However, furafylline and quinidine failed to selectively inhibit phenacetin O-deethylation and dextromethorphan O-demethylation in microsomes from Bama pigs, whereas chlormethiazole more efficiently inhibited coumarin 7-hydroxylation activity than chlorzoxazone 6-hydroxylation in pig microsomes. Our results suggest that liver microsomes from Chinese Bama miniature pigs are similar to those from humans in regard to metabolism of nifedipine and testosterone (both are probe substrates for human CYP3A4). In addition, chemical inhibitors used as specific probes for human P450 enzymes did not always show the same selectivity toward corresponding enzyme activities in liver microsomes from Bama pigs. However, ketoconazole (a potent inhibitor of human CYP3A4) could be used as a selective inhibitor probe for the NOD and 6beta-OHT activities in liver microsomes from Chinese Bama miniature pigs.     

两个国内小型猪品种GH基因部分序列的多态性分析

目的对西藏小型猪和广西巴马小型猪生长激素基因（GH基因）部分序列的多态性进行分析。方法采用内切酶ApaI和Hin6I对西藏小型猪（108头）和广西巴马小型猪（132头）GH基因-119 bp～＋486 bp之间的区域进行PCR-RFLPs分析。结果 （1）从ApaI酶切产生的结果来看,ApaI酶切产生A（449 bp＋101 bp＋55bp）,B（316 bp＋133 bp＋101 bp＋55 bp）两种等位基因。等位基因A的频率高于等位基因B,等位基因A为优势基因。AA基因型频率高于AB和BB基因型频率;（2）从Hin6I酶切产生的结果来看,Hin6I酶切产生G1（605bp）、G2（498 bp＋107 bp）、G3（449 bp＋156 bp）、G4（449 bp＋107 bp＋49 bp）四种等位基因。等位基因G4的频率高于等位基因G1、G2、G3。等位基因G1频率很低。基因型G2G3、G2G4、G3G4、G4G4的频率较高。（3）由酶切产生的基因和基因型多态性,发现西藏小型猪与广西巴马小型猪在该基因部分序列差异不显著（P〉0.05）。结论国内的优质实验用小型猪,如西藏小型猪和广西巴马小型猪等位基因A频率均较高。     

Comparison of chicken 7SK and U6 RNA polymerase III promoters for short hairpin RNA expression

Background  

RNA polymerase III (pol III) type 3 promoters such as U6 or 7SK are commonly used to express short-hairpin RNA (shRNA) effectors for RNA interference (RNAi). To extend the use of RNAi for studies of development using the chicken as a model system, we have developed a system for expressing shRNAs using the chicken 7SK (ch7SK) promoter.     

Characterisation and comparison of the chicken H1 RNA polymerase III promoter for short hairpin RNA expression

The U6 and 7SK RNA polymerase III promoters are widely used in RNAi research for the expression of shRNAs. However, with their increasing use in vitro and in vivo, issues associated with cytotoxicity have become apparent with their use. Therefore, alternative promoters such as the weaker H1 promoter are becoming a popular choice. With interest in the chicken as a model organism, we aimed to identify and characterise the chicken H1 promoter for the expression of shRNAs for the purpose of RNAi. The chicken H1 promoter was isolated and sequence analysis identified conserved RNA polymerase III promoter elements. A shRNA expression cassette containing the chicken H1 promoter and shRNA targeting enhanced green fluorescent protein (EGFP) was developed. An RNAse protection assay confirmed activity of the promoter determined by the detection of expressed shRNAs. Comparison of the H1 promoter to the chicken RNA polymerase III 7SK and U6 promoters demonstrated that expressed shRNAs from the H1 promoter induced gene specific silencing, albeit to lower levels in comparison to both 7SK and U6 promoters. Here we have identified a new tool for RNAi research with specific applications to the chicken. The availability of a RNA polymerase III promoter that drives shRNA expression to reduced levels will greatly benefit in ovo/in vivo applications where there are concerns of cytotoxicity resulting from overexpression of an shRNA.     

洛伐他汀在巴马香猪体内的长期毒性试验

为研究洛伐他汀在巴马香猪体内为期42 d的长期毒性特点,以抗动脉粥样硬化药物洛伐他汀为模型药,选择健康6月龄雄性巴马香猪为实验对象,经灌胃途径给药(12 mg.kg-1和135 mg.kg-1),观察给药后的临床表现、血液学、血生化、脏器系数和组织病理学等指标进行药物毒性的评价。结果主要毒性反应在135 mg.kg-1组,给药后巴马香猪出现了竖毛、腹泻等症状,总采食量和体重减轻;血液血检查显示白细胞总数有所增加,红细胞总数、血红蛋白含量和血小板计数明显下降;血液生化检查显示ALT、AST、ALP和CK升高2~10倍,肌酐和尿素有所升高。同时,组织病理学分析结果显示,巴马香猪出现了与人相似的肝肾病理改变。可见洛伐他汀给药后,巴马香猪在高剂量组可大部分呈现洛伐他汀在人临床出现的毒理反应,表明巴马香猪能敏感的反映洛伐他汀的潜在毒性。