通过双原核显微注射提高转基因小鼠研制效率的实验研究

目的建立高效的转基因小鼠制备技术,为开展遗传工程动物模型研究奠定技术基础。方法通过向小鼠受精卵原核中注入不同浓度的DNA分子,筛选最适注射用DNA浓度;将K14/hCTLA4-Ig基因表达载体分子通过显微注射分别导入小鼠受精卵雌、雄原核,并设立单原核注射对照组;利用输卵管腹壶部穿刺移植法将注射后的小鼠受精卵移植于同期发情的受体母鼠;利用PCR对出生的转基因首建小鼠进行筛选。结果最适DNA分子浓度为10ng/μl;在单、双原核注射组胚胎2细胞卵裂率分别为52.3%(132/253)和45.0%(108/240),差异有显著性(P<0.05);注射胚胎移植后体内存活率分别为18.1%(24/132)和16.7%(18/108),差异无显著性;转基因首建小鼠阳性率分别为3/24和5/18,转基因阳性小鼠占总注射胚胎的比例为1.2%(3/253)和2.08%(5/240),差异有极显著性(P<0.01)。结论尽管双原核注射对胚胎的2细胞卵裂率有一定影响,但通过双原核注射可有效提高转基因小鼠的制备效率。     

SND1转基因小鼠的构建

目的:构建 SND1 过表达的转基因小鼠模型。方法:利用对小鼠 SND1 基因转录本构建 SND1 过表达载体pInsulator-CAG-3×FLAG-SND1,利用受精卵原核注射技术,将外源线性pInsulator-CAG-3×FLAG-SND1转基因载体注射到受精卵细胞核内,将存活受精卵进行胚胎移植制备 SND1 转基因小鼠,用PCR、RT-PCR技术鉴定转基因小鼠是否构建成功。结果:成功构建过表达 SND1 基因的转基因小鼠模型,为进一步研究 SND1 基因在动物体内的生物学功能奠定基础。     

piggyBac转座子介导的转基因叉尾斗鱼的构建

为探讨piggyBac转座子在鱼类动物中应用的可能性,以包含家蚕(Bombyx mori)肌动蛋白3启动子驱动的增强型绿色荧光蛋白(enhance green fluorescent protein,EGFP)基因的piggyBac质粒为载体,以及一个包含piggyBac转座酶的辅助质粒,采用显微注射的方法将其导入叉尾斗鱼(Macropodusopercularis)受精卵中,利用PCR技术证实了piggyBac转座子能够介导EGFP基因进入叉尾斗鱼基因组,并能够稳定遗传到下一代,符合孟德尔遗传规律。EGFP基因遗传到G1代的阳性鱼占交配鱼比率,即外源基因整合率为12.30%。实验证明,piggyBac质粒有可能成为水产动物转基因实验的新型载体。     

hOPG基因启动子驱动报告基因LacZ的转基因小鼠模型的建立

目的:建立带有人类骨保护素OPG基因启动子驱动报告基因LacZ的转基因小鼠模型,为OPG体内转录水平的表达调控研究和药物筛选创造条件。方法:将克隆到的人类OPG基因5′端上游6.0kb非翻译序列作为启动子,大肠杆菌编码β半乳糖苷酶的LacZ基因作为报告基因,构建表达载体pCINeoOPGLacZ。经显微操作注射到受精卵原核中,经PCR以及Southern印迹杂交鉴定转基因阳性小鼠;用RTPCR分析LacZ在组织中的表达;利用邻硝基苯βD半乳吡喃糖苷(ONPG)作为底物反应后比色分析组织中的β半乳糖苷酶活性。结果:构建完成的表达载体pCINeoOPGLacZ质粒经酶切和测序鉴定序列正确,线性化后显微注射。PCR以及Southern印迹杂交鉴定获得了10只转基因小鼠(Founders),经交配繁育,建立了5个转基因小鼠系,RTPCR分析表明其中一个系小鼠组织中表达LacZ基因,与内源OPG表达模式一致,组织中可以广泛检测到相应的β半乳糖苷酶活性。结论:成功建立了人类OPG基因启动子驱动报告基因LacZ的转基因小鼠,为体内研究OPG转录水平的表达及药物筛选提供了理想的动物模型。     

系统表达HB-EGF转基因小鼠的建立

目的建立系统表达肝素结合性表皮生长因子（HB-EGF）的转基因动物模型,利用转基因动物模型研究HB-EGF与组织纤维化的关系。方法RT-PCR法克隆小鼠HB-EGF基因,将其插入Chickenβ-actin启动子下游,构建Chickenβ-actin-HB-EGF表达载体,利用显微注射的技术把表达载体注射到受精卵的雄原核中,建立HB-EGF转基因小鼠。利用特异引物PCR的方法鉴定转基因的基因型,采用Western Blot方法鉴定HB-EGF基因在全身组织的表达。分别取HB-EGF转基因鼠与同窝阴性小鼠的肝、肾、肺及膀胱组织进行Massion染色。结果建立了系统表达HB-EGF转基因小鼠,Western Blot发现其HB-EGF在肝、肺、肾及膀胱的表达与同窝阴性对照小鼠相比明显增加。Massion染色结果表明转基因鼠肝、肺、肾及膀胱组织纤维化程度明显高于同窝阴性对照小鼠。结论成功建立了系统表达HB-EGF转基因小鼠,HB-EGF的过度表可显著加重组织纤维化程度。     

精子介导GFP基因在小鼠早期胚胎中的表达

利用DIG末端标记技术和免疫组化技术分析了小鼠精子体外结合内化外源DNA的效率。试验结果表明,不同小鼠个体的精子结合外源DNA的阳性率有明显差异(P<0.01),平均为13%。利用考马斯亮蓝染色评价了小鼠精子顶体反应发生的情况,筛选出TYH培养液为较合适的体外受精液。利用小鼠体外受精技术,将体外转染GFP基因并获能的小鼠精子与成熟卵母细胞进行体外受精,受精卵进行体外培养,表达GFP胚胎的阳性率为4.7%。验证了精子介导制备转基因小鼠胚胎的可行性,并建立了利用精子载体法制备转基因小鼠胚胎的平台。     

MTA1转基因小鼠的构建及鉴定

目的将人的MTAl外源基因整合到C57BL／6J小鼠中,构建稳定高表达MTAl的小鼠模型。方法通过RT—PCR方法克隆人的MTAl编码序列,将MTAl插入真核表达载体pcDNA3．1构建pcDNA3．1-MTAl载体,回收片段后利用显微注射技术将目的基因片段注入到受精卵的雄原核中,使用MTAl特异性的引物经PCR鉴定出基因型阳性的转基因小鼠,再利用Western—blot及免疫组化方法检测MTAl在转基因小鼠全身级织表达情况。结果成功构建了MTAl转基因注射片段。在320枚显微注射受精卵中挑选出300枚存活卵移植到10只ICR小鼠假孕受体的输卵管中,10只ICR小鼠均怀孕,移植成功率为100％,共生出子代鼠80只,经PCR检测其中共有9只整合了MTAl基因,整合率为11．25％。经PCR鉴定MTAl整合阳性的F1代小鼠,再经Western—blot和免疫组化分析检测MTAl表达水平在脑、肺、肝、肠等组织中表达明显增高,肾、骨骼肌表达无差异。结论成功构建了脑、肝、肺、结肠高表达MTAl的转基因小鼠,为进一步MTAl研究奠定了良好的研究模型。     

潮霉素抗性转基因BDF1小鼠模型的建立

目的建立具有潮霉素（hygromycin）抗性转基因BDF1小鼠,用于制备携有hygromycin抗性筛选标志ES阳性细胞克隆的饲养层。方法通过显微注射的方法,将含有潮霉素B磷酸转移酶基因片段（5.1kb）导入BDF1受精卵雄原核中,共注射169枚受精卵,然后将129枚受精卵细胞植入同期受孕的受体母鼠输卵管内。结果共产生37只转基因小鼠,经PCR和Southern检测获得9只阳性小鼠,对一只子代鼠进行RT-PCR检测证明hyg基因已经在肾、肌肉、脾内表达。结论成功的建立具有潮霉素抗性的BDF1转基因鼠,该模型动物可以为基因敲除研究提供良好的基础条件。     

哺乳动物N-糖基化途径中关键酶唾液酸合酶和CMP-唾液酸合成酶基因在转基因家蚕中的表达

对昆虫的N-糖基化途径进行修饰改变是扩展昆虫蛋白表达系统应用范围的重要途径。本研究利用基于piggyBac转座子的家蚕Bombyx mori转基因技术表达昆虫所缺乏的哺乳类糖基化途径中的关键基因, 构建了可以同时表达小鼠Mus musculus唾液酸合酶和小鼠CMP-唾液酸合成酶两个基因的piggyBac表达载体, 选用家蚕肌动蛋白A3启动子控制基因的表达, 并导入3×P3启动子控制下的增强绿色荧光蛋白EGFP作为分子标记。在得到的G1代转基因家蚕中对转入的基因进行了分子水平的鉴定和分析, 为在家蚕这种模式昆虫中模拟哺乳类糖基化途径奠定了基础。     

精原干细胞体内转染途径建立转基因小鼠的可行性研究

目前,生产转基因动物的难度很大,成功率很低,这是因为制备转基因动物的主要方法是向受精卵原核中注射DNA。这种方法有其弱点,首先作为外源基因受体细胞的受精卵数量有限;其次外源基因的整合和表达的筛选工作不能在细胞水平上进行,只能在子代动物出生后,即在个体水平上进行选择,这就增加了工作量,而且周期长,成功率低,成本大,在大动物上实施起来尤其困难。这就要求我们找到一种更为有效而又简捷的转基因动物的制备方法。利     

精子介导GFP基因在小鼠早期胚胎中的表达

利用 DIG 末端标记技术和免疫组化技术分析了小鼠精子体外结合内化外源DNA的效率。试验结果表明,不同小鼠个体的精子结合外源DNA的阳性率有明显差异（P<0.01）,平均为13%。利用考马斯亮蓝染色评价了小鼠精子顶体反应发生的情况,筛选出TYH培养液为较合适的体外受精液。利用小鼠体外受精技术,将体外转染GFP基因并获能的小鼠精子与成熟卵母细胞进行体外受精,受精卵进行体外培养,表达GFP胎的阳性率为4.7%。验证了精子介导制备转基因小鼠胚胎的可行性,并建立了利用精子载体法制备转基因小鼠胚胎的平台。     

携带HLA-B2704基因转基因小鼠技术的建立

应用显微注射法制备携带HLA B2 70 4基因的转基因小鼠 .对 2 86只昆明小鼠激素注射进行超排卵 ,采集受精卵 ,将含HLA B2 70 4基因的基因组DNA片段 (简称HLA B2 70 4DNA)显微注射到受精卵原核内 ,把注射存活的两细胞期受精卵移入假孕鼠的输卵管内使其发育产生后代 .用PCR方法进行F0代仔鼠及F1代仔鼠的转基因整合的检测 .利用RT PCR检测阳性鼠中的HLA B2 70 4转基因的表达 .采集了 84 11个卵 ,可注射卵 6 6 0 9个 ,其中注射存活的两细胞期受精卵 4 2 77个 ,卵的注射存活率为 6 4 7%.将卵移入 15 3只假孕鼠 ,其中 2 6只怀孕产仔 ,存活 10 1只 .在 10只F0代仔鼠基因组中有HLA B2 70 4基因整合 ,整合率为 9 9%.转基因阳性鼠F0代之间以及与正常鼠之间进行交配 ,产生的F1代仔鼠 78只 ,其中 15只为阳性 .阳性鼠的皮肤、结肠、睾丸和脾脏组织中均有HLA B2 70 4转基因mRNA的表达 .在HLA B2 70 4转基因阳性小鼠中 ,6只小鼠皮肤出现脱毛 ,1只小鼠的足部及足趾明显红肿 ,2只在脱毛同时明显畏光 ,1只出现腹泻 .结果表明 ,成功地建立了HLA B2 70 4的转基因小鼠技术 ,该小鼠类似强直性脊柱炎的小鼠模型 .     

转基因小鼠技术中获得原核期受精卵最适时间的研究

显微注射法是制备转基因动物的首选方法,而原核清晰受精卵的获得是影响显微注射成败的关键。本文对小鼠HCG超排注射后大最原核期受精卵获得的最佳时间进行了研究,以提高显微注射成功率。结果显示采集雄性原核清晰受精卵的最佳时间段为注射HCG后25～27h。     

嗜铬颗粒蛋白A基因的反义转基因小鼠模型的建立及该基因启动子的组织特异性

构建小鼠嗜铬颗粒蛋白A（Chromogranin,A,CGA)基因的反义DNA载体pGAS1C－lacZ。用电穿孔的方法将该载体转化大鼠肾上腺髓质细胞瘤细胞系PC－12,X－Gal染色后证明位于CGA基因启动子下游的报告基因lacX已经表达。用限制性内切酶除去载体的质粒骨架后,显微注射入供体昆明小鼠的受精卵中,随后将注射过DNA的受精卵移植入假母的输卵管中,完成正常的胚胎发育。用PCR的方法筛选假母产下的小鼠,得到CGA基因反义RNA基因首建鼠14只。将首建鼠分别与正常昆明鼠交配,产生后代。取首建鼠的肾上腺进行X－Gal染色,组织用于石蜡切片,根据各鼠肾上腺切片的蓝色深浅判定转入基因量的高低,筛选到两只表达量高的首建鼠,留下它们的后代。取转基因鼠的各种组织用于X－Gal染色,发现报告基因在肾上腺、胰腺的胰岛中有表达,而在肌肉、脂肪组织中无表达,说明CGA基因的启动子具有神经内分泌组织特异性。     

PiggyBac转座系统在转mCherry基因斑马鱼上的应用

改造了Piggy Bac转座子供体质粒5'-PTK-3',将红色荧光蛋白基因(m Cherry)定向插入其中,构建得到了基因捕获载体质粒:PTK-m Cherry。通过显微注射,将Piggy Bac转座子供体质粒与Piggy Bac转座酶m RNA共注射于斑马鱼受精卵中,筛选得到了m Cherry的表达在时间及空间上均不同的转基因斑马鱼,统计表明m Cherry在F0代中有8.2%的表达率,Piggy Bac转座子能够在斑马鱼中进行有效转座且捕获到不同基因,有效实现突变体的筛选。     

精子特异性 Sleeping Beauty 转座酶转基因小鼠模型的建立

目的：建立精子特异性表达Sleeping Beauty （ SB）转座酶转基因小鼠模型,为研究SB转座子在小鼠中的应用提供工具。方法克隆精子特异性启动子用以驱动SB转座酶基因的表达,建立精子特异性表达SB转座酶的载体,利用显微注射方法建立以C57BL/6J为背景的精子特异性表达SB转座酶的转基因小鼠。 PCR鉴定首建鼠的基因型,western blot（WB）和免疫组织化学（IHC）检测SB转座酶基因在小鼠生殖腺睾丸中的表达情况,筛选睾丸中高表达SB转座酶的转基因小鼠。结果显微注射方式获得了5只首建小鼠,其中3只能稳定传代,利用WB和IHC成功的筛选出一株在精子中高表达SB转座酶的转基因小鼠。结论成功建立了精子特异性高表达SB转座酶转基因小鼠模型,为将SB转座子作为一种基因工程工具应用于小鼠基因修饰模型的建立提供非常重要的工具资源。     

皮肤组织特异性表达hCTLA4-Ig转基因小鼠品系的建立

为研究皮肤特异性高效表达hCTLA4-Ig分子对移植皮肤存活及受体免疫功能的影响,充分实现hCTLA4-Ig分子在皮肤移植中的免疫调控功能,利用K14（角蛋白14）基因启动子,构建了hCTLA4-Ig分子皮肤组织特异性表达载体,并通过受精卵原核显微注射技术制备了K14／hCTLA4-Ig转基因小鼠并建立了品系。通过RT-PCR和Northern blot分析表明,hCTLA4-Ig在转基因小鼠体内呈皮肤组织特异性高效表达;以GAPDH基因的表达量为内部参照分析表明,hCTLA4-Ig的表达水平在不同世代之间以及转基因个体的不同生命时相点之间保持相对恒定,说明皮肤组织特异性稳定表达hCTLA4-Ig的转基因小鼠品系已被建立。     

登革病毒转基因载体pB［PUBnls_EGFP_prM］的构建及其在C6/36细胞中整合作用的检测

利用转基因技术来探索新的蚊媒疾病防治方法,将登革病毒前膜蛋白基因prM重组入以转座子piggyBac因子为基础的载体,构建了昆虫转基因载体pB［PUBnls-EGFP-prM］,在辅助质粒的作用下共同转染白纹伊蚊Aedes albopictus C6/36细胞。PCR和Southern blot证明构建的转基因载体可以将EGFP-prM基因整合入蚊虫基因组中。验证了转座子piggyBac因子、启动子polyubiquitin可以在白纹伊蚊中发挥功能,为进一步构建不传播登革病毒的转基因白纹伊蚊奠定了基础。     

PiggyBac转座酶转基因小鼠模型的建立

目的 建立表达PiggyBac转座酶转基因小鼠模型,为研究PiggyBac转座子介导基因修饰在小鼠中的应用提供工具.方法 利用Cytomegalovirus( CMV)启动子驱动PiggyBac转座酶基因的表达,经显微注射法建立C57BL/6J表达PiggyBac转座酶的转基因小鼠.PCR鉴定转基因小鼠的基因型,RT-PCR检测PiggyBac转座酶在小鼠生殖系睾丸中的表达情况.PiggyBac转座酶转基因小鼠活性的检测,是通过与转座子供体转基因小鼠杂交检测供体位置变化来确定的.结果 显微注射产生7只转基因小鼠并能传代,经RT-PCR筛选出一株在睾丸中相对高表达PiggyBac转座酶的转基因小鼠.随后与转座子供体转基因小鼠杂交,子代双阳小鼠与野生型小鼠杂交基因型分离,产生的子代转座子供体单阳性小鼠中具有转座子供体片段的转座反应.结论 成功建立了表达PiggyBac转座酶转基因小鼠动物模型,该模型为PiggyBac转座子技术在小鼠中的应用提供了有价值的工具动物.