外源基因在叶绿体表达系统中高效表达研究进展

综述叶绿体表达系统的特点,转化方法,同质化研究及提高外源基因在叶绿体基因组中表达水平的研究状况。     

外源基因在莱茵衣藻叶绿体中的表达

把莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)叶绿体作为生物反应器来表达外源基因具有广阔的应用前景。人们利用莱茵衣藻叶绿体表达体系已成功表达多种重组蛋白,其中包括人类药用蛋白。综述了莱茵衣藻叶绿体转化的方法、影响外源基因表达的主要因素以及外源基因在莱茵衣藻叶绿体表达研究进展。     

高等植物叶绿体基因的表达与调控

高等植物叶绿体基因的表达不仅在转录、转录后及转译等不同水平上受到多层次的调控,而且还因发育阶段、环境因素（尤其是光）等的不同而有所差别。除此之外,核基因组与质体基因组之间还存在着广泛的信息交流,它们相互作用、彼此影响,从而实现协同表达。本文仅就这些方面的研究进展作一简要的评述。     

外源基因在转基因动物中遗传和表达的稳定性

转基因技术经过近半个世纪的发展,已成为当今生物技术研究的热点。近10多年来,与核移植技术的结合,转基因效率大大提高,携带有不同外源基因的不同种类的转基因动物迅速增加。但是,成功获得转基因动物并不是转基因动物研究的最终目的,如何利用转基因技术为人类的需求服务才是科研人员始终面对的课题。在畜牧生产领域,通过转基因技术培育家畜新品种是转基因技术应用的重要体现,在我国这方面已经引起了广泛关注。但迄今为止,外源基因在转基因动物中遗传和表达的稳定性仍然是亟待解决的问题,究其原因,这主要与位置效应、外源基因的表观遗传学修饰和遗传效率相关,文章结合目前的研究进展和本实验室的研究结果,从这3方面阐述其作用机制,期望为转基因动物遗传育种向产业化的迈进提供一定的理论探讨。     

提高外源基因在植物体内表达的策略

介绍提高外源基因在植物体内表达的方法。从外源基因的优化、整合、转录、翻译、运输以及基因间的相互作用等方面,总结提高外源蛋白在植物宿主体内表达的常用策略。     

家蚕生物反应器表达外源基因

丝绸一直被誉为“纤维皇后”而功被天下,养蚕以取丝为目的已成为天经地义的事。然而二十世纪末,蚕丝业正面临着人造纤维的挑战,欧洲、日本蚕丝业相继衰落。随着生物技术的迅猛发展,世界养蚕国家在稳固蚕丝业的同时,也正积极探索蚕丝业发展新的生长点。１９８３年,美...     

叶绿体遗传转化：植物导入外源基因的新途径

叶绿体转化系统,独立于传统的核转化,为植物导入外源基因提供了新途径,它有如下优点：超量表达目的的基因;以定点整合方式导入外源基因从而消除了位置效应及基因沉默;具有原核表达方式,能以多 反子的形式表达多个基因;母系遗传方式可防止基因扩散;基因产物区域化并能提供适于某些产物发挥功能的小环境等。随着这项技术在越来越多的领域发挥作用,其优势性逐渐得到认同。本文着重对此技术的特点,发展及应用作一综述。     

影响外源基因在巴氏毕赤酵母中表达的因素

要在一种宿主表达系统中成功表达外源蛋白并获得较高产量,必须要较为全面地了解影响其表达的许多因素。影响外源基因在巴氏毕赤酵母中表达的因素主要包括：外源基因的特性、表达框的染色体整合位点和方式、宿主菌的甲醇利用表型、基因剂量、分泌信号、产物稳定性和翻译后修饰等。本文就这些因素进行分析,并提出一定的对策和建议。     

Recombination and Heterologous Expression of Aliophycocyanin Gene in the Chloroplast of Chlamydomonas reinhardtii

Heterogeneous expression of multiple genes in the nucleus of transgenic plants requires theintroduction of an individual gene and the subsequent backcross to reconstitute multi-subunit proteins ormetabolic pathways.In order to accomplish the expression of multiple genes in a single transformationevent,we inserted both large and small subunits of allophycocyanin gene (apcA and apcB) into Chlamydomonasreinhardtii chloroplast expression vector,resulting in papc-S.The constructed vector was then introducedinto the chloroplast of C.reinhardtii by micro-particle bombardment.Polymerase chain reaction and Southernblot analysis revealed that the two genes had integrated into the chloroplast genome.Western blot andenzyme-linked immunosorbent assay showed that the two genes from the prokaryotic cyanobacteria couldbe correctly expressed in the chloroplasts of C.reinhardtii.The expressed foreign protein in transformantsaccounted for about 2%-3% of total soluble proteins.These findings pave the way to the reconstitution ofmulti-subunit proteins or metabolic pathways in transgenic C.reinhardtii chloroplasts in a single transformationevent.     

甘薯叶绿体表达载体构建及其融合基因在叶绿体中的瞬间表达

利用叶绿体基因组进化中高度保守的特点,根据烟草叶绿体基因组全序列设计引物,从甘薯(Ipomoea batatas)叶绿体基因组中克隆了2个相邻的功能基因rbcL(GenBank登录号为AY942199)和accD(GenBank登录号为AY942200),并以此作为定点整合外源基因的同源重组片段.以来自叶绿体基因组的强启动子Prrn和RpsbA-pro分别驱动选择标记基因aadA及phaC-gfp融合基因,构建成表达盒prrn-aadA-TpsbA-ter与RpsbA-pro-phaC-gfp-RpsbA-ter,然后将这2个表达盒串联在一起克隆进甘薯叶绿体同源片段中,获得甘薯叶绿体定点整合表达载体pSC-GFP.酶切分析证明,所构建的载体符合预期设计;采用该载体对甘薯叶片进行基因枪转化,结果显示,phaC-gfp融合基因可在叶绿体特异启动子和终止子的调控下在甘薯幼嫩叶片中瞬间表达,证明构建的载体pSC-GFP可用于甘薯叶绿体转化.     

苏云金芽孢杆菌(Bt)晶体毒蛋白基因在烟草叶绿体中的表达

将全长３．５ｋｂ的Ｂｔ基因３’端缺失,得到长为２．１ｋｂ、１．８ｋｂ的基因。分别将这３个长度（１．８ｋｂ、２．１ｋｂ、３．５ｋｂ）的基因置于水稻叶绿体ｐｓｂＡ基因的启动子和终止子调控之下,并与选择标记基因ａａｄＡ（编码氨基糖苷－３’－腺苷酸转移酶,具壮观霉素抗性）表达盒相连;以烟草叶绿体基因ｔｒｎＨ－ｐｓｂＡ－ｔｒｎＫ为同源片段,构建成叶绿体转化载体ｐＢＴ３、ｐＢＴ８和ｐＢＴ２２。用基因枪把Ｂｔ基     

外源基因在耻垢分枝杆菌中表达效率的研究

将外源基因——日本血吸虫26K抗原(Schistosoma japonicum 26K antigen,Sj26GST)基因克隆到大肠杆菌-分枝杆菌穿梭质粒pBCG-2000中, 构建四个不同的表达载体, 研究了它们在耻垢分枝杆菌中的表达效率.首先将含人结核杆菌热休克蛋白70(heat shock protein, hsp70)启动子的质粒pMT-70用NcoⅠ切, 进行两种不同的修饰, 得到不同的SD序列, 将Sj26GST基因克隆进去; 再将含hsp70启动子和Sj26GST的基因片段克隆到pBCG-2000中, 筛选出不同SD序列、不同方向和不同拷贝数的分枝杆菌表达载体四个.所表达的天然重组Sj26GST在SDS-PAGE上分子质量为26 ku处可见明显的表达蛋白带.通过薄层扫描分析, 发现表达质粒中, 双拷贝启动子-外源基因组合表达效率最高, 是单拷贝组合的1.6倍.而不同的克隆方向和不同的SD序列(两者相差3个碱基)对表达效率的影响不明显.     

叶绿体基因工程简介

叶绿体是植物细胞中一种特殊的细胞器。自1988年开始,人们认识到叶绿体在植物基因工程中的特殊地位。叶绿体基因工程的特点,特别是其高效表达和安全性,使其受到越来越多的重视,本文对叶绿体转化作了较为全面的介绍,包括其优势、方法、用途及不足等内容。 Abstract:Chloroplast is a kind of special cell organin plant cells.Since 1988,Scientists have realized its advantages in plant gene enginearing.It′s high efficient expression and safety made it been attached more and more importance to.This paper introduces the chloroplast transfer mation,including its advantages,methods,uses and defects.     

Bt基因甜菜叶绿体转化载体构建及毒蛋白表达

利用植物叶绿体基因组在进化中高度保守的特点,根据烟草、菠菜、水稻叶绿体基因组全序列资料设计合成引物,PCR扩增并克隆了甜菜叶绿体两个重要功能基因rbcL和atpB(GenBank登录号分别为DQ067450和DQ067451),并以其作为定点整合外源基因的同源重组片段,构建了Bt基因CryIAc甜菜叶绿体定点转化载体pSKARBt,酶切鉴定表明:所构建载体符合预期设计。对克隆菌菌体总蛋白进行了生物杀虫试验,结果表明:Bt基因CryIAc能够在叶绿体特异性启动子及终止子的调控下表达,并对二龄末甘蓝夜蛾有很强的毒杀作用。该载体构建对培育甜菜高抗虫品种具有重要应用价值。叶绿体转化及后续工作正在进行中。     

裂殖酵母作为外源基因表达系统

虽然裂殖酵母与酿酒酵母同属于子囊真菌,但比其它的酵母相比,裂殖酵母与更高等的真核细胞有许多相似的性质,使得裂殖酵母在分子生物学研究中成为一种提供信息的、准确的真核实验模型.它在外源基因表达方面同样具有前景.主要介绍了裂殖酵母的优点,其表达载体的性质,以及外源蛋白表达的例子.     

植物叶绿体基因组基因表达调控的研究

叶绿体基因的表达在许多方面与原核基因表达相似,所以最早的理论认为叶绿体基因的表达与原核相似,是在转录起始水平上的调控,进一步的研究认为叶绿体基因表达调控是在不同水平上进行的如：转录水平的调节、转录后调节与修饰、翻译和翻译后修饰等。     

转基因小鼠中外源基因遗传及表达稳定性的研究

挑选两个乳汁中人凝血因子IX（hFIX）表达量相差较大的转基因小鼠家系,分别用PCR、Southern blot、FISH和ELISA对两个家系中的小鼠进行检测。结果显示后代小鼠的转基因阳性率为50%左右;外源基因的整合是完整的,没有发现可见的丢失现象;家系中的各个小鼠表达量有差异,FIX-33家系中hFIX在乳汁中的表达量为（43.32±5.41）?g/mL;FIX-124家系中hFIX在乳汁中的表达量是（1.16±0.45）?g/mL。而两个家系之间的表达量则差异极为显著(P<0.01)。这表明原代转基因小鼠的遗传及表达特性可以得到稳定的传递。     

几种影响N-甲基-N-亚硝基脲诱导向日葵叶绿体基因突变的生理因素

用诱变剂N 甲基 N 亚硝基脲 (NMU)诱变向日葵种子时 ,温度、2 ,4 二硝基苯酚 (DNF)、利福平 (R)、KT、硝酸铵(AA)、二氨基苯甲酸 (DABA)和处理时间都会影响NMU对向日葵叶绿体的突变诱导效果。突变诱导的最佳温度为 15℃ ,2 ,4 二硝基苯酚、利福平、硝酸铵和二氨基苯甲酸明显降低花叶植株的频率 ,而KT则增加叶绿体突变的频率 ,在 0 .0 15 %KT作用下 ,叶绿体突变频率由 (8.5± 2 .9) %提高到 (2 5 .0± 4 .2 ) %。咖啡因 (COF)对诱导叶绿体突变没有任何作用。