利用荧光蛋白研究产甘油假丝酵母胞浆3-磷酸甘油脱氢酶基因CgGPD启动子

[目的]克隆产甘油假丝酵母(Candida glycerinogenes)胞浆3-磷酸甘油脱氢酶基因CgGPD的启动子(PCggpd),并通过报告基因gfp的差异表达来研究葡萄糖浓度对PCggpd在酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中的诱导特性.[方法]采用PCR扩增的方法分别从产甘油假丝酵母基因组和pCAMBIA1302载体中克隆出CgGPD的启动序列PCggpd和绿色荧光蛋白基因gfp.将两个基因同时构建到酿酒酵母表达载体pYX212-zeocin中,构建时将绿色荧光蛋白基因gfp置于CgGPD的启动序列下游,获得重组质粒pYX212-zeocin-PCggpd-gfp.通过电击转化酿酒酵母W303-lA.将重组酿酒酵母S.cerevisiae W303-1A-GFP置于不同葡萄糖浓度培养基中进行培养,利用荧光显微技术对其进行荧光检测.[结果]重组酿酒酵母能产生稳定的荧光,当葡萄糖浓度为2%时,重组酿酒酵母在YEPD培养基中产生较弱的荧光,随着葡萄糖浓度的升高,荧光强度有明显的增强.[结论]PCggpd属于环境胁迫诱导型启动子,高浓度的葡萄糖能诱导PCggpd启动绿色荧光蛋白的高水平表达,这对完善产甘油假丝酵母的遗传背景研究,阐明其高产甘油的机理具有重要意义.     

大豆β-伴大豆球蛋白基因启动子的克隆及功能分析

通过PCR技术从三个栽培大豆（南农99-10、N2899和南农88－1）和两个野生大豆（江浦野生豆－1和ZYD4174）的基因组中分离到大豆7S蛋白α亚基基因启动子片段(7SαP),序列分析表明：7SαP片段包含多个种子特异性启动子所特有的序列元件,如RY重复序列、ACGT、AGCCCCA等,而这五个大豆材料的7SαP序列的同源性达99%。将从南农99-10中克隆的启动子片段与pBI121-GFP连接构建表达载体,经农杆菌介导转化拟南芥。Southern结果显示, 7SαP 片段和报告基因GFP以单拷贝的形式整合到拟南芥基因组中,且GFP在7SαP驱动下获得了种子特异性表达。     

里氏木霉分泌型表达载体的构建及绿色荧光蛋白的表达

【目的】构建里氏木霉分泌型表达载体,通过表达绿色荧光蛋白论证载体的可行性并初步观察绿色荧光蛋白在里氏木霉中的分泌过程。【方法】应用PCR及分子克隆技术将里氏木霉(Trichoderma reesei)纤维二糖水解酶(CBH1)的启动子及CBH1自身信号肽、终止子和潮霉素筛选基因依次插入骨架质粒pUC19中,构建出T.reesei表达载体Ppth15。将增强型绿色荧光蛋白(eGFP)基因装载入Ppth15中,获得eGFP表达载体Ppth15-eGFP。再将Ppth15-eGFP转化进T.reesei原生质体,通过潮霉素抗性筛选、基因组PCR检测等方法鉴定,获得阳性重组转化子。【结果】用PDA培养基培养阳性转化子2-3 d后,可在菌丝顶端、隔膜及培养基中清晰地观察到大量绿色荧光。【结论】表达载体构建成功且能够用于eGFP的表达,实验为进一步研究T.reesei表达其他基因提供了有效工具,同时为T.reesei胞外蛋白分泌的研究提供了参考。     

整合载体与选择载体共转化酵母菌的研究

以酿酒酵母菌株H158为例,研究了带有rDNA的多拷贝整合载体pMIRY2与选择载体pFAKnaMX4的共转化率,得到了共转化过程中两种载体的最佳比率为3-4：1,得到的共转化子在完全培养基中连续传代培养5d即可得到去除G418抗性标记基因的转化子,转化子的稳定性达到90%以上,实验表明该系统适合于外源基因在酵母中的稳定表达。     

木霉几丁质酶基因克隆及植物转化载体构建

利用PCR技术从绿色木霉LTR-2(Trichoderma virede)基因组DNA中扩增到一段序列,测序结果表明,该编码基因片段大小为 1 508 bp,其中包括一个 1 459 bp的开放阅读框,起始密码子位于 45 bp,终止密码子位于 1 501 bp,共编码氨基酸 424 个.在Genbank中进行序列比对,发现该序列同已发表的Trichoderma viride 42 ku几丁质酶氨基酸序列具有99%的同源性.将该片段同pCAMBIA1300中的35S启动子和35S-polyA终止子连接后,插入载体pCAMBIA1302多克隆位点中,构建成植物转化载体,最后将构建好的载体pCHI1302-42通过转化导入根癌农杆菌LBA4404中,为进一步构建转基因植物奠定了基础.     

木酮糖激酶基因整合表达载体构建及在酿酒酵母中的过表达

【目的】以载体p406ADH1为构建骨架,构建一个酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)工业菌株的整合表达载体。【方法】通过酶切连接的方式,将4个元件片段:作为筛选标记的G418抗性基因KanR,用于基因表达的ADH1终止子片段,酿酒酵母W5自身木酮糖激酶基因,18S rDNA介导的同源整合区,插入到骨架质粒p406ADH1中,得到多拷贝整合表达载体pCXS-RKTr。将该载体线性转化酿酒酵母后,对转化子中木酮糖激酶酶活进行测定,检测其表达情况。【结果】重组质粒在酿酒酵母体内实现了木酮糖激酶的高水平稳定表达,其酶活力是初始菌株的2.87倍。【结论】本实验构建了一个酿酒酵母工业菌株整合表达载体,并用此载体过表达了其自身的木酮糖激酶基因。该重组质粒载体的构建可以有效解决酿酒酵母中自身木酮糖激酶酶活较低的情况,这为利用木糖高产乙醇酿酒酵母基因工程菌株的构建和其它酵母重组质粒载体的构建奠定基础。     

根癌农杆菌介导的灰葡萄孢菌遗传转化研究

以pCAMBIA1300-N载体为骨架, 成功构建了以绿色荧光蛋白(gfp)为报告基因, 潮霉素(hph)为抗性筛选标记的载体pKPG, 并利用根癌农杆菌介导转化系统, 成功获得了能表达绿色荧光蛋白的重组灰葡萄孢菌。通过PCR检测转化子的绿色荧光蛋白基因和潮霉素抗性表达框, 观察菌丝和分生孢子的荧光表型, 以及gfp基因的Southern杂交验证, 结果表明：被测转化子基因组中均成功整合了目的基因片段。     

以gfp为报告基因的肺炎链球菌启动子诱捕文库的构建与分析

首先构建一个以gfp(green fluorescence protein)为报告基因的自杀质粒pEVP3-SDGFP,将肺炎链球菌基因组DNA的随机酶切片段(200bp～800 bp)克隆到该质粒gfp基因上游的多克隆位点,得到约58000个含有肺炎链球茵基因组DNA随机酶切片段的重组子,提取质粒即为质粒库,该库大约覆盖肺炎链球菌基因组全长的5倍,插入率达到90%以上,且有较强的随机性,质量较高.将该质粒库转化入肺炎链球菌TIGR4菌株,带有随机片段的报告质粒通过同源重组的方式将gfp基因融合于细菌染色体上该随机片段之后,利用质粒的抗生素抗性基因筛选出重组菌株,从而构建出相应的菌株库,共获得包含约500000个肺炎链球菌转化子的菌株库,经体内、外实验表明,其包含插入了S.pn体内、外表达基因片段的细菌,可以报告特定条件下的基因表达,并可通过流式细胞仪识别、分选.该文库的构建为进一步利用差异荧光诱导技术筛选肺炎链球菌体内诱导基因奠定了基础.     

薏苡45S和5S rDNA的染色体定位研究(简报)

通过荧光原位杂交的方法确定了45S和5S正NA序列在薏苡前中期染色体上的位置.尽管具有20条染色体的薏苡是四倍体植物,但它的基因组中只有一个45S和5S rDNA位点.根据薏苡前中期染色体的核型,确定45S rDNA序列位于薏苡第2号染色体短臂上的次级缢痕区和随体上,5S rDNA序列位于第7号染色体长臂靠近着丝粒处,5S rDNA位点到着丝粒的百分距离是29.13±1.76.     

绿色荧光蛋白基因在昆虫细胞中的克隆与表达

将绿色荧光蛋白(GFP)基因亚克隆到转移载体pVLneo的多角体蛋白基因(ocu)启动子下游,与杆状病素AcNPV DNA共转染昆虫细胞,通过同源重组和G418筛选,构建了整合有GFP基因的重组病毒。在昆虫细胞中表达的GFP,MW为30kDa,在荧光显微镜下呈现美丽的绿色,荧光光谱表明其激发波长395nm,发射波长509nm。Southern blot杂交证明,重组病毒的1kb EcoRI片段与GFP cDNA探针有很强的杂交信号,这是GFP基因在杆状病毒基因组中整合的直接证据。     

甲醇酵母表达系统高拷贝数整合型表达载体的构建

以甲醇酵母(Hansenula polymorpha)表达系统的Yip型表达载体pJF5-1为基础,通过引入宿主来源的一个rDNA随机顺序和由SV40早期启动子控制的G418抗性基因(neo)及对野生型标记基因Hpleu2启动子大部分上游序列的缺失,构建了一个高拷贝整合型表达载体pMIRH。有关转化、筛选和拷贝分析等试验结果表明,由pMIRH可产生含高拷贝数载体的转化子,并可通过由leu2+筛选和G418抗性筛选所组成的二级筛选方法富集这些含高拷贝数载体的转化子。有关完整DNA和消化DNA Southern杂交分析结果进一步表明,上述高拷贝数的载体以串联重复排列的方式整合于宿主基因组。     

MicroRNA122真核表达载体的构建及在HepG2细胞中的表达与检测

为进一步研究microRNA的功能及作用靶标提供技术平台,构建microRNA真核表达载体。从HepG2215细胞基因组DNA扩增microRNA122前体,克隆到pEGFP-C1的载体上,经测序鉴定后转染至HepG2细胞中,荧光显微镜观察绿色荧光蛋白表达情况并提取基因组总RNA,RT-PCR检测microRNA122表达,TA克隆鉴定。结果表明,成功构建microRNA122真核表达载体,并证实其在真核细胞HepG2中表达。此方法成功构建microRNA表达,并为后续研究提供良好的技术平台。     

基于URA3基因快速构建表达载体及其在里氏木霉的应用

【背景】表达载体是基因工程必不可少的工具,对于真菌如里氏木霉(Trichoderma reesei)等,由于缺乏商品化的表达载体,使其基因工程蛋白表达既复杂又费时而难以开展。【目的】建立一种利用URA3序列快速构建表达载体的方法,解决真菌研究中难以简单、高效和快速构建表达载体的难题。【方法】基于URA3基因的序列,利用其启动子上游5′端序列和终止子下游3′端序列构建同源重组臂,通过同源重组臂定向同源重组到宿主基因组上,利用强启动子和终止子替换URA3基因,从而实现外源基因的表达。根据此方法构建pTRUC表达载体,将红色荧光蛋白基因mCherry克隆到该表达载体上,转化里氏木霉中并验证m Cherry的表达。【结果】阳性转化子在荧光显微镜下观察到强的红色荧光信号,在基因组PCR中检测到mCherry,Westernblotting结果表明红色荧光蛋白m Cherry能在里氏木霉中表达,以上结果说明该载体构建成功,使外源基因mCherry在里氏木霉中正确表达。【结论】基于URA3基因的快速构建表达载体及其构建方法切实可行,将成为推动真核表达系统表达异源蛋白的有力工具。     

黑曲霉糖化酶基因在酿酒酵母基因组中的整合及其在整合子中的稳定表达

把黑曲霉糖化酶cDNA连同酵母α因子启动子及其分泌序列,通过转化整合到酿酒酵母染色体DNA上,获得了整合型的分解淀粉酵母转化子。Southern印迹分析证明了糖化酶cDNA对酵母染色体DNA的整入。整合型转化子在以可溶性淀粉为碳源的培养基中分泌糖化酶活力达2．5u／m1,在非选择性培养基中连续转移10次．糖化酶分泌活力稳定不变。     

CUP1为筛选标记的酿酒酵母整合型多基因表达载体的构建

为了赋予工业酿酒酵母对淀粉和纤维素的降解活性,提高酿酒酵母对粗木薯粉进行酒精发酵时的酒精产率;另一方面,为了解决工业酿酒酵母不适于使用营养缺陷型筛选标记对转化子进行筛选的问题,以及避免引入抗药性标记基因带来的安全性问题,构建了以抗铜蛋白基因CUP1为筛选标记的酿酒酵母整合型多基因表达载体.以载体pYES2-PMF-rDNA为基础,以新的筛选标记基因CUP1替换原有的尿嘧啶Ura-基因,得到载体pYES2M.再顺序插入葡聚糖内切酶基因eg3、葡萄糖淀糖酶基因gal和β-葡萄糖苷酶基因bgl1,构建得到以CUP1为筛选标记的酵母整合型三价表达载体pYES2M-eg3-ga1 -bgl1,其中每个基因都具有独立而完整的表达盒,包括启动子、信号肽和终止子,从而实现多基因单表达载体一次转化.     

利用GFP/RFP双荧光指示载体鉴定特异性启动子功能

在基因表达定位或启动子调控模式的研究中, 多以gusA作为报告基因。但由于部分组织中高内源GUS背景活性或转化手段的限制, 使判断基因表达定位或调控时存在很大误差。为了解决上述问题, 本实验将报道基因绿色荧光蛋白(GFP)和红色荧光蛋白(RFP)融合构建双荧光标记瞬时表达载体pBI221-RFP/GFP。该载体以CaMV35S启动子驱动GFP确定转化效率, 通过鉴定阳性个体的红色荧光活性分析目的基因或启动子的表达模式。并通过番茄E8和西瓜AGPL1果实特异启动子验证了该载体在启动子调控模式研究中的应用可行性。结果表明pBI221-RFP/GFP是一个可以在基因和启动子功能验证中应用的高效瞬时表达载体。     

糖基化磷脂酰肌醇锚定型EGFP真核表达质粒的构建及表达

构建与增强型绿色荧光蛋白基因相连的糖基化磷脂酰肌醇(glycosyl phosphatidylinositol,GPI)序列的真核表达质粒,并检测其在A549细胞中的表达.分离人外周血淋巴细胞,提取总RNA,以RT-PCR法扩增CD24基因的243 bp GPI锚定序列,双酶切后定向克隆入pEGFP-C1质粒中,构建并鉴定pEGFP-C1-GPI质粒.经脂质体介导转染A549细胞后,在荧光显微镜下观察目的蛋白在真核细胞内的表达情况.经酶切和测序鉴定证实,所克隆的CD24 GPI序列正确,荧光显微镜观察pEGFP-C1-GPI质粒转染A549细胞可见围绕细胞膜的强绿色荧光,而对照pEGFP-C1质粒转染A549细胞仅见胞内均匀荧光.成功构建与EGFP相连的GPI真核表达质粒,且能在A549细胞膜上锚定表达EGFP-GPI融合蛋白,为构建锚定表达型肿瘤疫苗奠定基础.     

木糖醇脱氢酶基因高拷贝表达载体构建及在酿酒酵母中的表达

木糖醇脱氢酶（xylitol dehydrogenase, XDH）可以氧化木糖醇生成木酮糖,处于木糖代谢的节点位置。利用PCR方法克隆得到了休哈塔假丝酵母（Candida shehatae） 20335的木糖醇脱氢酶基因、质粒pKT0150的ADH1终止子序列和G418抗性基因（KanR）,以及酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) W5特定的2.2 kb的rDNA片段。以酿酒酵母整合载体p406ADH1为骨架,利用基因工程手段构建一个多拷贝整合表达载体pLX-AGRX。将重组载体pLX-AGRX线性化转入到酿酒酵母W5后,通过高浓度G418筛选和PCR双重鉴定,证实重组载体pLX-AGRX已整合到酿酒酵母W5基因组上,测定木糖醇脱氢酶酶活可达65.957 4 U/mg。     

根癌农杆菌介导的增强型绿色荧光蛋白基因在淡紫拟青霉中的转化

为了实现增强型绿色荧光蛋白基因 (egfp) 在生防真菌淡紫拟青霉9410菌株中的转化,借助中间质粒pcDNA3.1(-) 构建nptⅡ-egfp融合基因的表达载体pUPNGT,然后采用根癌农杆菌介导的转化法将egfp基因转化到淡紫拟青霉9410菌株中。PCR检测和Southern blotting分析结果表明,egfp基因以单拷贝形式整合到淡紫拟青霉9410的基因组中。荧光显微镜观察结果显示,转化子在488 nm下能产生绿色荧光。这些结果说明egfp基因已成功转化至淡紫拟青霉9410菌株并获得表达。这些工作可为淡紫拟青霉在不同条件下的防效评价、环境安全评价等提供新的途径和方法。     

水稻叶绿体转化载体pBS的构建及融合基因功能的初步鉴定

利用PCR方法分别从载体pchN-CAT-Bar和Psk51中分离得到编码膦丝菌素乙酰转移酶基因bar和绿色荧光蛋白基因sgfp,并在bar基因前段连接T7 leader sequence/5′-UTR和T7 10 N-terminus的8个氨基酸序列.运用融合PCR技术,得到bar和sgfp的融合基因片段BS.以水稻叶绿体基因组中的trnI和trnA为同源重组片段,来自烟草叶绿体16S rRNA的Prrn为启动子,psbA基因的TpsbA为终止子,融合片段作为双效筛选标记,构建水稻叶绿体转化载体pBS.大肠杆菌原核表达检测到明显荧光,基因枪轰击TP309愈伤,筛选抗性愈伤.