HBV基因结构及体外表达的研究现状

人乙型肝炎病毒(HBV)不仅能引起人类急慢性肝炎,而且还可导致原发性肝癌的形成。然而,遗憾的是至今尚无有效的办法来防治HBV的感染。近年来,由于基因重组技术的发展,加速了HBV的研究进程,HBV的基因结构,转录及增殖特性已基本弄清,并且整合在原发性肝癌细胞染色体上的HBV DNA序列亦被证实。同时采用多种载体系统重组HBV DNA片段,在体外已成功地表达了乙型肝炎表面抗原(HBsAg),     

重组DNA技术在昆虫学中的应用

重组DNA技术即基因工程,亦为人们称做基因克隆或基因操作。重组DNA技术已被应用于昆虫学的基础研究和应用研究中。本文首先对重组DNA技术及基因转移技术(在昆虫学研究中与重组DNA技术配合应用的重要手段)作一简述,然后着重介绍这些技术在昆虫学研究中的应用概况。 重组DNA技术 重组DNA技术就是将DNA从细胞中分离出来,切割成片段,与载体DNA连接,形成重组DNA分子,然后导入宿主细胞,进行复制。     

重组RNA技术

重组DNA技术已成为生物工程的重要支柱。利用这一技术人们已经开始以工业的规模生产对人类有重要意义的蛋白质。但目前应用重组DNA技术还存在一些难以解决的困难:生产成本昂贵;某些产品的安全性存在一些问题;真核重组DNA分子在现有转录系统中难以表达或表达效率不够理想。然而近年来出现的重组RNA技术将会避免重组DNA技术应用上存在的问题。具有区别于重组DNA突出的特点。     

基因捻接诊断法

现在应用重组DNA的技术已可诊断出B型肝炎。马里兰州Galthesburg地方的Betbesda研究室的研究人员已经发表了一种可在病人血清中探测出少到三百个病毒颗粒的方法。遗传工程技术被用于制造大量带放射性标记的DNA,它具有与B型肝炎病毒DNA相同的     

含甲肝病毒基因的重组痘苗病毒在动物体内产生针对甲肝病毒的中和抗体

用DNA重组技术得到的含甲肝病毒基因的重组痘苗病毒,可在家兔体内产生ELISA竞争抑制与中和抗体。基础免疫后,动物体内竞争抑制抗体滴度为10,加强免疫后达到80。由重组病毒产生的抗体中和指数比甲肝病毒产生者略低。     

携带HIV-1抗原的单纯疱疹病毒载体疫苗的构建及鉴定

利用细菌人工染色体技术将串联的HIV-1 gp160、gag和protease基因以及表达元件插入1型单纯疱疹病毒(Herpes simplex virus type 1,HSV-1)内部反向重复序列区,以获得携带HIV-1抗原的单纯疱疹病毒载体疫苗。首先将HIV-1 gp160(B型和C型)、gag和protease基因串联克隆入pc DNA3获得重组质粒pc DNA/g Bgp和pc DNA/g Cgp,重组质粒转染293FT细胞,Western blotting检测HIV抗原表达。继而将pc DNA/g Bgp和pc DNA/g Cgp中包括HIV-1抗原基因和表达元件的表达框克隆入p KO5/BN获得重组穿梭质粒p KO5/BN/g Bgp和p KO5/BN/g Cgp,穿梭质粒电转含BAC-HSV的大肠杆菌,筛选重组菌,提取重组DNA并转染Vero细胞,挑取病毒蚀斑纯化重组病毒,Southern blotting鉴定重组病毒DNA,Western blotting检测重组病毒感染细胞中HIV抗原表达,并分析病毒的增殖特性。结果表明,Western blotting在pc DNA/g Bgp和pc DNA/g Cgp转染的293FT细胞中检测到表达的gp160和gag蛋白。p KO5/BN/g Bgp和p KO5/BN/g Cgp分别电转获得重组菌,并从重组DNA转染的Vero细胞中纯化获得重组HSV,Southern blotting检测表明重组HSV基因组发生特异性重组,重组病毒感染细胞中检测到gp120和gp41,且重组HSV保留了在哺乳动物细胞中的复制能力。本研究获得携载HIV-1 gp160、gag和protease基因的重组HSV,并保留了在哺乳动物细胞中的复制能力,可作为HIV-1复制型病毒载体疫苗。     

基因工程国内外进展和差距

基因工程是分子水平上的遗传工程。它主要运用重组DNA技术,在特殊酶的作用下,在体外人工连接来自不同生物体的目的基因于有自主复制能力的载体(质粒)DNA中,建成重组DNA的质粒:将此重组质粒送入受体生物细胞去复制和表达,达到遗传物质的转移,产生所需蛋白质。重组DNA技术的主要环节有:目的基因的分离或克隆、体外重组、载体传递或转染和复制、受体细胞繁殖和表达、蛋白质提纯和制备等。基因工程的最大特点是,打破了生物种间界限,使微生物、动植物、甚至人类之间的遗传物质可以互相转移和重组。     

木尔坦棉花曲叶病毒基因重组和缺失产生DNAβ相关的新型小分子

【目的】棉花曲叶病是棉花生产上的一种重要的病毒病害,在巴基斯坦和印度等国家地区大面积流行,造成严重的经济损失。近年在中国广西南宁的棉花田间发现了棉花曲叶病害,在广西的黄秋葵中也发生了曲叶病,二者的病原均为木尔坦棉花曲叶病毒(Cotton Leaf Curl Multan Virus,CLCuMV),为了对这2个病害有更深的了解,本文对该双生病毒伴随的DNA小分子进行测序分析。【方法】分别从广西南宁地区感染CLCuMV的3棵棉花和3棵黄秋葵中提取总DNA,用CLCuMV DNAβ的特异引物进行PCR扩增,将产物分离纯化并克隆测序,进行序列比对分析。【结果】从棉花曲叶病害中分离得到了1384 nt的新型重组DNA分子,以及从黄秋葵曲叶病害中分离得到了754 nt的新型缺失型DNA分子。研究结果表明1384 nt重组分子是由CLCuMV GX1的DNA-A和DNAβ重组而成。重组分子大部分来源于CLCuMV的DNA-A,包含基因间隔区,附近的部分AV2和AC1基因,以及反向互补的部分AC3基因。其余部分来源于伴随的DNAβ,包含A-rich区域。分析拼接片段的附近序列,发现接头部分含有2-3个共同碱基,推测为重组作用发生的位点。与以前报道的在实验室中产生的CLCuMV重组分子进行比较显示,DNA-A的基因间隔区和DNAβ的A-rich区在重组过程中非常保守。另外,754 nt的重组小分子是由CLCuMV Okra1 DNAβ缺失突变产生,缺失了大部分的编码C1蛋白开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)以及小部分的A-rich区。【结论】本研究在自然条件下分离到了来源于CLCuMV和卫星DNAβ的重组分子,以及DNAβ缺陷型分子。这2种重组小分子以前未见报道,这也是在中国发现的棉花曲叶病毒中首次发现重组分子。这种基因组变异现象在棉花曲叶病毒的进化和寄主适应过程中可能有重要的意义。     

光敏生物素和DIG标记Orf病毒DNA探针的研究

目的：是用于Orf病毒病的诊断和相应重组菌的检测,将HCE DNAHindⅢ/A,B片断及重组质粒pGRL-4A中消化的A片断用光敏生物素和地高辛进行标记,对不同病毒分离株DNA进行检测,并对不同重组质粒进行了Dot-blotting和Southem-blotting检测。结果：用光敏生物素标记的探针最低可检出12pg的DNA,地高辛标记的探针最低可检出0.1pg的DNA,且有极强的特异性。     

Red同源重组技术研究进展

伴随着分子生物学的发展,一种基于λ噬菌体Red重组酶的同源重组系统已应用于大肠杆菌基因工程研究。Red重组系统由三种蛋白组成:Exo蛋白是一种核酸外切酶,结合在双链DNA的末端,从5′端向3′端降解DNA,产生3′突出端;Beta蛋白结合在单链DNA上,介导互补单链DNA退火;Gam蛋白可与RecBCD酶结合,抑制其降解外源DNA的活性。Red同源重组技术具有同源序列短(40～60bp)、重组效率高的特点。这种技术可在DNA靶标分子的任意位点进行基因敲除、敲入、点突变等操作,无需使用限制性内切酶和连接酶。此外,这种新型重组技术可直接将目的基因克隆于载体上,目的基因既可来源于细菌人工染色体也可是基因组DNA。Red同源重组技术使难度较大的基因工程实验顺利进行,大大推动功能基因组研究的发展。     

表达流行性感冒病毒HA基因非复制型重组腺病毒的构建及免疫效果的研究

通过RT-PCR扩增流行性感冒(流感)病毒HA基因,克隆至腺病毒穿梭载体pAd Track-MV,该重组质粒与腺病毒DNA共转化E．coli BJ5183,通过细菌内同源重组获得重组腺病毒DNA,将其转染293细胞获得重组腺病毒。PCR证实HA基因已整合至腺病毒基因组中,Western blot结果检测到重组病毒感染293细胞中HA的表达。重组病毒经滴鼻和灌胃两种途径免疫小鼠,结果2次免疫后滴鼻组和灌胃组均产生明显的免疫应答,血清IgG抗体滴度分别为1：10000和1：1000。除血清IgG外,还在肺灌洗液中检测到分泌型IgA。滴鼻组的免疫效果强于灌胃组。经小剂量攻毒实验显示,重组腺病毒保护率为100％。该文成功构建了表达流感病毒HA基因的非复制型重组腺病毒,重组病毒免疫小鼠可产生较好的免疫效果。     

AIV血凝素亚型同步检测基因芯片技术研究

对流感病毒14个血凝素亚型的基因芯片检测技术进行了初步研究。通过RT-PCR克隆禽流感病毒血凝素基因片段,获得重组质粒。从重组质粒扩增大约500bp的DNA片段,浓缩后点到氨基化玻璃载体上,制成芯片。待检病毒样品用TRIzolLS提取RNA,反转录过程中用Cy5标记样品cDNAs。将标记样品与芯片杂交,扫描芯片上待检样品与芯片上捕捉探针的结合位点,杂交信号与预期设想一致。结果显示,DNA芯片技术可以提供一种有效的AIV血凝素亚型鉴别诊断方法。     

重组PCR技术研究进展和应用

重组PCR是用聚合酶链反应体系来实现DNA重组的技术。经过二十多年的发展,该技术已形成三个各具特色的方法分支：重叠延伸拼接、跳跃PCR和DNA重排。近几年,以利用天然的差异基因作为重组来源为目的,通过简化操作步骤、提高捕获变异的效率、借助于表面展示技术和荧光探针技术搭建的高通量筛选平台,重组PCR技术在基础研究和工程应用研究的众多领域中的应用价值不断增加。     

鸡马立克氏病病毒814株细菌人工染色体的构建

为构建全基因组鸡马立克氏病病毒814株感染性细菌人工染色体(bacterial artificial chromosome, BAC), 首先通过构建表达Eco-gpt(xanthine-guanine phosphoribosyl transferase, XGPRT, gpt)的哺乳动物细胞基因转移遗传选择标记(1.3 kb)和带有细菌人工染色体的基本功能基因序列的鸡马立克氏病病毒重组病毒转移载体pUAB-gpt-BAC11, 将重组病毒转移载体与鸡马立克氏病病毒细胞总DNA共转染鸡胚成纤维细胞, 在选择培养基中经过8轮加压筛选, 获得并纯化重组病毒; 将重组病毒细胞总DNA电转化大肠杆菌, 筛选共获得38个BAC分子克隆化病毒, 提取BAC-DNA转染鸡胚成纤维细胞以拯救重组病毒。结果表明, MDV-BAC2 DNA再次启动病毒感染, 拯救了重组鸡马立克氏病病毒。成功构建了鸡马立克氏病病毒814株基因组全长感染性细菌人工染色体, 为方便利用现代RED/ET基因重组系统对病毒进行反向遗传操作提供了技术平台; 同时为研究鸡马立克氏病病毒的基因功能和开发新型马立克氏病疫苗奠定了基础。     

酶学方法第68卷(重组DNA)

本书介绍研究遗传工程、分子生物学方面很重要的重组DNA的研究方法及最新技术。内容包括重组DNA技术,用于重组DNA研究的酶学,DNA的合成、分离与提纯,用于重组DNA无性繁殖的载体和宿主,DNA无性繁殖系的筛选,无性繁殖基因表达的检验与分析方法。     

鸡马立克氏病病毒814株细菌人工染色体的构建

为构建全基因组鸡马立克氏病病毒814株感染性细菌人工染色体(bacterial artificial chromosome, BAC), 首先通过构建表达Eco-gpt(xanthine-guanine phosphoribosyl transferase, XGPRT, gpt)的哺乳动物细胞基因转移遗传选择标记(1.3 kb)和带有细菌人工染色体的基本功能基因序列的鸡马立克氏病病毒重组病毒转移载体pUAB-gpt-BAC11, 将重组病毒转移载体与鸡马立克氏病病毒细胞总DNA共转染鸡胚成纤维细胞, 在选择培养基中经过8轮加压筛选, 获得并纯化重组病毒; 将重组病毒细胞总DNA电转化大肠杆菌, 筛选共获得38个BAC分子克隆化病毒, 提取BAC-DNA转染鸡胚成纤维细胞以拯救重组病毒。结果表明, MDV-BAC2 DNA再次启动病毒感染, 拯救了重组鸡马立克氏病病毒。成功构建了鸡马立克氏病病毒814株基因组全长感染性细菌人工染色体, 为方便利用现代RED/ET基因重组系统对病毒进行反向遗传操作提供了技术平台; 同时为研究鸡马立克氏病病毒的基因功能和开发新型马立克氏病疫苗奠定了基础。     

《生物工程讲座》(Ⅲ) ——基因工程的理论及应用(二)重组DNA技术和基因工程

DNA双螺旋模型的提出意味着分子生物学的诞生,重组DNA技术的建立标志着遗传工程和生物工程的问世。可以说重组DNA技术对整个生物学研究的影响比起DNA双螺旋来说有过之而无不及。目前世界上从事生物学或医学研究的大多数实验室都在使用这项技术解决不同的生物学问题。许多人衡量一个生物学实验室是否先进总喜欢把是否运用重组DNA技术和基因工程作为一个重要标志。一、重组DNA技术和基因工程概况重组DNA技术和基因工程涉及的内容很广,不仅包括外源DNA和载体的重组,还应     

用PCR扩增和克隆鸡传染性贫血病毒全基因组DNA

根据已发表的序列,分别在鸡贫血病毒(CAV)环形基因组DNA(全长2.3kb)的EcoRI位点和BamHI位点的两侧选择适当序列合成两对引物,用PCR技术,从斑点杂交检测到病毒核酸的CAV感染的MDCC-RP1细胞基因组DNA中,分别扩增出包含EcoRI和BamHI分割开的病毒基因组两部分(1.5kb和0.8kb)约1.5kb和约1.25kb的两个片段.再将其中相应序列拼接克隆进pUC18载体,获得包含CAV全基因组序列DNA片段的克隆质粒pCAV2.4.酶切分析表明,该质粒具有预期的BamHI位点、PstI位点、HindⅢ位点,而预期的EcoRI位点消失.重组质粒插入DNA片段的两端序列分析表明,质粒pCAV2.4是包含CAV全基因组序列的重组质粒,插入DNA片段序列中的EcoRI位点序列发生了一个碱基突变.     

插入单个loxP位点的伪狂犬病病毒上海株TK基因缺失株的构建

根据GenBank已发表的pEGFP－C1序列,设计并合成两对引物,PCR扩增出两端各含一loxP位点的GFP表达盒GFP-loxP。克隆于转移载体pSKLR获得pSKLR-GFP-loxP。基于同源重组原理, pSKLR-GFP-loxP与 PRV SH株基因组DNA共转染293T细胞,在BrdU 的筛选压力下,利用蚀斑法在TK-143细胞上筛选出表达GFP的TK基因缺失的重组毒株rPRV1。将表达Cre酶的质粒载体pPOG231与rPRV1基因组DNA共转染293T细胞,在Cre酶的作用下去除GFP表达盒以及一个loxP位点,筛选得到含单个loxP位点的重组病毒株rPRV2。PCR 扩增证实所获得的重组病毒TK缺失270bp,只有一个34bp的loxP位点,并且能在RK-13细胞上稳定传代。LD50试验表明rPrV2的毒力下降。     

噬菌体重组酶介导的DNA同源重组工程

来源于噬菌体的遗传操作工具在基因工程中具有非常重要的地位,例如位点特异性重组酶、柯斯质粒DNA文库及同源重组酶等。其中,来源于Lambda噬菌体的同源重组酶Redα/Redβ和来源于Rac原噬菌体的同源重组酶RecE/RecT能够高效地介导35–50bp短同源臂之间的重组。基于噬菌体同源重组酶Redα/Redβ和RecE/RecT开发的DNA同源重组工程(Recombineering)能够对靶标DNA分子进行快速、精准、高效的修饰,不受限制性内切酶识别位点和DNA分子大小限制,已发展成为一种新型的基因工程技术。本文主要综述了噬菌体同源重组酶及其作用机制、在大肠杆菌及其他细菌中的应用和开发,以及在微生物次级代谢产物的挖掘、动植物转基因、病毒基因组克隆和修饰等方面的应用。原位激活沉默基因簇需要宿主特异性的DNA同源重组工程进行启动子和调控元件的修饰;异源表达次级代谢产物的首要步骤一般是通过RecET直接克隆大的DNA片段;动植物转基因复杂载体的构建效率在有了Red同源重组系统以后有了革命性的发展;RecET直接克隆和Red同源重组介导的感染性克隆构建和修饰方法,不仅有利于病毒基因组功能研究...