巴西固氮螺菌中吸氢酶基因同源性的分子检测

通过TTC(2 ,3,5 氯化三苯基氮唑 )实验筛选出 12株能产生吸氢酶蛋白 (Hup+ )的巴西固氮螺菌 (Azospir rilumbrasilense)菌株。用Qiagen柱分离提纯含豌豆根瘤菌的hup基因片段的质粒 pHVT10 9和pHVT115 ,并用地高辛标记法标记pHVT115 ,与 12株Hup+ 巴西固氮螺菌的总DNA进行斑点杂交 ,结果显示pHVT115所含的吸氢酶基因 (hup基因 )片段与巴西固氮螺菌的大部分菌株的hup基因同源性不强。这一结果表明hup基因在固氮生物中存在着遗传多样性 ,异源hup基因探针不一定都适宜于探测hup基因。     

百脉根根瘤菌群体感应相关基因的克隆与表达

在实验室的纯培养条件下,检测不到百脉根根瘤菌自体诱导物的产生,但是通过基因序列同源性比对分析发现,百脉根根瘤菌基因组中至少含有4种自体诱导物合成酶基因;将其中一个自体诱导物合成酶基因ml4543克隆到大肠杆菌表达载体pET30a,构建得到能异源表达该基因的大肠杆菌重组菌株;对该大肠杆菌重组菌株进行自体诱导物检测发现,该合成酶基因在大肠杆菌中能合成至少3种自体诱导物因子。     

含荧光素酶基因的黑胸大蠊浓核病毒重组质粒的构建与表达

黑胸大蠊(Periplaneta fuliginosa)是我国分布最广的蟑螂种类.黑胸大蠊浓核病毒(Periplaneta fuliginosa densovirus, PfDNV)是我室1991年在国内首次报道并在国内外第一个分类鉴定的蟑螂细小病毒[1].我们构建了PfDNV全基因组克隆和酶切亚克隆重组质粒,测定并分析了病毒基因组全序列与结构.序列分析表明该病毒基因组具有细小病毒基因组的结构特征,其末端具有反转重复序列(Invert Terminal Repeatant, ITR)和回文结构,这类病毒基因组两端的特殊结构可能是与病毒复制,整合,拯救,包装有关的必需顺式元件[2～5].为了进一步研究黑胸大蠊浓核病毒基因复制及表达机理,尤其是其末端结构在病毒基因复制中的作用,我们将荧光素酶基因插入了PfDNV基因组保留了两个完整的末端结构而其它部分缺失的重组质粒中.将这种重组质粒转染虫体后,在虫体中检测到了荧光素酶的表达,说明在缺失基因组中间部分时,插入的外源基因依然可以复制、表达.本结果证实了PfDNV基因组的末端结构是PfDNV复制的必需结构.这一实验为将外源基因引入病毒基因组,构建基因工程杀虫剂提供了有效的技术途径.现将结果报告如下.     

以葡萄糖为底物一步法合成γ-氨基丁酸整合型重组钝齿棒杆菌的构建

[目的]为了构建一株直接利用廉价的葡萄糖合成γ-氨基丁酸的重组钝齿棒杆菌,将来自于植物乳杆菌γ-氨基丁酸合成途径的关键酶谷氨酸脱羧酶基因(lpgad)在产谷氨酸菌株钝齿棒杆菌中进行整合表达,实现葡萄糖到GABA的一步法生产.[方法]运用PCR技术扩增得到带有tac启动子的谷氨酸脱羧酶基因tacgad.通过重叠PCR的方法获得钝齿棒杆菌精氨酸合成途径关键酶N-乙酰谷氨酸激酶(NAGK)基因内部缺失型基因△argB.利用自杀载体pK18mobsacB构建同源整合载体pK18-△argB::tacgad,以△argB的上下游序列为同源臂,通过两次同源重组将tacgad基因整合到钝齿棒杆菌基因组,同时将NAGK基因argB灭活,利用蔗糖致死基因sacB反向筛选标记筛选得到谷氨酸脱羧酶的重组钝齿棒杆菌C.crenatum △argB::tacgad.重组钝齿棒杆菌以葡萄糖为底物进行发酵,测定GABA含量.[结果]重组菌C.crenatum △argB::tacgad成功表达谷氨酸脱羧酶,同时阻断了精氨酸合成途径对谷氨酸到GABA代谢途径的竞争,粗酶液基本检测不到NAGK活性,发酵液无精氨酸合成.通过96 h发酵,重组菌可积累约8.28 g/L的GABA.[结论]本研究通过将谷氨酸脱羧酶基因定向整合到钝齿棒杆菌精氨酸合成途径的关键酶基因argB内部,成功表达谷氨酸脱羧酶的同时阻断竞争途径精氨酸的合成.本研究为实现直接利用葡萄糖合成GABA的一步法生产奠定了基础.     

CRISPR/Cas9单碱基编辑技术创制抗除草剂拟南芥种质

正CRISPR/Cas9基因编辑系统因其高效、廉价、简单、通用等特点,引发了基因编辑领域的革命.但是,在植物基因组上进行定点突变,依然困难重重.目前的技术路线是,将含有突变的DNA模板通过修复Cas9产生的DNA双链断裂的方式整合到植物基因组中,从而实现目标区域中的点突变.整合机制包括同源末端修复~([1])或非同源末端修复~([2])的两种方式.但是,DNA模板整合到目标区域的效率极低,这是在植物基因组中     

表达流感病毒神经氨酸酶基因的重组腺病毒的构建

通过RT-PCR方法扩增流感病毒神经氨酸酶基因,将其克隆到腺病毒穿梭载体pTrackCMV,此重组质粒与腺病毒DNA共转化大肠杆菌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.经PCR证实目的基因已整合至腺病毒基因组中,western blot检测到神经氨酸酶的表达.重组病毒经滴鼻和灌胃两种途径免疫小鼠,结果表明2次免疫后滴鼻组和灌胃组均产生明显的免疫应答反应,滴鼻组的免疫效果优于灌胃组.     

PCR对ES细胞定点整合重组子的鉴定

ＰＣＲ是一种对ＥＳ细胞定点整合重组子进行鉴定的有效方法。由于在定点整合重组子和非定点整合重组子中外源导入基因与基因组ＤＮＡ分子整合的方式各不相同。因此,非重组子、定点整合重组子和非定点整合重组子的基因ＤＮＡ结构也将各不相同。因此,非重组子、定点整合重组子和非定点整合重组子的基因组ＤＮＡ分子结构也将各不相同。当我们设计合适的引物,从ＰＣＲ扩增结果中即可分析、鉴别出定点整合重组子、非定点整合重组子、或     

细菌整合子与移动性基因盒的研究进展

整合子是由整合酶基因、基因盒和基因盒附着位点三者组成的遗传元件.在整合酶介导下,整合子通过位点特异的重组系统获取并交换外源DNA(基因盒),即将基因盒整合到整合子上或将之从整合子上剪切下来,但是整合子本身不能够移动.本文综述了国外近年来关于整合子与基因盒的结构特征及其分类的研究近况,对了解整合子及与之密切相关的移动性基因盒在细菌的多重耐药和毒力研究中,尤其是在适应选择性压力下细菌基因组进化中的作用具有重要的意义.     

重组酶介导的定点整合及在构建重组CHO细胞中的应用

中国仓鼠卵巢细胞(Chinese hamster ovary cells,CHO)是生产治疗性重组蛋白最常用的细胞。随机整合(random integration,RI)工艺是目前构建重组CHO细胞株的主要策略,由于CHO细胞基因组缺乏稳定性,为得到产量高、品质好且适应特定工艺的细胞株,通常需要1~2轮高通量筛选,不仅工作量大、耗时长且批次稳定性差。定点整合(site-specific integration,SSI)基因编辑技术将外源基因整合至细胞基因组的特定位点,经一轮筛选得到稳定、高产且适应特定生产工艺的细胞株,从而缩短细胞株构建周期。近年来,不断有将定点整合策略应用于构建重组CHO细胞株的报道。基因编辑技术的发展是实现细胞外源基因定点整合工艺的基础,常用的基因编辑技术包括核酸酶技术、转座子技术和重组酶技术。比较这三种基因编辑技术在构建流程、整合效率和专利等方面的不同特点,重点讨论重组酶介导的定点整合及其在CHO细胞株构建中的应用。     

CHO细胞基因组中稳定hot spot位点研究进展

近些年来,治疗性重组蛋白类药物是生物制药领域研究的热点。工业化生产中常用于重组蛋白表达的细胞系是中国仓鼠卵巢(Chinese hamster ovary,CHO)细胞。传统CHO细胞系的表达大多数基于随机整合的方式,这可能会使目标基因整合到异染色质区域或者不稳定的染色质区域,导致CHO细胞表达不稳定,需要多轮筛选才能获得理想的表达细胞系。最新研究表明,外源基因在CHO细胞预测/特定的基因组位点中进行特异性整合,可以使重组CHO细胞的表达保持长期一致性和稳定性。CHO细胞基因组中高效稳定的转录整合位点被称为热点(hot spot)。阐述CHO细胞基因组稳定的hot spot位点近几年的研究进展,其中包括热门的hot spot位点,以及如何研究新的hot spot位点的方法。总结如何将外源基因高效定位于预测的CHO细胞hot spot位点,实现高水平稳定的表达重组蛋白,为发现新的有效的hot spot位点,构建稳定表达CHO细胞系提供参考。     

基因诱变、重组、克隆

930043利用重组DNA技术改良真菌产物的合成[会,英]/Finkelstein,D.B.…/Ann.N.Y.AC—ad.Sci.一1991,646.一202～206E译闩DBA,1992,11(13),92·07231] 对丝状真菌的转化最初是通过同源DNA进行(如用克隆的qa2基因对粗糙链孢霉进行缺陷补偿)。在几乎一半转化子中,DNA通过非同源重组整合到基因组中。发展了几种载体,用于转化野生型丝状真菌(如转化原垓的杀真菌基因,用的是真菌启动子)。在某些实例中,同源基因可以被用作选择标记。针对一些有突变(并容易被补偿)的菌类,发展了相应的选择体系。重组真菌若要进入实用阶段,在大容量发酵罐中…     

高效位点特异性链霉菌ψC31噬菌体整合酶的研究进展

链霉菌ψC31噬菌体整合酶(ψC31-int)属于位点特异性重组酶的解离酶/转化酶系,该家族催化机制由丝氨酸介导,能识别噬菌体附着位点(attP)和宿主基因组上的细菌附着位点(attB),介导同源序列之间的位点特异性重组.实验证实,ψC31-int是一种高效位点特异性整合工具酶,与其他整合策略相比,具有集高效和安全于一体的优点,通过介导位点特异性整合,将外源基因特异地整合到宿主基因组,使目的基因得以持续、高效的表达,并且具有DNA容量方面的优势.随着研究的深入,人们对ψC31-int介导整合作用机制和影响因素有了进一步的认识.通过一系列成功应用ψC31-int进行的基因治疗的动物学实验,为今后如何利用非病毒载体系统进行基因治疗及转基因动物模型的建立提供了一种新的选择.     

双层面调控S. cerevisiae碳流促进L-乳酸积累

摘要：【目的】调控Sacchromyces cerevisiae丙酮酸节点碳流分布促进L-乳酸积累。【方法】利用同源重组方法,将来源于Bovine的乳酸脱氢酶基因LDH整合到S. cerevisiae CEN.PK2-1C基因组中,同时敲除丙酮酸脱羧酶基因PDC1,将碳流导向L-乳酸的积累,构建了基因工程菌S. cerevisiae CEN.PK2-1C[LDH]。在此基础上,通过分析丙酮酸节点处关键酶对NADH的Km值不同,而将来源于Streptococcus pneumoniae 的NADH氧化酶(n     

流感病毒NS1蛋白稳定表达的A549细胞系建立

A型流感病毒的NS1(Nonstructurol 1 protein,NS1)蛋白是病毒复制、毒力等的重要调节蛋白.运用RT-PCR方法扩增A/Beijing/501/2009(H1N1)流感病毒NS1基因,克隆至真核表达载体pCMV-HA,用Lipofectamine2000将线性化pCMV-HA-NS1与neo基因共同转染A549细胞,通过G418筛选获得阳性重组细胞,并采用PCR、RT-PCR、Western blot技术检测重组细胞中NS1蛋白的表达,通过免疫荧光技术观察NS1蛋白在细胞中的定位.PCR、RT-PCR检测显示NS1基因成功整合进入细胞基因组,并转录为mRNA;Western blot检测显示重组细胞系稳定表达NS1蛋白,免疫荧光显示NS1蛋白定位于细胞核内.表明通过G418筛选,成功构建稳定表达NS1蛋白的重组A549-HA-NS1细胞系,且NS1蛋白定位于细胞核内,为进一步研究NS1蛋白的生物学功能奠定基础.     

精准高效外源DNA整合技术研究进展

精准高效整合技术是将外源DNA片段插入到目的细胞基因组特定位置的一项转基因技术。早期通过细胞基因组与外源DNA同源序列发生重组来完成靶向整合的目的。伴随基因编辑技术发展,特别是CRISPR/Cas9技术的出现,精准高效的外源DNA整合技术日益成熟,广泛应用到功能基因组学、转基因动物及遗传疾病治疗的研究中。围绕基因编辑研究进展、引导RNA修饰技术、单碱基整合技术、转座子技术和外源DNA整合效率等方面对精准靶向和高效整合技术进行综述。     

通过一种新方法使T7基因I置换araBAD基因簇

目的:用T7 RNA聚合酶基因T17基因I置换大肠杆菌基因组中的araBAD基因簇.方法:通过分析大肠杆菌基因组中araBAD基因序列,设计两侧同源臂,构建高拷贝数的打靶质粒,并且在这个质粒上的打靶片段两侧各加上一个归巢内切酶位点;将辅助质粒和打靶质粒同时转化到宿主体内,在L-阿拉伯糖的诱导下表达归巢内切酶和Red重组酶,实现体内重组,使T7基因I置换araBAD基因簇.结果:在4株不同的大肠杆菌中用T7基因I置换了araBAD基因簇.结论:成功地将T7基因,整合到araBAD基因位置,为构建Para-PT7表达系统奠定了基础.     

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。     

紫云英根瘤菌基因文库的构建及含完整结瘤基因的重组质粒pRaZ15的分离

以紫云英根瘤菌菌株7653R为材料,制备总DNA,经EcoRⅠ限制酶部分酶解,通过10—50％蔗糖梯度离心,分离到20一30 kb的DNA片段。利用能在革兰氏阴性菌中转移和复制的广谱寄主载体——pLAFRl质粒,构建了紫云英根瘤菌基因文库。通过与苜蓿根瘤菌102l菌株中8．7kb的共同结瘤基因(作探针DNA)杂交,从基因文库中分离到紫云英根瘤菌共同结瘤基因片段。以紫云英根瘤菌不结瘤突变株7653R+1(7653R消除共生质粒)为受体、构建的7653R基因文库(E．Coli C600)为供体,通过协助转移质粒pRK2013(LE392)进行三亲交配,在含四环素的根瘤菌台成培养基(sM)上选择接合转移子。将得到的所有接台转移子混合在一起接种植物,通过植物结瘤试验,分离到含紫云英根瘤菌结瘤基因的重组质粒pRaz15。将该质粒用EcoRⅠ完全酶切,得到25kb左右的外源DNA片段,该片段携带完整的结瘤基因簇。     

豌豆凝集素和血红蛋白基因对水稻的转化和表达

为了扩大根瘤菌的突破产范围和试探根瘤菌在非豆科植物上的固所为作用,将豌豆凝集素基因（pl）和Parasponia andersonii血红蛋白基因 （phb）构建在同一个植物表达载体上,用基因枪法将其导入水稻（Oryza sativa L.ssp.japonica）。经PCR扩增和Southern杂匀分析,证明外源目的基因已整合到水稻基因组中。GUS组织化学染色及豌豆凝集素基因的Western印迹实验和表达产物的原位杂交,证实外源基因在转基因水稻中表达。在40个转化植株中18株有pl和phb基因的PCR产物,得率为45％。再用18株植物做pl基因的Western blot检测,有3株有翻译表达,占40株的7.5％,18株的17％。为水稻与根瘤菌的相互作用和固氮作用的可能性研究奠定了一定的基础。     

CHO/dhfr-细胞定点整合高效表达系统的建立

为了克服随机整合建立高表达细胞株时“位置效应”所带来的不可预知的后果,我们尝试建立基于定点整合的CHO高效表达系统。首先设计一个新的高效筛选载体pMCEscan。该载体含有报告基因(k2tPA)、扩增基因(dhfr)、重组酶识别序列(FRT)及筛选基因(neo),且neo基因的表达经过系统的弱化,确保能够对基因组中的整合位点进行大规模的高效筛选。然后利用该载体转染CHO/dhfr-细胞并进行大规模筛选以获得足够多的阳性克隆,并对阳性克隆进行系统分析,筛选出报告基因表达水平高、单拷贝且扩增效果好的克隆,此克隆被认为筛选载体整合入CHO细胞基因组中转录热点(Hotspot)区域,从而获得了能够实现外源基因在基因组中定点整合和有效表达的CHO/dhfr-细胞系。随后利用位点特异性重组系统(FLP-FRT)将外源基因定点整合到Hotspot区域,以实现外源基因在CHO细胞基因组中的定点整合及高效表达。并利用该细胞系实现了k2tPA的高表达,表达量达到17.1μg/106cell.24h。该研究致力于CHO细胞基因组中高表达位点的寻找和确认,建立基于定点整合的哺乳动物细胞高效表达系统。