克隆绵羊——多莉(DOLLY)的研究进展

多莉,第一例大型克隆哺乳动物,由一只称为FinnDorset的6岁母羊乳腺体细胞的基础生命物质经细胞核转移等操作而产生。成果公布后,持怀疑观点的学者提出,提供体细胞的母羊是否本身处在妊娠状态?推测多莉是由胚胎细胞产生,并非体细胞本身克隆所致。由于6岁的母羊死于1995年,只能用其冷冻保存的乳腺组织在Hannah研究中心进行细胞群体的分析。首先,用微卫星扩增技术,以三套引物进行测定;其次,进行DNA指纹分析来断定供体体细胞起源,以确定多莉的真实性。最后证实多莉来自成年母羊乳腺的体细胞。     

“克隆绵羊”引起世界各国强烈反响

英国爱丁堡罗斯林研究所的伊恩·威尔莫特和基思·坎贝尔从一只成年绵羊乳腺组织抽取单个细胞,取出其中载有遗传信息的细胞核,再从另一只绵羊取出未受精卵,利用显微操作将其中的核除去,然后将前一只绵羊乳腺细胞的细胞核注入到卵细胞中,待融合细胞发育成胚胎后,再将其植入第三只绵羊体内,第三只绵羊产下了在遗传特征上与第一只绵羊相同的小绵羊。他们将得到的克隆绵羊取名为“多利”。克隆绵羊的成功是生命科学技术的一项重大突破,它不仅有助于人类能培育出众多的优良品种家畜,从而带来巨大的经济效益,而且,在医学和拯救濒危动物…     

绵羊cdh1基因cDNA全编码区的克隆及序列分析

在哺乳动物成体睾丸中,精子发生的过程开始于未分化的A型精原细胞的干细胞群.目前已有报道在小鼠未分化的A型精原细胞中特异性表达钙依赖性跨膜黏着蛋白基因(cdh1),但绵羊的cdh1基因全序列未见报道.为了更好地研究绵羊精原干细胞的特性,根据已报道的其他物种的cdh1基因的cDNA保守区设计引物,从成年蒙古绵羊睾丸中提取总RNA,采用RT-PCR和分子克隆方法克隆了蒙古绵羊cdh1基因cDNA全编码区.DNA序列测定结果与牛的核苷酸序列比对,同源性为96.5％,说明该基因在进化上是高度保守的.这为制备绵羊CDHI的抗体奠定了基础,并且为绵羊精原干细胞的分子水平鉴定提供了研究备件.     

海参微卫星DNA的筛选与克隆的初步分析

微卫星DNA(microsatelliteDNA)广泛存在于真核生物的基因组中。由于其具有突变频率快、多态性丰富、呈共显性遗传、通用性等特点,已成为近年来被广泛应用的分子遗传标记。对刺参基因组DNA的提取及其微卫星的筛选与克隆进行了初步分析。     

蒙古绵羊 tnp1基因cDNA全编码区的克隆及序列分析

过渡蛋白1基因(tnp1)是圆形精子细胞特异表达的基因.绵羊tnp1基因的DNA序列至今尚未报道.为了开展绵羊圆形精子细胞标记基因的研究,根据其他物种tnp1基因cDNA的保守序列设计引物,从成年蒙古绵羊睾丸中提取总RNA,采用RT-PCR和分子克隆方法,克隆了蒙古绵羊tnp1基因cDNA全编码区.该基因cDNA 长246 bp,包含一个168 bp的ORF,编码含有54个氨基酸的多肽链.DNA序列测定结果与牛的核苷酸序列比对,同源性为94.0%.绵羊tnp1基因的cDNA克隆和序列测定为进一步研究绵羊精子发生过程奠定了基础.     

小鼠的克隆着丝粒（SFA）DNA的鉴定

着丝粒是真核染色体上的重要细胞器,是真核染色体作为基因载体行使其遗传功能的关键结构。着丝粒DNA首先是从酵母中分离克隆并被用以构建酵母人工染色体。鉴于真核有丝分裂机制研究和构建高等动物人工染色体研究的需要,从分离和检定过的小鼠着丝粒DNA库中筛选出6＃着丝粒DNA（SAF DNA）,并用荧光原位杂交法（FISH）对其进行了在染色体上的定位检定。用缺口平移法和PCR法分别标记了SFA DNA和SFA DNA中的小鼠寡份卫星DNA作为探针,分别与小鼠腹水癌细胞和小鼠929细胞进行原位杂交;并用荧光抗体显示杂交信号的位置。结果：SFA DNA在两种细胞的中期染色体上的杂交信号都位于亚末端的初级缢痕处,表现为单一粗大的斑块。寡份卫星DNA在两种细胞的中期染色体上的杂交信号亦都位于亚末端的初级缢痕处,但极大多数的斑点均表现为成对的细小斑点。初级缢痕正是染色体着丝粒所在的物征性部位。故以上结果说明定位于该部位的克隆的6＃SFA DNA,和其中的小鼠寡份卫星DNA都来源于小鼠着丝粒DNA。     

藏绵羊DNA分子遗传标记的研究进展

分析讨论了藏绵羊DNA分子遗传标记在其遗传育种研究中的应用现状和存在的问题,展望了其今后的研究趋势和发展前景。     

甘蔗全长丙酮酸磷酸二激酶（PPDK）基因的克隆

和C3植物相比,C4植物具有明显的生长优势及水分和营养利用率,生物产量也较高。甘蔗是典型的C4作物之一。以甘蔗叶片提取的基因组DNA为模板,以GenBank公布的甘蔗PPDK基因cDNA序列设计引物,进行LA-PCR(Long Acute PCR)扩增。将PCR产物克隆到pMD18-T载体中,转化大肠杆菌JM109,测序,得到了13.5Kb的甘蔗全长PPDK基因序列。为方便后续实验,在引物中引入可利用的XhoI和NotI酶切位点,将全长PPDK基因分两段克隆到pMD18-T Simple载体中,转化大肠杆菌JM109,完成了甘蔗全长丙酮酸磷酸二激酶（PPDK）基因的完整克隆,为将其导入C3作物中奠定了研究基础,实验室保藏菌种。     

绵羊钙调蛋白调节基因Calponin h1 的分子克隆

在一项研究中我们发现雌激素体在胚胎发育后期对绵羊子宫平滑肌Calponin (CaP) 基因的活动有明显上调作用,而CaP一直被作为观察其他基因表达水平变化的基准参照基因（Reference Gene）。迄今为止, 绵羊CaP尚未完整克隆,为进一步了解其结构和功能,根据人、小鼠和家猪的同源保守区序列设计锚定寡核苷酸引物,通过5′-RACE及3′-RACE方法克隆了绵羊子宫平滑肌组织全长CaP h1 cDNA (GenBank登录号： AY327118), 在cDNA序列的基础上, 又通过PCR-SSP方法获得了CaP h1基因除内含子1、2之外的其余4个内含子全部序列 （GenBank登录号分别为：AY771807,AY771808, AY771809, AY771810） 。DNA序列测定和分析表明,绵羊子宫平滑肌CaP h1 cDNA全长1499bp, 编码297个氨基酸,5′-UTR及3′-UTR分别为79bp和529bp。CaP h1基因组DNA的克隆和序列分析表明,绵羊CaP全长约8kb,由 7个外显子和6个内含子组成。 同源序列比较发现,该基因外显子在不同物种间相对保守;与人类、野猪、小鼠、大鼠和鸡Calponin mRNA同源性分别为88％、92％、81％、79％和81％,但不同物种间内含子存在较大差异(>50%)。本研究填补了绵羊CaP基因分子克隆的空白,为进一步研究该基因的功能及子宫平滑肌收缩的调节机理奠定了基础。     

小尾寒羊4个微卫星座位的克隆及序列分析

小尾寒羊是我国优良的地方绵羊品种 ,具有极高的繁殖力 ,平均每胎产羔 2 6只。利用与Booroola绵羊高繁殖力主效基因 FecB连锁的 4个微卫星座位 OarAE10 1、OarHH35、BM14 3和BMS2 5 0 8对小尾寒羊、多赛特羊、多赛特公羊×小尾寒羊母羊杂一代羔羊 3个绵羊群体 15 9只绵羊进行了遗传检测 ,证实了微卫星DNA的共显性遗传特性。用非变性 (中性 )聚丙烯酰胺凝胶电泳检测微卫星的PCR扩增产物。对小尾寒羊 4个微卫星座位 6个克隆的PCR扩增片段测序获得的序列已被GenBank接受 ,登录号分别为AF394 4 4 5、AF394 4 4 6、AF394 4 4 7、AF394 4 4 8、AF394 4 4 9、AF394 4 5 0。本研究中小尾寒羊微卫星OarAE10 1的测序结果与GenBank登录的绵羊OarAE10 1序列的同源性为 98% ,小尾寒羊微卫星OarHH35的测序结果与GenBank登录的绵羊OarHH35序列的同源性为 99% ,小尾寒羊微卫星BM14 3的测序结果与GenBank登录的牛BM14 3序列的同源性为 95 % ,小尾寒羊微卫星BMS2 5 0 8的测序结果与GenBank登录的牛BMS2 5 0 8序列的同源性为 95 %。测得的小尾寒羊微卫星OarAE10 1、OarHH35、BM14 3和BMS2 5 0 8均为完全的微卫星 (TG) n。这些结果可为小尾寒羊种质特性研究提供分子基础数据     

鲤鱼（Cyprinus carpio）生长激素基因的亚克隆及其序列分析

本文对ＰＣＲ扩增的６６８ｂｐ的ＤＮＡ片段进行了亚克隆,然后以Ｓａｎｇｅｒ双脱氧中止法为原理,利用美国ＡＢＩ公司３７０Ａ自动核酸序列分析仪,确定了６６８ｂｐ的核苷酸序列。序列分析表明鲤鱼生长激素基因的开放读框含有６３０ｂｐ,并推测其中包括２２个氨基酸的信号肽和１８８个氨基酸的成熟多肽。鲤鱼生长激素基因的酶切图谱和序列分析的结果都证明我们已获得了全长的鲤鱼生长激素基因。     

绵羊肺腺瘤病毒中国NM株部分gag基因的克隆与序列分析

参照GenBank中已发表的绵羊肺腺瘤病毒的基因序列,设计合成一对引物,对绵羊肺腺瘤病毒(Jaagsiekte sheep retrovirus,JSRV)内蒙株的gag基因中主要编码CA蛋白的基因段进行PCR扩增,产物经琼脂糖凝胶电泳分析,呈现一条约897bp的特异条带,将其回收后克隆入pMD-18 T载体中,并进行序列测定与分析.结果表明,与南非株(基因序列号NC-001494)的gag基因序列比较,核苷酸同源性为83%,推导出的氨基酸同源性为84%.与美国株(基因序列号AF105220)的gag基因序列比较,核苷酸同源性为81.5%,氨基酸同源性为83%.这是我国首次报道的绵羊肺腺瘤病毒的gag基因的一段序列,为我国科研工作者进行更深入的研究奠定基础.     

绵羊肺腺瘤病毒NM株前病毒基因组的克隆与全序列分析

本研究参照GenBank中已发表的绵羊肺腺瘤病毒的基因组全序列,设计合成8对引物,从内蒙古某羊场自然感染绵羊肺腺瘤病的病肺肿瘤组织中提取总DNA为模板,对JSRV-NM株基因组分8段进行PCR扩增,产物分别为8个(531bp, 888bp, 949 bp, 944bp, 1428bp, 947bp, 1836bp, 538bp)基因片段,将其分别克隆入pMD-18 T载体中进行双向测序并拼接序列,获得完整的JSRV-NM株前病毒基因组全序列.结果表明,JSRV-NM株前病毒基因组全长7430bp,有相互重叠的4个较长的开放阅读框(ORF),分别代表gag、 pro、 pol 和 env基因.与绵羊肺腺瘤病毒Ⅰ型即南非代表株(NC-001494)和绵羊肺腺瘤病毒Ⅱ型即美国代表株(AF105220)的核苷酸同源性比较分别为90.4%和90%,推导出的氨基酸同源性分别为90%和89.1%.分析JSRV-NM株基因组结构,发现在LTR的上游和下游都具有外源性exJSRV特有的ScaⅠ酶切位点,在gag基因编码的NC区发现有2个较典型的"胱氨酸-组氨酸序列",可形成锌指结构.在env基因编码的TM区有特异性的"YXXM"基序.用地高辛标记外源性exJSRV特异的JSRV-2片段制成探针,原位杂交法检测自然感染绵羊肺腺瘤病(OPA)的病肺组织中JSRV-NM的 RNA及前病毒DNA,结果表明OPA患羊肺肿瘤细胞的胞浆和核内都有JSRV-2基因mRNA的表达, 说明JSRV-NM株是具有致瘤作用的外源性反转录病毒.这是我国首次报道的绵羊肺腺瘤病毒的基因组全序列.     

绵羊肺腺瘤病毒NM株前病毒基因组的克隆与全序列分析

本研究参照GenBank中已发表的绵羊肺腺瘤病毒的基因组全序列,设计合成8对引物,从内蒙古某羊场自然感染绵羊肺腺瘤病的病肺肿瘤组织中提取总DNA为模板,对JSRV-NM株基因组分8段进行PCR扩增,产物分别为8个(531bp,888bp,949bp,944bp,1428bp,947bp,1836bp,538bp)基因片段,将其分别克隆入pMD-18T载体中进行双向测序并拼接序列,获得完整的JSRV-NM株前病毒基因组全序列。结果表明,JSRV-NM株前病毒基因组全长7430bp,有相互重叠的4个较长的开放阅读框(ORF),分别代表gag、pro、pol和env基因。与绵羊肺腺瘤病毒Ⅰ型即南非代表株(NC-001494)和绵羊肺腺瘤病毒Ⅱ型即美国代表株(AF105220)的核苷酸同源性比较分别为90.4%和90%,推导出的氨基酸同源性分别为90%和89.1%。分析JSRV-NM株基因组结构,发现在LTR的上游和下游都具有外源性exJSRV特有的ScaⅠ酶切位点,在gag基因编码的NC区发现有2个较典型的“胱氨酸—组氨酸序列”,可形成锌指结构。在env基因编码的TM区有特异性的“YXXM”基序。用地高辛标记外源性exJSRV特异的JSRV-2片段制成探针,原位杂交法检测自然感染绵羊肺腺瘤病(OPA)的病肺组织中JSRV-NM的RNA及前病毒DNA,结果表明OPA患羊肺肿瘤细胞的胞浆和核内都有JSRV-2基因mRNA的表达,说明JSRV-NM株是具有致瘤作用的外源性反转录病毒。这是我国首次报道的绵羊肺腺瘤病毒的基因组全序列。     

绵羊肺腺瘤病毒中国NM株部分gag基因的克隆与序列分析

参照GenBank中已发表的绵羊肺腺瘤病毒的基因序列,设计合成一对引物,对绵羊肺腺瘤病毒(Jaagsiekte sheep retrovirus,JSRV)内蒙株的gag基因中主要编码CA蛋白的基因段进行PCR扩增,产物经琼脂糖凝胶电泳分析,呈现一条约897bp的特异条带,将其回收后克隆入pMD—18T载体中,并进行序列测定与分析。结果表明,与南非株(基因序列号NC—001494)的gag基囚序列比较,核苷酸同源性为83％,推导出的氨基酸同源性为84％。与美国株(基因序列号AF105220)的gag基因序列比较,核苷酸同源性为81．5％,氨基酸同源性为83％。这是我国首次报道的绵羊肺腺瘤病毒的gag基因的一段序列,为我国科研工作者进行更深入的研究奠定基础。     

绵羊EGFR基因的克隆、表达及序列分析

表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)是酪氨酸激酶受体家族成员之一,不仅参与细胞增殖、生长和凋亡等多种生命活动,也可调节哺乳动物的乳腺发育及泌乳维持,但对绵羊EGFR基因的序列特征及组织表达情况鲜有报道.本试验以高泌乳量的小尾寒羊(泌乳高峰期和空怀期)及低泌乳量的甘肃高山细毛羊(泌乳高峰期)母羊为研究对象,利用RT-PCR、克隆及测序技术获得绵羊EGFR基因完整的CDS区,分析了 EGFR蛋白的结构特征及理化性质,利用RT-qPCR技术研究了基因的组织表达情况.结果表明,绵羊EGFR基因CDS区全长为3 627 bp,编码1 208个氨基酸.绵羊EGFR的氨基酸序列在各物种间较保守,与黄牛EGFR的氨基酸序列同源性最高.EGFR为跨膜蛋白,包含111个磷酸化位点,二级结构以α螺旋和无规则卷曲为主.网络互作分析表明EGFR蛋白与肝素结合表皮生长因子(HB-EGF)、表皮调节素(EREG)、双调蛋白(AREG)及生长因子受体结合蛋白2(GRB2)结合发挥作用.EGFR主要参与MAPK,PI3K/AKT,JAK/STAT及Wnt信号通路,从而参与了动物的乳腺发育及泌乳功能的调节.RT-qPCR结果表明,绵羊EGFR基因的表达具有组织特异性、时空特异性和品种特异性.该基因在所研究的8个组织中均表达,但在肾脏、卵巢、肝脏、乳腺和肺脏组织中的表达量较高;在小尾寒羊的乳腺组织中,该基因在空怀期的表达量显著高于泌乳高峰期的(P＜0.05);在泌乳高峰期的乳腺组织中,该基因在小尾寒羊中的表达量高于甘肃高山细毛羊的.本试验为深入研究绵羊EGFR基因的泌乳生物学功能提供了基础数据.     

分子生物学技术讲座（二）——分子克隆中所用的酶

限制性内切酶及其它DNA与RNA修饰酶是分子克隆技术的基本工具。1限制性内切醉和DNA甲基化酶限制性内切酶能特异地结合于一段被称为限制性内切酶识别序列的特定的DNA序列或附近的序列,并在此切割DNA双链。它可以分成3类：Ⅰ类和Ⅲ类在同一蛋白分子中兼有修饰（甲基化）作用及依赖于ATP的限制（切割）活性。Ⅰ类酶结合于识别序列,但随机切割DNA;Ⅲ类酶能在识别序列位点切割DNA。在分子克隆中1类和皿类酶都不常用。D类限制一修饰系统限制性内切醇和修饰（甲基化）酶不在同一蛋白分子中,限制性内切酶能专一地切割识别序列,并不依…     

藏绵羊GHR基因5′侧翼区序列特征分析

对欧拉型藏绵羊生长激素受体(GHR)基因5′侧翼区(包括P1启动子和外显子1A)进行了T-A克隆和序列测定(GenBank accession No. EF116490), 在分析其序列结构特征的基础上与GenBank中摩弗伦羊、山羊、普通牛、欧洲野牛进行了比较基因组学和系统进化研究, 结果表明: (1)欧拉型藏绵羊GHR基因启动子P1区存在C/EBP、C/EBPb、SP1、Cap、USF、HFH-2、HNF-3b、Oct-1等多个潜在的转录因子结合位点, 可能与GHR基因的转录调控和起始以及特异表达有关。在该非编码序列中, 重复序列所占比率为2.55%, 不存在SINEs、LINEs、LTR类反转录元件和DNA转座子元件, 而发现存在一(TG)11微卫星位点; (2)在启动子P1区, 藏绵羊与摩弗伦羊、山羊、普通牛、欧洲野牛各物种间同源性大小分别为99.7%、94.2%、85.9%、86.5%; 而在外显子1A区段, 藏绵羊与摩弗伦羊、山羊、普通牛、欧洲野牛各物种间同源性大小分别为 99.0%、97.0%、92.7%、94.6%。物种间欧拉型藏绵羊与摩弗伦羊同源性最高, 而欧拉型藏绵羊与普通牛最低。(3)邻接法(即NJ法)构建的分子系统进化树聚类结果表明, 欧拉型藏绵羊与摩弗伦羊先聚为一类, 再与山羊聚类形成一个大分支, 而普通牛和欧洲野牛先聚类形成另一大分支, 两大分支最后再聚为一起, 其聚类结果与线粒体DNA和动物学分类的研究结果一致。     

绵羊tnp2基因的克隆及其在体外共培养系统中圆形精子细胞的转录分析

过渡蛋白2基因（tnp2）是圆形精子细胞特异表达的基因。为了开展绵羊圆形精子细胞标记基因的研究,根据GenBank上已公布的牛的cDNA序列设计引物,采用RT-PCR和分子克隆方法,克隆了蒙古绵羊tnp2基因cDNA部分编码区序列。DNA 序列测定结果与牛的核苷酸序列比对,同源性为95.3%。根据绵羊tnp2基因的cDNA序列设计引物,对共培养的四月龄绵羊睾丸生殖细胞进行RT-PCR鉴定。结果显示体外共培养的绵羊睾丸生殖细胞一直到第十周后仍有圆形精子细胞产生。绵羊tnp2基因的cDNA克隆和序列测定为进一步研究绵羊精子发生过程奠定了基础。     

绵羊肺腺瘤病毒内蒙古分离株前病毒全基因组克隆及序列分析

为了探究绵羊肺腺瘤病毒(Jaagsiekte sheep retrovirus,JSRV)内蒙古流行株与国际各代表株间的亲缘关系,本研究以内蒙古地区绵羊肺腺瘤病自然病例的肺组织总DNA为模板,克隆gag、pro与pol基因,并应用双酶切的方法将其与本实验室先期制备并保存的LTR、env基因连接起来,得到了含有JSRV内蒙古分离株前病毒全基因组重组质粒pMD-JSRV。序列分析结果表明,JSRV内蒙古分离株前病毒全基因组全长7 690bp,具外源性JSRV典型的分子特征:1在gag基因中含Sca I酶切位点;2核衣壳蛋白区有2个保守的可形成锌指结构的"CCHC"基序;3env基因编码的TM区胞浆尾部包含保守的特异性"YXXM"基序。将其进行同源性分析,结果表明该株病毒属JSRV-II型,与分离自美国的代表株AF105220间亲缘关系较近,同源性达95%。本研究为进一步探讨JSRV内蒙古分离株基因组结构特点与其致病机制间的关系奠定了基础。