逆境诱导型启动子rd29A的克隆及植物表达载体的构建

根据文献上发表的逆境诱导型启动子rd29A 序列设计并合成了一对引物, 通过PCR 的方法从拟南芥基因组中扩增到rd29A 的启动子序列。根据GenBank 中已发表的转录因子DREB1A基因的cDNA 序列设计并合成了一对引物, 通过RT-PCR 的方法从低温处理的拟南芥总RNA 中扩增出DREB1A 基因的全长cDNA 片段。以植物表达载体pBch 为基础, 构建了由rd29A 调控的DREB1A 基因的植物表达载体pBDR29A, 为利用DREB1A 基因改良植物抗逆性奠定了物质基础。     

拟南芥、荠菜DREB1A基因的克隆与植物表达载体的构建

用PCR方法从拟南芥和荠菜中分别克隆了DREB1A基因.序列分析发现从拟南芥中克隆的AtDREB1A基因与已发表的AtDREB1A基因序列(DQ372533)的同源性为99.69%.首次从荠茱中克隆的CbDREB1A基因序列(EF156749)与DQ372533的同源性为99.54%.利用这两个基因分别构建了两个诱导表达载体(prd29A/AtDREB1A,prd29A/CbDREB1A)和两个组成型表达载体(pCaMV35S/AtDILEBlA,pCaMV35S/CbDREB1A),以便进一步开展植物抗旱基因工程研究.     

转录因子DREB1A基因的克隆与植物表达载体的构建

根据GenBank中已发表的转录因子DREB1A基因的cDNA序列设计并合成了一对引物,通过RT-PCR的方法从低温处理的拟南芥总RNA中扩增出DREB1A基因的全长cDNA片段。将其克隆到pMD18 T-vector中。经测序证明该片段与GenBank上报道的序列具有99.8%的同源性。2个碱基的置换导致了一处氨基酸的差异,但这一氨基酸并不在基因的功能结构域上,推测其不会影响基因功能。以植物表达载体pBch为基础,构建了由组成型启动子35S调控的DREB1A基因的植物表达载体pBDR35S,为利用DREB1A基因改良植物抗逆性奠定了物质基础。     

拟南芥干旱诱导型启动子RD29A驱动花生AhNCED1基因双元表达载体的构建

从拟南芥基因组中克隆RD29A基因5'-侧翼520bp启动子区域序列,生物信息学分析表明,该启动子片段中存在脱水胁迫响应元件(DRE)、ABA响应元件(ABRE)、TATA-box、CAAT-box等顺式作用元件。构建了干旱诱导型启动子AtRD29Ap驱动花生AhNCED1基因的植物双元表达载体pAtRD29Ap::AhNCED1。     

拟南芥干旱胁迫诱导型启动子RD29B驱动AtCKX1基因植物表达载体的构建

从拟南芥基因组中分别克隆AtCKX1基因和RD29B基因5′-侧翼1705bp启动子区域序列,生物信息学表明,AtCKX1含有黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)和细胞分裂素的结合位点;RD29B启动子片段中存在ABA响应元件(ABA response element;ABRE)、Myb结合位点、TATA-盒、CAAT-盒等顺式作用元件。分别将AtCKX1和RD29B插入载体pCAMBIA1390,构建了由RD29B驱动的AtCKX1的植物双元表达载体p1390RD29BAtCKX1。     

转录因子DREB1A基因的克隆与Gateway克隆技术构建植物表达载体

目的:研究转录因子DREB1A在植物抗渗透胁迫反应中的作用,并探讨利用Gateway克隆技术构建植物表达载体的方法。方法:根据GenBank中登录的DREB1A基因的全长mRNA序列设计引物,克隆了拟南芥的转录因子DREBIA基因。根据Gateway克隆技术的要求,设计含有attB接头的引物,利用高保真的PlatinumpfxDNA聚合酶,通过PCR方法在克隆基因的两端加上B序列。通过BP反应将包含有attB接头的PCR产物克隆到含有attP的donor载体上以产生Entry克隆,通过LR反应将已经重组入Entry载体的DREB1A基因再克隆到pH2GW7双元载体。结果:对重组载体pH2GW7-DREB1A的鉴定结果表明成功构建了DREB1A基因的植物表达载体。结论:利用Gateway克隆技术构建植物表达载体简便易行,该结果为遗传转化研究奠定了基础。     

转录因子DREB1A和DREB2A调控机制的比较分析

DREB转录因子即干旱应答元件结合蛋白质,它能特异结合启动子中含有DRE／C1KT顺式元件,激活许多逆境诱导基因的表达,增强植物对逆境的忍耐力。从DREB1A和DREB2A转录因子结构、功能、调控表达的基因以及蛋白稳定性等方面进行比较分析,为植物抗逆转录因子研究及应用提供依据。     

敲除AMP1基因可以提高干旱响应基因的表达量从而增强拟南芥的抗旱能力

干旱严重影响植物的生长发育及农作物产量,因此研究植物的干旱反应机制显得至关重要.我们发现在拟南芥中一个推测的谷氨酸羧肽酶, AMP1, 其缺失突变体amp1的抗旱能力大大增强.基因芯片分析表明,amp1突变体抗旱能力的提高与许多干旱响应基因的高表达息息相关,例如,在amp1突变体中2个干旱诱导表达的转录因子基因,DREB2A和DREB1A的表达量升高;AT1G61340 (LEA 蛋白)的表达量也升高了很多,它在干旱条件下具有解毒和缓解细胞伤害的作用.而且,在amp1突变体中DREB2A 转录因子的2个下游基因RD29A 和COR47受干旱诱导的表达量和时间都比野生型中高和早. 在突变体中一些参与蛋白代谢、糖代谢和脂代谢的基因上调,一些保护和解毒相关基因表达量也升高,这些都可以给突变体在抗旱反应过程提供一定的保护作用.因此,我们认为AMP1基因在干旱胁迫反应中对干旱响应基因的表达起到一个负调控作用.实验中我们还发现, amp1突变体具有较低的水势与非常发达的根系,这也可能在抗旱反应中起到了一定作用.     

转录因子DREB2A植物表达载体构建及烟草转基因研究

构建转录因子DREB2A基因表达载体,通过叶盘法进行烟草的转基因表达研究。经过抗生素卡那霉素抗性筛选-PCR鉴定-Southern杂交检测,表明目的基因已经整合到烟草基因组DNA中。转基因植株出现生长迟滞现象。     

拟南芥AtVQ29基因的克隆与植物表达载体构建

目的:VQ模序蛋白是植物中所特有的一类具有高度保守序列的蛋白质,广泛参与植物的生长发育与逆境反应,本研究拟克隆拟南芥的AtVQ29基因并进一步构建由组成型启动子CaMV 35S驱动的植物表达载体pSN1301-AtVQ29。方法:采用CTAB法提取拟南芥基因组DNA,根据已报道的AtVQ29基因序列设计并合成引物,通过PCR技术扩增获得拟南芥AtVQ29基因,经T载体克隆后测序。利用生物信息学软件对序列进行初步分析,同时基于基因重组技术构建植物表达载体。结果:序列分析表明已成功克隆AtVQ29基因,该基因编码区全长为372bp,共编码123个氨基酸残基,具有保守的VQ模序。并进一步构建了由组成型启动子CaMV 35S驱动的AtVQ29基因植物表达载体pSN1301-AtVQ29。结论:本研究所构建的AtVQ29基因植物表达载体能够在转基因植株中过量表达AtVQ29基因,为后期开展基因功能研究与植物基因改良奠定了基础。     

EGFP—pBABE逆转录病毒载体的构建及鉴定

目的构建表达增强绿色荧光蛋白（enhancedgreenfluorescentprotein,EGFP）的EGFP—pBABE逆转录病毒载体并对其表达进行鉴定。方法从pEGFP—N3质粒上切下EGFP片段,连接到pBABE载体,构建EGFP—pBABE重组质粒;将该重组质粒转染到Fr67细胞后,荧光显微镜下观察EGFP的表达;收集逆转录病毒感染宫颈癌SiHa细胞后荧光显微镜下观察EGFP的表达。结果成功构建EGFP—pBABE重组质粒。该质粒转染PT67细胞24h后,荧光显微镜下可观察到EGFP的表达;用该重组质粒包装的逆转录病毒感染宫颈癌SiHa细胞36h后,在荧光显微镜下可观察到明显的EGFP表达。结论成功构建表达EGFP的EGFP—pBABE逆转录病毒载体,为进一步利用该载体制备逆转录病毒并观测逆转录病毒感染细胞的效率奠定了良好的实验基础。     

携带人NFBD1基因shRNA重组逆转录病毒载体的构建及鉴定

建立逆转录病毒介导的NFBD1基因RNA干扰表达体系,并观察其在宫颈癌SiHa细胞中对NFBD1表达的影响.将人NFBD1基因RNA干扰双链DNA片段重组到pSUPER Retro质粒中,构建携带人NFBD1基因RNA干扰的逆转录病毒载体pSUPER-shRNA-NFBD1,经PT67细胞包装后,产生的重组逆转录病毒感染宫颈癌细胞株SiHa细胞,并用嘌呤霉素筛选产生稳定的细胞克隆,用实时荧光定量PCR和Westernblotting检测细胞中NFBD1 mRNA和蛋白表达的变化.重组逆转录病毒质粒经测序鉴定正确;逆转录病毒感染SiHa细胞后用嘌呤霉素筛选出稳定的细胞克隆;实时荧光定量PCR和Westernblotting检测人NFBD1 mRNA和蛋白表达水平明显低于阴性对照组和未干扰组.携带人NFBD1基因RNA干扰双链DNA片段的逆转录病毒感染SiHa细胞后能明显抑制NFBD1 mRNA和蛋白表达,为进一步研究NFBD1在宫颈癌中的作用奠定了基础.     

可分泌性GLP-1重组慢病毒的构建

目的:为了探讨使用基因治疗在体内分泌表达胰高血糖素样肽-1(GLP-1)方法治疗糖尿病的可行性,构建可分泌表达GLP-1的重组慢病毒.方法:1.将已构建成功的NT4-GLP-1融合基因插入慢病毒包装质粒pLenti6V5D-TOPO中,构建pLenti6V5D-TOPO/NT4-GLP-1重组慢病毒包装质粒.2.用慢病毒包装辅助质粒plp1、plp2、plp/VSVG,及重组慢病毒包装质粒pLenti6V5D-TOPO/NT4-GLP-1,四质粒磷酸钙共沉淀法转染80%融合的293细胞系,包装慢病毒.3.通过免疫组化法染色确定重组慢病毒效应.结果:重组质粒经BamHI和XhoI联合酶切,10g/L琼脂糖凝胶电泳可见在342bp处有一目的片段.该值与NT4-GLP-1融合基因片段的大小一致,说明NT4-GIP-1融合基因已经成功重组于慢病毒包装质粒pLenti6V5D-TOPO内.免疫组化结果显示,实验组细胞内出现大量棕黄色颗粒,阳性细胞达到70%以上,对照组中没有阳性细胞,所以说明NT4-GLP-1重组慢病毒在细胞中可以正确地分泌表达GLP-1.结论:NT4-GLP-1重组慢病毒包装质粒构建正确,病毒包装成功.     

miR-455慢病毒表达载体的构建与鉴定

目的：构建人源microRNA-455（miR-455）慢病毒载体,并鉴定成熟has-miR-455在细胞内的表达水平。方法：提取siHa细胞中的人基因组DNA,设计并合成人miR-455的上下游引物,PCR扩增目的基因,将其中表达miR-455的结构经酶切后插入慢病毒转移质粒pWPT-GFP,构建成pWPT-GFP-pri-miR-455,在293T细胞中与pMD2G、pSPAX2包装产生慢病毒,并用含慢病毒的上清感染SiHa细胞。结果：测序结果证明插入质粒载体中的miR-455前体序列完全正确,慢病毒载体构建成功并获得相应的慢病毒;重组慢病毒质粒pWPT-GFP-pri-miR-455感染SiHa细胞后上调miR-455的表达近40倍。结论：构建了miR-455的慢病毒载体,并能在293T细胞中表达,产生的慢病毒能成功感染SiHa细胞。为进一步研究miR-455的功能,以及利用慢病毒进行基因治疗奠定了基础。     

猪Nanog基因四环素诱导干扰载体的构建和鉴定

Nanog基因是在早期胚胎和干细胞等多能性细胞中特异表达的重要基因,但有关猪Nanog基因功能的相关研究甚少。四环素诱导干扰载体是一种可通过四环素等药物条件性诱导干扰目的基因的载体,尤其适用于在发育过程中起着关键作用的基因沉默。常规的四环素干扰系统为二元载体,与一元载体相比获得针对特定基因干扰的稳定细胞系所需周期更长。首先通过构建pGenesil 1.0-shRNA重组干扰载体,瞬时转染稳定过表达猪Nanog基因的猪胎儿成纤维细胞后通过Realtime-PCR筛选出干扰效率可达80%以上的干扰片段。之后将筛选得到的干扰片段插入到改造的一元四环素诱导干扰载体TREsilencer,对稳定表达猪Nanog基因的猪胎儿成纤维细胞进行了瞬时转染。实验分别通过光密度检测以及Realtime-PCR检测了不同浓度doxycycline的诱导效率和干扰效率。结果表明,所构建的四环素诱导干扰载体TREsilencer-shRNA5随着四环素浓度的增加,诱导Nanog基因的干扰效率增加,在处理浓度为1μg/ml时干扰效率可达70%以上,为后续得到可诱导的稳定干扰猪Nanog基因的细胞系和进一步研究猪Nanog基因功能奠定了基础。     

人Semaphorin 4D慢病毒载体的构建及鉴定

目的:构建并制备能够有效表达Semaphorin 4D的重组慢病毒。方法:从人急性T细胞白血病Jurkat细胞DNA 扩增人Semaphorin 4D基因,克隆至pWPI GW慢病毒载体上,与pVSVG及pSPAX质粒共转染人胚肾293T细胞,包装出重组慢病毒,将纯化后的重组病毒直接感染293T和HUVEC细胞,通过免疫印迹、免疫荧光染色和血管内皮细胞迁移分析等方法检测Semaphorin 4D的表达和诱导血管内皮细胞迁移的作用。结果: 重组慢病毒介导Semaphorin 4D在293T和HUVEC内获得表达,能介导血管内皮细胞迁移。结论:成功构建了表达Semaphorin 4D的重组慢病毒载体。