准噶尔雅罗鱼β-肌动蛋白基因启动子的克隆及其活性功能初步检测

以开发利用新疆濒危鱼类准噶尔雅罗鱼(Leuciscus merzbacheri)基因资源为研究目的, 利用PCR技术克隆准噶尔雅罗鱼的β-actin 基因, 得到的β-actin 基因片段SZ21包含启动调控区, 大小为2 398 bp。SZ21的启动调控区包括β-actin 基因上游调控序列、第1、第2、第3和第4外显子部分序列。上游调控序列中含有对转录起重要作用的CAAT框、TATA 框和CArG 框等元件。对启动子序列在线分析表明, 获得的启动子含有E-box、RU49、ZBPF、CEBP、CREB等多个重要转录因子结合位点。用AatⅡ破坏真核表达载体pEGFP-N1-AFPⅢ中的CMV启动子, 将准噶尔雅罗鱼的SZ21启动调控区克隆到载体pEGFP-N1-AFPⅢ(CMV坏)上, 构建成重组表达载体β2 pEGFP-N1-AFPⅢ。脂质体转染BHK-21细胞。结果表明, 克隆的准噶尔雅罗鱼β-actin基因启动子SZ21具有启动EGFP报告基因在哺乳动物细胞中表达的活性。通过BHK-21绿色荧光细胞的传代证实, 克隆的启动子具有持续启动蛋白基因表达的活性, 在细胞传代中可以遗传。PCR检测传代的BHK-21绿色荧光细胞基因组DNA, 均能检测到SZ21目的片段。文章成功分离了具有活性功能的准噶尔雅罗鱼β-actin基因启动子。     

准噶尔雅罗鱼组织同工酶表达特性

使用不连续PAGE法,分析了10尾准噶尔雅罗鱼(Leuciscus merzbacheri)眼睛、鳃、皮、背部肌肉、鳍和肝胰脏6种组织的10种同工酶(LDH,CCO,EST,CAT,POD,ME,MDH,G6PD,GDH,ADH)的差异表达,并对部分同工酶基因位点及表达酶谱表型进行了分析,以期为其种质资源保护和开发以及遗传育种等方面的研究提供基础资料.结果显示,10种同工酶中9种在6种组织中出现了明显的组织差异性,仅CCO在6种组织中的差异性较小.在对准噶尔雅罗鱼的10种同工酶的遗传多样性分析中,共记录到了21个基因位点,其中Est-1、Me-B、s-MDH、G6pd-A、G6pd-B和Adh-A为多态性基因位点.多态位点比例为:P =6/21=28.57％.     

西农萨能奶山羊β-酪蛋白基因启动子区的克隆、生物信息学分析及活性研究

根据已发表的β-酪蛋白基因全序列设计合成引物,以西农萨能奶山羊乳腺组织基因组DNA为模板,通过长链PCR扩增β酪蛋白基因组基因5’侧序列。将该序列克隆入pMD18-T载体,并对其进行序列测定。结果克隆得到西农萨能奶山羊β-酪蛋白基因-4 359至＋2 106共6465bp序列。该序列保留β-酪蛋白第一内含子、第一外显子和第二外显子及其信号肽部分。将该序列与已公布的其他山羊β-酪蛋白基因序列进行比较,其同源性为96％-98％。生物信息学分析显示,β-酪蛋白基因启动子区包含有TATA启动子序列和HOXF、Oct-1、AP1、CEBP、STAT、NFKB、GR、ER、PR和ETS等转录因子识别位点。将此6 465bp片段插入荧光素酶报道基因载体pGL3-Basic中,构建重组质粒pGL3／B65,瞬时转染萨能奶山羊原代培养的乳腺上皮细胞48h后检测显示,该假设的启动子区确有启动子功能,对泌乳激素发生反应。本研究为进一步构建有效的乳腺生物反应器载体奠定了基础。     

梅PGIP基因的启动子克隆及生物信息学分析

根据梅PGIP基因(GenBank登录号:DQ364056.1)5′端序列设计特异反向引物,利用染色体步行法获得了该基因上游1 037 bp的启动子序列.启动子结构分析表明,梅PGIP基因启动子序列与中国李PGIP基因启动子显著相似,相似度达89%~96%,较中国李PGIP基因启动子多一个100 bp的区段,与水稻和豆的启动子序列均无Blast比对结果.转录调控元件预测结果表明,克隆序列与豆相应序列的保守区存在着能调控抗病基因转录的GT1结合位点.     

准噶尔雅罗鱼染色体核型及带型的初步研究

以肾细胞作材料,采用秋水仙素-低渗-空气干燥法、Ag-NORs、C-带和G-带显带技术对准噶尔雅罗鱼(Leuciscus merzbacheri)染色体进行了研究。结果表明:(1)准噶尔雅罗鱼2n=50,核型组成为18m+14sm+6st+12t,NF=82,没有异型性染色体分化。(2)Ag-NORs的数目在不同的细胞中表现出多态性,数目为1～2个,出现1个Ag-NORs的频率最低(10%),出现2个的频率最高(70%);Ag-NORs主要出现在m1对和m4对同源染色体上;未发现有Ag-NORs联合的现象。(3)准噶尔雅罗鱼的染色体均呈现C-带阳性,可分为着丝粒C-带和端粒C-带。(4)同源染色体上G-带带纹基本一致,其带纹在每对染色体上的数目及分布具有明显特征性。     

北极狐β-防御素103基因 (CBD103) 启动子活性及转录调控元件分析

本研究旨在筛选调控北极狐毛色基因CBD103的启动子活性区域及转录因子结合位点,为揭示CBD103基因调控北极狐毛色形成的分子遗传机制提供依据。克隆获得了北极狐CBD103基因5′侧翼区2 123 bp的片段,并构建了4个不同长度的启动子缺失片段表达载体,通过双荧光素酶检测系统对启动子活性进行检测。对启动子活性最高区域预测出的3个特异性蛋白1 (Sp1)转录因子结合位点分别进行点突变并构建3个突变载体,利用双荧光素酶检测系统测定其活性。结果显示,在构建的4个不同长度启动子缺失片段中1 656 (-1 604/+51)区域活性最高,在此区域构建的3个突变载体的启动子活性较野生型(片段1 656)均显著降低,说明-1 604/+51区域为北极狐CBD103基因的核心启动子区,-1 552/-1 564、-1 439/-1 454和-329/-339区域为正调控区域。文中成功获得了北极狐CBD103基因的核心启动子区域和正调控区域,这为进一步研究该基因调控北极狐被毛颜色分子遗传机制奠定了基础。     

ZNF268基因启动子区的克隆及功能分析

锌指基因家族是人体中最大的基因家族,它参与细胞分化、胚胎发育,并与许多疾病的发生相关。人类ZNF268基因是一个在人胚肝中特异性表达的C2H2型锌指基因,并可能在人的早期肝脏发育中起重要作用。为了研究ZNF268基因表达调控的分子机制,以正常人总基因组为模板PCR扩增了ZNF268基因的5′调控区2533bp片段,并将此片段插入启动子缺失的EGFP(增强型绿色荧光蛋白)载体构建了重组质粒pZNF268—EGFP。用脂质体介导的方法将pZNF268—EGFP转染NIH／3T3、COS7、K562、HeLa4个细胞系。在激光共聚焦显微镜下观察绿色荧光的表达,发现在每个细胞系中,转染了重组质粒pZNF268—EGFP的细胞均有荧光表达,但其起始表达时间均晚于转染了阳性对照质粒pEGFP—C1的细胞且荧光较弱。这表明ZNF268基因的5′调控区2．5kb片段是一个有功能的启动子,但该启动子与CMV启动子相比活性较弱。选择易培养的HeLa细胞系用于缺失研究。将一系列5′端—2456bp至—20bp缺失、3′端均为 77bp的缺失片段插入启动子缺失的CAT(氯酶素酰胺转移酶)载体构建了一系列重组质粒。将这些重组质粒转染HeLa细胞系进行缺失分析,并通过共转染pCMV—Sport—βgal质粒校正转染效率。结果表明,ZNF268启动子—2456～—1639bp区域可能含有正调控元件,—1244～—1013bp和—525～—156bp区域可能含有负调控元件,ZNF268启动子激活转录的一个重要区域位于—156～—20bp。     

粘虫β-actin基因cDNA的克隆、序列分析及表达量检测

β-actin基因作为actin家族的一员,在基因定量实验中常用作内参基因。本实验运用RT-PCR和RACE技术,以粘虫Mythimna separata(Walker)cDNA为模板,对β-actin基因进行克隆获得全长cDNA序列,并利用生物信息学方法,对β-actin基因全长cDNA序列及推测得到的β-actin蛋白序列进行分析。结果表明,获得的粘虫核β-actin基因cDNA序列长度为1 472 bp,其中包括68 bp的5′非编码区、273 bp的3′非编码区和1 131 bp的开放阅读框,编码一个376个氨基酸蛋白,具有actin蛋白家族典型特征。推测得到的粘虫β-actin蛋白理论分子量为41.7497 ku,等电点为5.29,富含6种类型的特定功能位点。该蛋白序列与其他动物β-actin蛋白序列具有97.9%～99.7%高度同源性。β-actin表达量检测结果显示β-actin在6种不同组织间表达无显著差异(P>0.05),表明β-actin可作为研究粘虫不同基因表达水平高低的可靠内参基因。该基因的cDNA序列已经递交GenBank并获得登录号为GQ856238。     

Nodal基因顺式调控序列的分析

ｏｄａｌ基因是小鼠胚胎发育至原肠期在原条顶原结处表达的一个基因,它与胚胎中胚层的形成以及左右体轴的决定有关,ｎｏｄａｌ基因的表达具有严格的时间和空间特异性,ｎｏｄａｌ基因第一内含子在基因表达调控的研究结果表明,在第一内含子的５‘侧有一个２２０ｂｐ的片段具有增强子的功能,意外的是在Ｆ９细胞中的瞬时转化试验显示：当该片段以正向克隆到基本荧光素酶报告基因上游时,它还具有启动子的活性。列出了此２２０ｂｐ的     

巴西橡胶树 HbNAC1基因启动子的克隆及序列分析

NAC转录因子是植物特有的一类转录调控因子,在植物的生长发育、激素调节和境胁迫应答中具有重要的功能。为研究NAC转录因子在巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)抗逆胁迫中的功能,本项目组根据巴西橡胶树NAC转录因子-HbNAC1基因序列,通过Genome Walking方法从巴西橡胶基因组DNA中获得了长度为1861bp的HbNAC1基因的5’调控区片段,序列分析表明该段序列含有一个典型的真核生物核心启动子区域,转录起始位点T位于起始密码子上游52bp处。该启动子序列除了含有TATA-box、CAAT-box等基本顺式作用元件外,还具有茉莉酸响应元件以及大量光顺式作用元件和逆境胁迫诱导相关的顺式调控元件,这表明HbNAC1基因在橡胶树逆境胁迫应答过程具有重要功能,其启动子可能是一个光诱导型和组织特异性启动子。     

桃PGIP基因及其启动子的克隆与分析

桃流胶病是一种严重危害桃树的真菌性病害,为研究PGIP基因在桃抗流胶病及抗其它真菌性病害中的作用,本研究以桃抗流胶病品种‘南京白沙'叶片为材料,对其PGIP基因及启动子序列进行克隆与分析.克隆测序获得了‘南京白沙'桃PGIP基因cDNA序列(GenBank登录号:HQ453972)和PGIP基因组DNA序列以及起始密码子上游453 bp的启动子序列(GenBank登录号:HQ453974),并将该PGIP基因命名为PpPGIP2.‘南京白沙'桃PpPGIP2序列分析显示,该DNA序列具有完整的阅读框,无内含子,与GenBank中登录的李属PGIP基因序列同源性在93%～98%之间,与测序完成的桃全基因组中该基因的序列同源性为96%;PpPGIP2编码的氨基酸序列分析显示,该氨基酸序列含有2个典型的亮氨酸重复序列,信号肽为第1～第24个氨基酸残基;PGIP基因的序列聚类图显示,除了科、属、种间的同源性差异外,桃的种内PGIP基因同源性也有较大差异;PpPGIP2启动子序列分析发现3个抗病相关元件,分别为:GT1CONSENSUS、SEBFCONSSTPR10A和WBOXATNPR1,另外还有与激素调控、胁迫有关的调控元件.本研究对‘南京白沙'桃PGIP基因和启动子的克隆与分析,将为进一步研究桃PGIP基因的表达调控及其功能分析提供参考.     

巴西橡胶树HbNTL1基因启动子的克隆与序列分析

膜结合NAC转录因子(NTLs)是植物NAC转录因子家族中一类C端具有跨膜结构域(transmembrane motifs,TMs)的转录调控因子,在植物生长发育、激素调节和逆境胁迫应答中具有重要的功能。根据巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)膜结合类NAC转录因子HbNTL1基因cDNA序列,利用基因组步移的方法从巴西橡胶树叶片基因组DNA中克隆获得了HbNTL1基因上游1 718 bp的调控片段。序列分析表明,该段序列含有一个典型的真核生物核心启动子区域,转录起始位点A位于起始密码子上游206 bp处。该启动子序列除了含有多个TATA-box、CAAT-box等基本顺式作用元件外,还存在赤霉素、茉莉酸和脱落酸等激素响应元件以及大量逆境胁迫诱导相关的顺式调控元件,如ABRE、DOFCOREZM、MYBCORE、W-box和MYCCONSENSUSATHSE等反应元件,表明HbNTL1转录因子可能是一个逆境胁迫相关NAC转录因子,在橡胶树抵御逆境胁迫的生理过程中具有重要功能。     

淡水瓦氏雅罗鱼基因文库的构建和抗冻蛋白基因同源序列的筛选

极地海域中的鱼类非常耐寒。它们的血液里常含有两种能降低其体内冰点的蛋白质：抗冻糖蛋白（AFGP）和不含糖的抗冻蛋白或抗冻多肽（AFP）。这些蛋白的编码基因已经被克隆,并将黄盖鲽AFP导人虹鳟鱼和大西洋鲑鱼,而改变了它们的抗冻基因进行了分离研究。所用实验材料鱼为中国内蒙古北部生活的瓦氏雅罗鱼（Leuciscus waleckii),属鲤形目（Lypciniformes),鲤科（Lyprinidae),雅罗鱼亚科（Leucisinae),基本按标准方法构建瓦氏雅罗鱼的基因库。只在包装反应至30分钟时,再加一份BHB2690制备物,并延长30分钟反应时间。所得库的成斑率大于1×10^5pfu。已知AFP基因常常多至40个拷贝,故已够用。采用通用的原位分子杂交和Southern分析进行瓦氏雅罗鱼AFP基因同源序列的分离及其亚克隆分析。以北美黄盖鲽AFP基因片段为探针,从瓦氏雅罗鱼DNA库中筛选了三个阳性克隆。图一所示为其中一个的双份膜及其复筛结果。图二为这个阳性克隆DNSA经过三种限制酶切后,同时与北美黄盖鲽AFP基因片段和该基因0．4KbcDNA两种探针的southern分析结果。其中Sac酶切在两个杂交中的均能产生一条2．7Kb的杂交带。图三对两个阳性克隆的southern分析证明：对这个杂交片段的亚克隆是成功的。这是首次在中国一种耐寒淡水鱼基因组内发现并得到AFP基因同源序列,将用于转基因鱼的研究。     

甘草GuPIP1基因启动子的克隆及序列分析

从甘草叶中提取总DNA,并用染色体步行技术克隆甘草GuPIP1基因5′端上游调控区序列（GenBank accession No．EU262597）。采用生物信息学方法进行序列分析表明,该序列具有典型的启动子结构,具干旱和ABA激素调控序列等顺式作用元件。     

肌肉特异性基因启动子的上游转录调控元件研究进展

真核生物启动子位于基因5’端上游转录起始位点附近,是包含核心启动子以及上游转录调控元件的一段DNA序列,这些转录调控元件控制着基因表达的强度和特异性。肌肉特异性启动子的上游调控元件种类、数量和排列顺序决定着基因在肌肉中的特异性表达。深入研究肌肉启动子的上游调控元件,可以进一步了解肌肉基因表达机制,从而为肌肉性状的改良、增殖分化的机理和疾病的基因治疗等研究提供重要依据。该文回顾了近年来肌肉特异性启动子研究领域中的新发现,包括肌肉特异性启动子转录调控元件的分子机制、建立人工合成肌肉启动子的方法及应用,并探讨该领域中急需解决的问题和发展前景。     

人FAM33A基因启动子的克隆与鉴定

目的鉴定人FAM33A基因的启动子,为进一步研究其转录调控机制奠定基础。方法采用5’RACE技术（5’端cDNA快速扩增）鉴定FAM33A的转录起始位点。采用PCR定向克隆、酶切亚克隆等策略,构建FAM33A启动子荧光素酶报告基因。采用Lipofeetamine^TM2000转染H1299细胞,并通过Dual-Lu-ciferase@ Reporter Assay System进行荧光素酶报告基因活性检测。结果确定了FAM33A的转录起始位点,构建了覆盖FAM33A 5’端ATG附近约2kb区域的一系列FAM33A启动子荧光素酶报告基因。启动子活性分析表明,这些重组体均具有较高的启动子活性,同时含有典型的GC盒以及Sp1、E2F和GATA-1等潜在的转录因子结合位点。结论FAM33A启动子区域主要定位于转录起始位点附近约590bp的区域内。     

小鼠PD-1基因启动子克隆鉴定及转录调控分析

PD-1分子是一种重要的免疫调控因子,目前对其自身表达调控尚未有系统的研究.对PD-1启动子区域进行分析,克隆构建了含PD-1基因上游约2kb范围内含4种不同长度调控序列的双荧光素酶表达载体.通过FACS检测发现,小鼠T淋巴瘤EL4细胞稳定表达PD-1,而骨髓瘤Sp2/0-Ag细胞则在佛波酯(phorbol 12-myristate 13-acetate,PMA)和离子霉素(ionomycin,IO)诱导后才表达PD-1.4种双荧光素酶报告系统在上述两种细胞中检测PD-1启动子各区段活性显示,-227～+49bp区域含有PD-1核心启动子,上游-1127～-716bp含有较强正性调节元件,而在-1685～-1128bp、-715～-228bp两个区域含有负性调节元件,这种正负调控区交错的启动子活性现象说明了PD-1基因表达调控的复杂性,这些结果为PD-1基因的表达调控提供了结构基础和依据.     

人NPCEDRG基因启动子的克隆及CCAAT/NFY结合位点初步分析

NPCEDRG基因是采用基因定位候选克隆策略获得的一个鼻咽癌候选抑瘤基因.NPCEDRG在鼻咽癌细胞和组织中表达下调,重新恢复NPCEDRG基因在CNE2细胞系的表达,可部分逆转CNE2的恶性表型.为揭示NPCEDRG基因在鼻咽癌细胞和组织中表达下调的分子机制,联合应用生物信息学和报告基因载体系统分析方法对NPCEDRG基因启动子区进行克隆及功能分析,系统发育进化足迹分析结果表明,NPCEDRG基因5′端调控区-180～+235 bp区间在脊椎动物中高度保守,该保守区域中存在包括CCAAT/NFY、STAT1和SP1等转录因子结合位点.构建Luc和/或EGFP报告基因表达载体并检测其启动子活性,-146～-8 bp区域有较强的启动子活性,电泳迁移阻滞分析实验(EMSA)提示,CCAAT/NFY转录因子结合位点是NPCEDRG基因的转录调控元件.因此,研究确定-146～-8 bp区域是NPCEDRG基因核心启动子区域且启动子核心元件CCAAT/NFY可能参与NPCEDRG基因的转录调控.