小鼠ALB启动子/增强子驱动HSV-tk 对肝脏细胞的杀伤效应

利用小鼠白蛋白(ALB)启动子／增强子及单纯疱疹病毒胸苷嘧啶激酶(HSV-tk)DNA构建了载体pLLTK,以研究该载体对肝脏细胞的特异性杀伤效应。首先,为了比较载体的肝脏细胞特异转录活性,以绿色荧光蛋白(GFP)基因为报告基因构建了载体pLE(仅含小鼠ALB启动子)、pLLE(含小鼠ALB启动子和上游增强子)和pLEL(含小鼠ALB启动子和下游增强子),分别转染到人肝细胞株Hep—G2与小鼠乳腺上皮细胞株HC-11,荧光显微镜与流式细胞术分析GFP的表达。然后将载体pLLTK转染到Hep-G2研究对细胞的杀伤效应。结果发现：小鼠ALB启动子／增强子能驱动GFP肝脏特异表达;HSV-tk在Hep-G2表达使细胞具有更昔洛韦(GCV)敏感性,在GCV作用7d后,MTT分析细胞的生存率,pLLTK转染细胞表现明显的细胞死亡(53％),而阴性对照组pcDNA3．1转染细胞没有明显变化(仅2％细胞死亡)。以上结果表明所有的载体具有肝脏细胞特异性,为利用该载体产生肝脏损伤的转基因小鼠提供了细胞水平的实验依据。     

hMAM启动子／增强子调控表达载体构建和调控作用

目的构建人乳腺珠蛋白（human mammaglobin,hMAM）启动子／增强子调控报告基因表达载体,探讨hMAM启动子／增强子序列在乳腺癌细胞中的特异性调控作用。方法应用PCR技术,从基因组DNA中扩增出hMAM启动子／增强子DNA序列,构建于PGL3报告基因上游,分别转染体外培养的乳腺癌细胞MDA—MB-415、T47D及胃癌细胞7901,分析启动子和增强子序列对乳腺癌细胞的基因表达调控作用。结果酶切图谱分析、DNA序列测定表明成功构建hMAM启动子／增强子调控的表达载体;荧光素酶报告基因检测结果分析表明,hMAM启动子／增强子能够调控报告基因的表达。结论hMAM启动子／增强子,在MDA—MB-415乳腺癌细胞具有调控基因表达的作用;     

利用多重筛选机制提高山羊乳腺上皮细胞基因打靶的效率

构建了山羊β-酪蛋白基因座基因打靶载体pGBC—GFP—neo,载体包含了正负筛选标记基因neo和tk,以及无启动子的GFP基因。打靶载体线性化后用脂质体包裹转染山羊乳腺上皮细胞,利用G418和GANC进行抗性细胞克隆的药物筛选,共得到抗性细胞克隆51个,对抗性克隆利用激素诱导β-酪蛋白基因启动子指导GFP表达,得到GFP表达阳性细胞克隆17个,对其中4个生长状态良好的克隆PCR检测验证后用于核移植,克隆胚发育率为59．5％,部分发育到桑椹胚或囊胚。     

二恶英反应增强子调控的虫荧光素酶报告基因质粒的构建

为加强二恶英类化学物质的快速筛选和半定量检测,我们构建了一在二恶英反应增强子调控下的虫荧光素酶报告基因质粒。二恶英反应增强子来源于pHAV质粒,MMTV启动子来源于pCatM质粒,上述两者连接后与虫荧光素酶载体连接,转染人HepG2肝癌细胞,以2,3,7,8四氯代二苯并二恶英(TCDD)诱导报告基因表达后检测虫荧光素酶活性。结果表明该质粒中虫荧光素酶的表达受二恶英反应增强子的调控,且在一定浓度范围内虫荧光素酶的活性与TCDD的量呈线性关系。研究显示该质粒转染的细胞株有望用于快速筛选及半定量检测二恶英,可进一步加强研究作为二恶英类化学物质监测的常规方法。     

RNA干扰技术抑制内源性绿色荧光蛋白的表达

目的建立稳定表达绿色荧光蛋白(GFP)的细胞株;构建短发夹RNA(shRNA)表达质粒并观察其对内源性GFP的抑制作用。方法转染pEGFP-N1至HepG2细胞,利用G418筛选获得稳定表达GFP的细胞株(HepG2.GFP);设计合成针对GFP基因的siRNA对应的DNA片段,插入转录载体pTZU6 1,构建shRNA表达载体pSHGFP,转染HepG2.GFP,荧光显微镜观察细胞荧光强度,以western blot检测GFP蛋白水平,以RT-PCR检测mRNA水平。结果利用PCR方法从HepG2.GFP细胞基因组DNA中检测到GFP基因;pSHGFP能够显著抑制该细胞中GFP的表达。结论GFP基因成功整合至HepG2细胞基因组中,pSHGFP能够显著抑制内源性GFP的表达,该系统能够用于RNA干扰机制等研究中。     

小鼠白蛋白启动子的组织特异性功能研究

以绿色荧光蛋白(GFP)基因作为报告基因,通过对比小鼠白蛋白启动子在不同来源细胞系中启动HGFP基因的转录活性,对小鼠白蛋白启动子的组织特异性进行了研究。结果发现,小鼠白蛋白启动子在小鼠肝癌细胞系Hepa 1—6和人肝癌细胞系：HepG2均有很强的转录起始功能,荧光显微镜下可以观察到IGFP表达。Hepa 1—6细胞在转染早期的48h内,CMV的启动子和增强子序列是小鼠白蛋白启动子转录活性的4倍。G418加压筛选2周后,CMV的启动子的转录活性下降到只有小鼠白蛋白启动子活性的1／2。转染人肝癌细胞系HepG2 2周后,荧光显微镜下可以观察到GFP表达。其他的细胞如中华仓鼠卵巢细胞系CHO和人肺癌细胞系PLA 801中转染的小鼠白蛋白启动子不能启动GFP的表达,而对照CMV启动子控制下的GFP基因可在CHO和PLA 801中表达。以上结果说明,小鼠白蛋白启动子仅在肝脏来源的细胞中可以起始下游基因的转录,在其他组织来源的细胞中不能起始转录,这表明小鼠白蛋白启动子具有肝脏组织特异的转录活性,但没有种属特异性。     

p100蛋白表达抑制的HepG2肝癌细胞稳定株的建立

目的建立p100表达抑制的HepG2肝癌细胞稳定株,并初步探讨p100在HepG2肝癌细胞中的功能。方法用脂质体将含有真核细胞筛选标记Neo和GFP的p100 shRNA表达质粒转染入HepG2细胞。经G418耐药筛选稳定整合抗药基因的细胞单克隆;荧光镜检GFP阳性细胞单克隆,挑取单克隆;Western检测HepG2细胞稳定株HepG2（p100I）中p100表达的抑制效果;平板细胞克隆形成实验检测细胞克隆形成能力;MTS法检测细胞存活;划痕实验检测细胞迁移能力。结果成功获得了p100表达抑制的HepG2肝癌细胞稳定株HepG2（p100I）,其中p100的表达明显降低。并且实验表明,该p100表达抑制稳定株的克隆形成能力,抵抗化疗药物Cisplatin诱导的细胞死亡的能力和迁移能力明显低于对照组细胞。结论p100表达抑制的HepG2肝癌细胞稳定株的建立为研究p100蛋白在肝癌中的作用提供了体外细胞系模型,基于此稳定株的研究,发现p100能够影响HepG2肝癌细胞的多种细胞功能。     

EZH2 靶向的shRNA 质粒的构建和有效靶序列的筛选*

目的:构建并筛选靶向zeste基因增强子人类同源物2(Enhancer of zeste homologue 2,EZH2)的短发卡RNA(short hairpinRNA,shRNA)的质粒表达载体。方法:设计并合成针对EZH2基因的带有小发夹结构的DNA片段并克隆至质粒pGPU6/GFP/Neo中,经酶切和测序分析后转染入胶质瘤U251细胞,分别应用实时荧光定量PCR和Western bloting在mRNA和蛋白质水平观察其对EZH2基因表达的沉默效果。结果:重组质粒构建成功,并成功转染入胶质瘤U251细胞,转染效率大约为70%。其中,以靶向hEZH2-715序列的质粒抑制效果最好,其对U251细胞EZH2 mRNA和protein抑制率分别为55%和89%。结论:成功构建了能高效抑制EZH2基因表达shRNA的重组质粒,为下一步探索EZH2在胶质瘤细胞中的生物学作用奠定了基础。     

FLT-1启动子在血管内皮细胞中特异生物活性的检测及其意义

目的:构建带有组织特异性FLT-1启动子的真核表达载体,检测其在转染的人脐静脉内皮细胞（HUVEC）中对荧光素酶报告基因表达的驱动能力。方法：采用PCR扩增FLT-1启动子,插入到pGL3-Basic-luc载体中,构建携带FLT-1启动子的真核表达载体pGL3-FLT-Basic-luc,经脂质体法转染HUVEC、HepG2、NIH3T3和HEK293细胞,于转染48h后采用双荧光报告系统检测荧光素酶表达活性。 结果:酶切及测序证实构建的pGL3-FLT-Basic-luc载体中含有序列正确的FLT-1基因启动子,双荧光报告系统检测显示,转染的HUVEC细胞其荧光素酶活性明显高于HEK293细胞（P<0.01）,而转染的HepG2和NIH3T3细胞中未检测出荧光素酶表达。结论:克隆的FLT-1启动子具有较高的血管内皮特异性转录活性,可作为血管疾病靶向基因治疗的启动子来源。图     

Homo-FRET microscopy in living cells to measure monomer-dimer transition of GFP-tagged proteins

Fluorescence anisotropy decay microscopy was used to determine, in individual living cells, the spatial monomer-dimer distribution of proteins, as exemplified by herpes simplex virus thymidine kinase (TK) fused to green fluorescent protein (GFP). Accordingly, the fluorescence anisotropy dynamics of two fusion proteins (TK27GFP and TK366GFP) was recorded in the confocal mode by ultra-sensitive time-correlated single-photon counting. This provided a measurement of the rotational time of these proteins, which, by comparing with GFP, allowed the determination of their oligomeric state in both the cytoplasm and the nucleus. It also revealed energy homo-transfer within aggregates that TK366GFP progressively formed. Using a symmetric dimer model, structural parameters were estimated; the mutual orientation of the transition dipoles of the two GFP chromophores, calculated from the residual anisotropy, was 44.6 +/- 1.6 degrees, and the upper intermolecular limit between the two fluorescent tags, calculated from the energy transfer rate, was 70 A. Acquisition of the fluorescence steady-state intensity, lifetime, and anisotropy decay in the same cells, at different times after transfection, indicated that TK366GFP was initially in a monomeric state and then formed dimers that grew into aggregates. Picosecond time-resolved fluorescence anisotropy microscopy opens a promising avenue for obtaining structural information on proteins in individual living cells, even when expression levels are very low.     

神经粘附分子NCAM140基因RNA干扰质粒的构建与鉴定

目的：构建有效的小鼠神经粘附分子（NCAMl40）基因的RNA干扰（RNAi）质粒载体,为研究NCAMl40参与的细胞信号通j咯转导、其生物学作用以及以NCAMl40为靶点的基因治疗提供稳定转染的RNAi质粒。方法：使用基因序列软件设计、筛选符合公开文献筛选参数的4条靶序列以及1条阴性对照序列,由上海吉玛技术有限公司合成。与载体质粒pGPU6／GFP／Neo重组后．分别命名为pSi—ncal、pSi—nca2、pSi-nca3、pSi—nca4和pSi—control。转染大肠杆菌感受态细胞。选择阳性克隆进行DNA测序鉴定,、qCestemblot方法进行干扰靶点的筛选。选取干扰效率最高的质粒转染MN9D细胞,普通光学显微镜分别计数同一视野细胞总数及GFP阳性细胞数,计算转染效率。结果：酶切和DNA测序结果证实shRNA正确插入pGPU6／GFP／Neo质粒;Westernblot结果显示与空质粒对照组比较,pSi—nca4组细胞NCAMl40表达明显下调,细胞转染效率为62％。结论：成功构建靶向小鼠NCAMl40基因的RNAi质粒,为NCAMl40参与的细胞信号通路的研究以及以NCAMl40为靶点的基因治疗提供了稳定转染：细胞的干扰质粒,为研究其生物学作用奠定了分子生物学基础。     

神经粘附分子NCAM140 基因RNA干扰质粒的构建与鉴定

摘要目的：构建有效的小鼠神经粘附分子（NCAM140）基因的RNA 干扰（RNAi）质粒载体,为研究NCAM140参与的细胞信号通 路转导、其生物学作用以及以NCAM140 为靶点的基因治疗提供稳定转染的RNAi 质粒。方法：使用基因序列软件设计、筛选符 合公开文献筛选参数的4 条靶序列以及1条阴性对照序列,由上海吉玛技术有限公司合成。与载体质粒pGPU6/GFP/Neo 重组后, 分别命名为pSi-nca1、pSi-nca2、pSi-nca3、pSi-nca4和pSi-control。转染大肠杆菌感受态细胞。选择阳性克隆进行DNA 测序鉴定, Western blot方法进行干扰靶点的筛选。选取干扰效率最高的质粒转染MN9D 细胞,普通光学显微镜分别计数同一视野细胞总数 及GFP阳性细胞数,计算转染效率。结果：酶切和DNA 测序结果证实shRNA正确插入pGPU6/GFP/Neo 质粒;Western blot结果 显示与空质粒对照组比较,pSi-nca4 组细胞NCAM140 表达明显下调,细胞转染效率为62 %。结论：成功构建靶向小鼠 NCAM140 基因的RNAi 质粒,为NCAM140 参与的细胞信号通路的研究以及以NCAM140为靶点的基因治疗提供了稳定转染 细胞的干扰质粒,为研究其生物学作用奠定了分子生物学基础。     

一种利用Cre/loxP系统进行标记基因删除与靶基因置换的细胞模型研究

Cre/lox系统可以介导DNA的定点插入和定点删除,可利用其实现转基因动物中"友好位点"的重复利用及标记基因的有效删除.为直观地评估该系统介导的以上两种重组反应的效果,通过标记基因并利用大鼠乳腺癌细胞系SHZ-88进行了模型研究.首先构建了两个载体:a.整合载体pTE-lox2272-DsRed-loxP-GFP-loxP,含有红色荧光标记基因DsRed和绿色荧光标记基因GFP;b.置换载体pT-lox2272-neo-loxP,含有筛选标记基因neo,用以置换DsRed基因.然后,用整合载体转染SHZ-88细胞,并随机挑取了3个同时表达DsRed和GFP的稳定整合细胞克隆.随后用置换载体和Cre表达载体PBS185对以上每个克隆分别进行了3次共转染,通过G418筛选并扩增培养后,总共获得1 070个克隆.通过分析标记基因DsRed和GFP在这些克隆中的表达情况:Cre介导的删除效率为91.1%,定点置换效率为29.3%.最后对部分克隆进行了PCR和DNA印迹鉴定,分子鉴定结果与发光的表型状况一致.这一方法为Cre/lox系统在转基因家畜生产中的进一步应用提供了实验依据.     

Parabiosis model does not show presence of circulating osteoprogenitor cells

The goal of this study was to determine the presence of osteoprogenitor cells in the peripheral blood. Experiments were conducted with a parabiosis model in which osteoblast specific transgenic mice (Col2.3GFP or hOC‐GFP) were surgically joined with a transgenic mouse where herpes virus thymidine kinase gene is under the control of the collagen α1 promoter (Col2.3ΔTK). This method permits conditional ablation of osteoblasts by ganciclovir (GCV) treatment. In parabionts treated with GCV for 15 days or 1.5–2 months, GFP (hOC‐GFP or Col2.3GFP) expression was not detected in histological preparations or in marrow stromal cell cultures from the Col2.3ΔTK parabiont. Finally, Col2.3GFP/Col2.3ΔTK pairs were treated with GCV for 15 days and allowed to recover from GCV for 3 months. Again there was a failure to detect Col2.3GFP expressing cells in the Col2.3ΔTK parabiont. These observations, at least within the limits of this model system, allow the conclusion that osteoprogenitor cells do not readily circulate. genesis 48:171–182, 2010. © 2010 wiley‐Liss, Inc.     

I型单纯疱疹病毒胸苷激酶真核表达载体的构建及其表达鉴定

为构建单纯疱疹病毒I型胸苷激酶(HSV1TK)的真核表达载体pcDNA3.1-EGFP/HSV1TK,鉴定其在真核细胞中的表达和功能.以pORF-HSV1TK为模板,PCR扩增的目的基因HSV1TK片段与pMD18-T载体相连接构建重组克隆pMD18-T/HSV1TK.再双酶切出HSV1TK片段,插入pcDNA3.1-EGFP多克隆位点,构建pcDNA3.1-EGFP/ HSV1TK真核表达载体并进行酶切、测序鉴定[1].分别用荧光显微镜观察和RT-PCR方法检测脂质体介导pcDNA3.1-EGFP/ HSV1TK在卵巢癌细胞SKOV3的表达;分别用MTT法和光镜检测胸苷激酶/丙氧鸟苷(HSV1TK/GCV)系统对SKOV3体外杀伤作用及旁观者效应.结果表明,重组载体酶切鉴定结果与预期结果一致,基因序列与GenBank上报道的HSV1TK基因序列完全一致.荧光显微镜观察转染后的细胞发出绿色荧光;RT-PCR结果表明HSV1TK基因能在SKOV3内有效表达.MTT和光镜结果显示转染HSV1TK基因的SKOV3细胞,加入前体药物丙氧鸟苷(GCV)处理后对其有明显的杀伤作用和旁观者效应.成功构建的真核表达载体pcDNA3.1-EGFP/ HSV1TK能在SKOV3细胞中稳定表达,且HSV1TK对卵巢癌细胞株SKOV3体外有强大的杀伤作用和旁观者效应.     

Observer-based online compensation of inner filter effect in monitoring fluorescence of GFP-expressing plant cell cultures

The green fluorescent protein (GFP) isolated from the jellyfish Aequorea victoria is a very useful reporter for real-time bioprocess sensing. GFP culture fluorescence is a composite signal that can be influenced by factors such as culture autofluorescence, inner filter effect (IFE), and photobleaching. These factors complicate accurate estimation of GFP concentrations from the culture fluorescence. IFE is especially problematic when using GFP in monitoring transgenic plant cell suspension cultures, due to the aggregated nature of the cells and the high biomass concentration in these culture systems. Reported approaches for online compensation of IFE in monitoring culture NADH fluorescence or bioluminescence require online measurement of biomass density or culture turbidity/optical density, in addition to fluorescence/bioluminescence measurement. In this study, culture GFP fluorescence was used successfully to estimate GFP concentration and other important states in bioreactor culture of transgenic tobacco cells, while the influences of IFE and culture autofluorescence were rectified without the need for an additional biomass sensor. This was achieved by setting up a novel model-based state observer. First, we developed an improved model for a backscatter fluorescence probe that takes into account the influence of IFE and autofluorescence on reporting culture GFP concentration from online fluorescence. The state observer was then established using the extended Kalman filter (EKF), based on the fluorescence probe model, a dynamic state model of the plant cell bioreactor, and online GFP fluorescence measurement. Several versions of the observer were introduced to address practical requirements associated with monitoring GFP fluorescence of plant cell cultures. The proposed approach offers an effective means for online compensation of IFE to enable quantitative interpretation of the culture fluorescence signals for accurate reporting of GFP or GFP-fusion protein expression.     

基于小鼠MMP-9基因的siRNA的筛选

通过GenBank数据库检索,基于小鼠MMP-9基因设计特异性的siRNA干扰靶点,克隆至pGCsi-U6/Neo/GFP载体中,使用PEI衍生物包裹,转染小鼠黑色素瘤B16细胞,流式细胞仪和激光扫描共聚焦显微镜分析细胞转染情况,RT-PCR检测24,48 h后MMP-9基因转录水平变化,筛选最佳的重组质粒和干扰靶点。结果显示：成功设计和构建了3个MMP-9-siRNA干扰质粒,3个重组质粒对B16细胞的转染率分别为60.04%、63.93%和56.27%,且3个重组质粒均能有效干扰B16细胞MMP-9 mRNA的表达,其中MMP-9-siRNA-2干扰效率最高（63%）,可持续干扰MMP-9基因表达。这些结果提示,MMP-9-siRNA-2为沉默小鼠黑色素瘤细胞MMP-9基因最优的siRNA重组质粒。