猪ANK1基因单核苷酸多态性与启动子区域活性分析

本实验旨在通过构建猪ANK1基因启动子序列的双荧光素酶报告基因系统,分析ANK1基因启动子活性,寻找ANK1基因启动子的核心区域,为下一步研究猪ANK1基因启动子序列SNP与活性之间的关系提供依据。利用Methprimer和Ali Baba2.1软件预测分析ANK1基因启动子区序列,预测其转录结合位点和Cp G岛。利用直接测序法,对广西巴马小型猪和长白猪共64个样品的ANK1基因启动子核心区域的单核苷酸多态性进行研究。双荧光素酶实验结果表明所预测的序列具有启动子活性,并寻找到启动子的核心区域;同时发现了16个SNP位点,它们分别是:-19、-133、-147、-187、-228、-246、-332、-360、-369、-468、-549、-550、-615、-696、-725和-798。     

端粒酶催化亚基基因在小鼠 胚胎发育早期的转录活性

用 RT-PCR 引物分别扩增成年昆明 (KM) 小鼠睾丸、脾脏、肾脏、肝脏和胸腺组织的总 RNA 发现,端粒酶催化亚基基因 tert 在这些组织中都有转录,目标产物正确组装到 PMD 18-T 载体后测序,结果与已知 cDNA 序列一致 . PMSG/hCG 超数排卵方法获得 KM 小鼠成熟卵母细胞和 CZB 溶液体外培养的胚胎 (KM ♀× KM ♂ ) ,用酸性 Tyrode's 溶液消化透明带后,采用巢式 RT-PCR ,同时分析 tert 基因和持家基因 hprt 的转录发现,对于单个样品来说 , 全部卵母细胞 (15 h-post hCG , 10/10) 都存在 hprt 转录本,其中,只有 40% (4/10) 还同时存在 tert 转录本 . 原核形成初期 (20 h-post hCG , 6/6) 和原核晚期 (30 h post-hCG , 8/8) 的受精卵,以及发育至 2-C 早期的胚胎 (35 h-post hCG , 7/7) 都不转录 tert 基因,只有 hprt mRNA 存在; 2-C 晚期 (50 h-post hCG) 时,两个基因同时转录 (4/8) 和一个基因单独转录 (4/8) 的胚胎各占 50% ;从 4-C 阶段 (65 h-post hCG , 4/4) 开始,包括 8-C 阶段 (75 h-post hCG , 4/4) ,桑椹胚阶段 (93 h-post hCG , 4/4) ,直至囊胚阶段 (118 h-post hCG , 4/4) ,所有的胚胎都同时转录 tert 和 hprt 基因,而且转录水平明显升高 . 以 20 枚胚胎量为模板进行 RT-PCR 发现,原核早期,原核晚期的胚胎中仍然没有 tert 基因转录,只有 hprt mRNA ,但是,在 2-C 早期胚胎中同时检测到了 hprt 和 tert 两种 mRNA. 结果表明,持家基因 hprt 在成熟卵母细胞受精前后,以及胚胎早期发育过程中均存在转录本 . 40% 卵母细胞中存在的 tert mRNA 在受精后很快降解,检测不到;胚胎基因组在 2-C 早期开始转录 tert mRNA ,转录水平逐渐上升 . 结果暗示,小鼠胚胎的基因组 DNA 在 2-C 早期开始启动,功能基因 tert 也在此时开始转录,可能与胚胎发育初期的染色体保护有关 .     

小鼠TIE2基因启动子的克隆及转录活性分析

克隆小鼠TIE2基因的启动子并分析其转录活性.设计并合成引物,以小鼠肝脏组织DNA为模板,巢式PCR扩增小鼠TIE2基因启动子区.将扩增获得的系列截短片段克隆入荧光素酶(Luc)报告基因表达载体pGL3-Basic中,构建系列启动子区转录活性报告质粒pGL3-TIE2-Luc.报告质粒与内参质粒共转染SVEC4-10、NIH3T3、HUVEC及NIT-1细胞系,48h后收获细胞检测双荧光素酶的表达情况.构建的pGL3-TIE2-Luc系列报告质粒经过酶切鉴定及DNA测序分析都显示正确;转染4种细胞系后进行双荧光素酶活性检测的结果表明,TIE2基因启动子区域(-2056-+1)具有较强的转录活性.成功构建小鼠TIE2基因启动子报告质粒,证实TIE2基因上游区域(-2056-+1)具有较强的启动子活性.     

拟南芥AtNCED2基因启动子区域序列克隆及其活性分析

目的:克隆拟南芥AtNCED2基因启动子区域序列,并分析其组织器官特异性及对外界刺激的响应.方法:通过PCR从拟南芥基因组中克隆AtNCED2基因5'侧翼2295bp启动子区域序列(AtNCED2p),并进行生物信息学分析.构建AtNCED2p驱动GUS的植物双元表达载体pAtNCED2p::GUS,通过根癌农杆菌介导法将其转化野生型拟南芥,检测转基因植侏中GUS表达的组织器官特异性.结果:该启动子序列中存在TATA-box、CAAT-box、根器官特异性元件、ABA响应元件、低温响应元件、昼夜节律响应元件等顺式作用元件.GUS活性主要集中在转基因拟南芥根尖及侧根发生部位.外源ABA处理的转基因植株根中GUS活性为174.8nmol 4-MU min-1 mg-1蛋白,明显高于对照值91.7nmol 4-MU min-1mg-1蛋白.结论:AtNCED2基因可能在根的生长和发育中起作用,且外源ABA处理增强其在根中的表达.     

基于Tail-PCR分析AN2基因上游启动子活性

黑果枸杞(Lycium ruthenicum)富含花青素,AN2基因是调控黑果枸杞花青素合成代谢的主效基因。为解析AN2基因启动子的活性差异,采用Tail-PCR方法分别克隆了黑果枸杞和红果枸杞(L. barbarum) AN2基因起始密码子上游约1 686 bp (LrAN2p)和1 495 bp (LbAN2p)的序列。Plant CARE预测表明,LbAN2p和LrAN2p中分别有133和137个的顺式作用元件, 其中,参与光调控的顺式元件分别有11和15个;参与激素响应相关的顺式元件分别有13和16个。构建AN2启动子植物表达载体pKGWFS7:LbAN2p和pKGWFS7:LrAN2p,利用农杆菌介导的烟草遗传转化体系获得转基因烟草。GUS染色结果表明,LrAN2p能够驱动GUS在烟草中的表达,叶片呈现蓝色,具有较LbAN2p更强的启动活性,qRT-PCR结果表明,LrAN2p转基因烟草中GUS基因具有更高的转录水平,这可能会使AN2基因在黑果枸杞中具有更高的表达,激活黑果枸杞花青素合成代谢通路。这为解析枸杞果色形成及AN2基因的表达调控机制奠定了理论基础。     

异源Oct-4基因启动子在猪、兔和小鼠早期胚胎中的时空表达活性

Oct-4是一种哺乳动物早期胚胎中特异表达的转录因子,它与细胞多能性的维持有关．异源Oct-4基因在早期胚胎中的表达模式尚不明确．构建了一个以完整的牛Oct-4调控区指导GFP表达的转基因结构pOct-4(p)-GFP,通过单精子注射的方法将其导入猪、兔和小鼠的受精卵中,分析其在胚胎发育过程中的表达情况．结果显示：牛Oct-4启动子驱动的GFP基因在3个物种的2-细胞胚胎就已经开始表达,在囊胚期表达加强且只特异表达于内细胞团中,而不表达于滋养层．研究表明：牛的Oct-4启动子在其他物种中也具有表达活性,异源性Oct-4启动子在不同物种的早期胚胎中具有相似的表达模式．     

过表达E2F6基因抑制BRD7基因启动子活性

BRD7基因是采用cDNA代表性差异分析法克隆的一个新Bromodomain基因(GenBank 登录号AF152604)。它在鼻咽癌细胞和组织中表达明显下调,过表达BRD7基因可抑制鼻咽癌细胞的生长和细胞周期的进程。前期工作已克隆了BRD7基因启动子区,并将其启动子定位于450bp（-404→+46bp）的区域。为了进一步揭示BRD7基因在鼻咽癌细胞和组织中表达下调的分子机制,生物信息学分析表明BRD7启动子区有E2F6转录因子结合位点,电泳迁移率实验结果表明转录因子E2F6特异性地结合于BRD7启动子区。荧光素酶检测和绿色荧光蛋白表达检测都证实过表达E2F6基因能抑制BRD7基因启动子活性     

猪CuZnSOD基因启动子的克隆鉴定及分析

猪铜锌超氧化物歧化酶(CuZnSOD)是一种重要的抗氧化酶,其功能已被广泛研究,但CuZnSOD基因的转录调控尚不明确。为了研究猪CuZnSOD基因的核心启动子区域,并对其转录调控机制进行探讨,运用PCR方法从猪基因组克隆CuZnSOD基因5′上游调控区853 bp的片段,然后通过巢式PCR方法获得5′末端逐渐缺失的启动子系列片段,并将这些片段定向插入到荧光素酶报告基因表达载体(pGL3-Basic)中。瞬时转染小鼠胚胎细胞(NIH/3T3),利用双荧光素酶报告基因检测不同长度启动子活性。检测结果显示,在CuZnSOD基因5′上游调控区-87 bp和-266 bp处分别存在2个潜在转录起始位点,-383 bp~+67 bp启动区活性最强,进一步缺失分析发现-75 bp~-32 bp区域内含有猪CuZnSOD基因转录所必需的基础启动子序列,其中存在多个潜在的转录因子结合位点,研究结果提示这些转录因子结合位点可能是参与CuZnSOD基因转录的重要调控序列。     

人连接蛋白43基因启动子活性区域分析

利用PCR技术从基因组DNA中获得不同长度的Cx43基因启动子片段,克隆至荧光素酶报告基因载体pGL3-Basic中,瞬时转染成纤维细胞,通过荧光素酶活性检测,分析不同启动子区域的转录调控能力。结果显示Cx43基因不同长度的启动子荧光素酶报告基因载体被成功构建,它们在成纤维细胞中的活性不同:535~-1区域可能为Cx43基因启动子的核心转录调控作用区,这为进一步研究Cx43在成纤维细胞中的转录调控特点奠定了基础。     

棉铃虫Wnt1基因启动子活性研究

经典的Wnt信号通路是一条与生长发育密切相关的信号通路,经典Wnt信号通路在棉铃虫滞育蛹脑中受到抑制。本研究以棉铃虫Wnt1基因的转录调控为研究目标,对Wnt1启动子的活性进行了分析。首先,运用染色体步移的技术成功克隆了一段长为1566 bp的Wnt1启动子。然后,通过PCR扩增不同长度的启动子片段,构建到报告质粒,转染棉铃虫Hz Am1细胞并进行启动子活性分析,结果表明-1077~-1120以及-1120~-1140这两个区域对Wnt1基因的转录起着明显的激活作用。最后对这两个区域潜在的转录因子结合位点进行了预测。本研究从根本上了解棉铃虫滞育蛹脑中经典Wnt信号通路的调节机制打下了基础。     

EphA3基因启动子区域定位表达及活性分析

目的构建含有不同长度EphA3基因启动子片段的报告基因载体,研究其在293T细胞和MEF细胞中的转录活性。方法以Balb／C小鼠基因组DNA为模板,扩增不同长度的EphA3基因启动子片段,并克隆进入荧光素酶报告基因质粒pGL3-Basic真核表达载体内。酶切鉴定及基因测序无误后,将重组质粒和pRL—CMV内对照质粒共转染293T和MEF细胞,分析不同长度的OhA3基因启动子片段的转录活性。结果酶切和测序鉴定表明表达载体构建成功,EphA3基因的核心启动子区域位于-279bp～＋110bp之间,在293T细胞和MEF细胞中其转录活性相似。结论成功构建了荧光素报告基因重组质粒,并确定了BphA3基因的核心启动子区域。     

HPD基因启动子报告基因载体构建与转录活性分析

目的:HPD是一种酪氨酸分解代谢途径中的关键酶,特异表达于肝脏。目前对HPD的研究主要集中在HPD与酪氨酸血症等疾病的关系上,而对其转录调控的报道较少,并且对HPD在肝脏中特异性表达的转录调控机制尚不清楚,也未见报道。通过构建HPD基因启动子荧光素酶报告基因载体,检测其在肝源细胞中的特异转录活性,进而揭示其肝脏特异性表达的调控机制。方法:运用UCSC在线数据库分析人HPD基因组结构,并获得其5'端上游启动子区域-2000~+39bp的DNA序列。以人的肝癌细胞Hep G2基因组DNA为模板,利用PCR扩增该序列,并克隆到p GL3-Basic荧光素酶报告基因载体上。通过设计不同引物,进一步构建系列缺失体,共获得7个不同长度的荧光素酶报告基因载体。将构建的载体分别转染Hep G2、L02及HEK293细胞,通过双荧光素酶活性分析实验检测不同缺失体的转录活性。结果:报告基因实验结果显示-600~-400区域在肝源细胞系Hep G2和L02细胞中具有较强转录活性,而在HEK293细胞中活性较低,-400~+39区段则在两种细胞中均有转录活性。生物信息学分析结果显示-600~-400区域内存在较多肝脏特异性转录因子结合位点。结论:成功构建了HPD基因启动子荧光素酶报告基因载体,发现-600~-400存在调控HPD肝脏特异表达的关键元件,为进一步深入揭示HPD肝脏特异性表达的转录调控机制奠定了理论基础。     

家蚕滞育关联山梨醇脱氢酶基因的启动子活性分析

【目的】明确家蚕Bombyx mori滞育关联基因山梨醇脱氢酶基因BmSDH(BmSDH-1,BmSDH-2a和BmSDH-2b)的转录特性。【方法】用5'RACE技术确定家蚕3个BmSDH基因的转录起始位点。利用PCR技术克隆3个BmSDH基因约1 kb及BmSDH-2a不同长度的启动子区序列,分别构建带有萤火虫荧光素酶报告基因的载体pGL3-BmSDH-P-luc,并与pRL-CMV报告质粒(含海肾荧光素酶报告基因)共转染家蚕BmN细胞,通过双荧光素酶检测系统检测BmSDH基因启动子活性;分别在BmN细胞培养基中添加昆虫保幼激素、蜕皮激素和滞育激素,通过双荧光素酶检测系统检测不同浓度激素处理对BmSDH-2a基因启动子活性的影响。【结果】BmSDH-1的转录起始位点为A(-41),BmSDH-2a的转录起始位点为C(-41),BmSDH-2b的转录起始位点为A(-40)(翻译起始位点为+1)。双荧光素酶检测结果表明,BmSDH-2a启动子活性极显著高于BmSDH-1和BmSDH-2b启动子,BmSDH-2a 355 bp长度片段的启动子活性极显著高于674 bp和1 117 bp长度片段。用不同浓度滞育激素处理BmN细胞后,BmSDH-2a的1 117 bp启动子活性随着滞育激素浓度的升高有上升的趋势,当浓度高于100 ng/mL时启动子活性有所降低但仍保持在较高水平;用保幼激素进行处理后,随着激素浓度的升高启动子活性逐渐降低;蜕皮激素处理后,0.1 ng/mL激素显著增强启动子活性,当激素浓度继续升高启动子活性逐渐降低。【结论】确定了BmSDH基因的转录起始位点。BmSDH-2a启动子活性显著高于BmSDH-1和BmSDH-2b启动子,一定浓度的蜕皮激素能显著提高BmSDH-2a启动子活性。研究结果有助于阐明BmSDH基因在家蚕滞育中的功能。     

杆状病毒囊膜糖蛋白gp64基因启动子活性分析

GP64是杆状病毒在其发育循环第一时相所产生的芽生型病毒粒子（budded voirus,BV)的特异性囊膜糖蛋白。它在病毒入侵细胞过程中具有重要作用。为了探明杆状病毒gp64基因的表达调控。从所克隆的BmNPV和AcMNPVgp64基因ATG上游437-439bp启动子的序列分析发现。该启动子同时具有早期和晚期转录模体,将所构建的该启动子控制下荧光素酶报告基因（Luc)的非融合表达质粒分别转染Bm-N和Sf-21细胞进行瞬间表达分析,BmNPVgp64启动子能被允许宿主Bm-N细胞RNA聚合酶Ⅱ所识别,AcMNPVgp64启动子既能被允许宿主Sf-21又能被非允许宿主Bm-N细胞RNA聚合酶Ⅱ所识别,同时,这两个启动子的转录活性在各自的允许宿主细胞中被相应的病毒因子所反式激活2.4-4倍。将家吞核多角体病毒同源重复序列3（BmNPV homologous region-3,hr3)克隆到该启动子控制下的Luc报告基因下游,用所构建的质粒分别转染细胞,瞬间表达分析结果表达,BmNPVhr3能分别增强该启动子在Bm-N和Sf-21细胞中的转录活性13-22倍和7000-14000倍以上,同时,相应的病毒因子能反式激活插入了hr3的gp64启动子在各自允许宿主细胞中转录活性73-78倍,这暗示着BmNPVhr3除了具有病毒DNA复制原点和增强子的功能外,它在病毒的反式激活过程中起着重要的作用。     

猪ESRRB启动子克隆及其调控活性检测

Esrrb(Estrogen related receptorβ)属于雌激素受体家族,是一类在胚胎早期外胚层细胞中表达并对干细胞多能性维持起重要作用的基因。为了探索猪ESRRB的表达和转录调控机制,克隆了3.3 kb ESRRB启动子片段,构建了相应的报告载体。并将报告载体分别转染293T人胚肾细胞、Hela人宫颈癌细胞和小鼠C2C12成肌细胞。通过TFSEARCH和JASPER方法对ESRRB启动子潜在的转录调控位点进行分析,发现该启动子上有SMAD、STAT3、MYC、KLF4等多能转录因子的结合位点。将相应的转录因子与ESRRB启动子共转染,并检测报告基因荧光素酶的活性。结果显示猪ESRRB启动子具有明显的组织特异性调控,同时SMAD对ESRRB启动子活性有较明显的调控作用。进一步对3.3 kb片段进行了一系列的缺失,发现猪ESRRB核心区域位于5′上游的-25 bp和-269 bp之间。研究结果表明猪ESRRB启动子上潜在的转录因子结合位点及启动子核心区域是参与调控ESRRB表达的重要序列。     

绵羊高硫角蛋白KAP1.3基因启动子活性分析

旨在研究高硫角蛋白基因启动子及相关调控序列的表达活性。以绵羊基因组为模板,克隆KAP1.3基因启动子序列,对其进行5个系列缺失片段pGL4.10表达载体构建,将不同重组质粒转染小鼠成纤维细胞,通过裂解细胞测定其荧光值方法来检测启动子的表达活性。结果显示,除KAP1.3-P5片段其余片段均具有表达活性,其中KAP1.3-P1片段表达活性最高,而缺失-944至-707处的KAP1.3-P2对启动子的活性没有显著影响,但缺失-944至-394处KAP1.3-P3片段对启动子活性影响比较大,从P3和P4的结果中可以看出,虽然两个片段都缺失了转录因子bHLH的结合位点,但P4的活性比P3高出约20%,由此推测在-394至-195之间可能存在一个负调控元件,在-195和-4之间可能存在一个增强元件,但具体的调控元件还需要再进行细致地分析,优化出活性最高且特异性不变的启动子片段。     

家蝇卵黄蛋白基因启动子区的克隆与活性分析

从家蝇基因组文库中分离到含约1．7kb5’上游区的家蝇卵黄蛋白-1基因组基因序列,根据其5’上游序列,PCR扩增出大小不同的4个启动子片段,分别插入到切除了CMV启动子的pCMV-GFP质粒中的绿色荧光蛋白报告基因上游,构建了pMYP1-GFP、pMYP2-GFP、pMYP3-GFP和pMYP4-GFP4个重组质粒。另将 684／ 7、 1165／ 7这两个启动子片段用SpeⅠ和HindⅢ双酶切,去除包含CAAT／TATA盒的 302／ 7序列区后,分别构建了pMYP5-GFP和pMYP6-GFP两个重组质粒。通过电转移实验和荧光检测表明。 684／ 7、 1165／ 7、 1616／ 7这3个启动子片段具有转录活性,而 684／ 7启动子片段的转录活性最强, 296／ 7、 684／ 302、 1165／ 302这3个启动子片段无转录活性。上述实验结果表明。 302／ 7序列区为启动子的核心部分。 302到 1616之间存在调控性启动子或增强子等其他一些顺式元件。细胞转染实验证实,6种启动子片段在BHK-21和Sf9细胞中都未表现出可检测的转录活性,说明家蝇卵黄蛋白基因启动子具有组织或细胞特异性。     

早期胚胎发育母源基因的表达调控

精卵细胞是自身细胞系谱发生的产物 ,具有与双亲生物环境相互作用发育的先天性遗传。受精是新个体发育的起始点 ,是基因表达在胚胎发育过程中的选择性和时间上的规律顺序[1,2 ] 。基因组内各个基因表达的选择性和程度 ,无论是由单基因的突变引起或是多基因的复杂影响引起 ,都随时间、位置和环境条件的不同而发生改变[3 ] 。基因表达的变化是控制个体发生的细调节中心 ,决定着所有的生命过程。1 .早期胚胎发育的物质基础伴随卵母细胞生长的是核糖体和信使ＲＮＡｓ转录活化 ,Ｐｏｌｙ(Ａ)ｍＲＮＡ的合成约占总ＲＮＡ的 2 0 % ,小鼠大约在排卵…