鸡缺氧诱导因子-1[[alpha]]基因的差异表达与低氧适应性

低氧诱导因子-1(HIF-1)是在低氧的癌细胞中发现的一种转录激活因子, 在生物体氧平衡调节中起关键作用。藏鸡是对高原低氧、低温环境有着极强适应能力的高原土著品种, 相对而言, 白来航鸡和寿光鸡为两个低地鸡种。在常氧环境下对这3个鸡品种进行全期模拟低氧孵化, 结果显示, 藏鸡的孵化率显著高于两个低地鸡品种, 表现出了高度的耐受低氧环境的能力, 而对于低地鸡, 一定程度的低氧环境对其孵化是致命的。利用Taqman探针法FQRT-PCR技术检测了藏鸡、白来航鸡、寿光鸡HIF-1[[alpha]] 的组织特异性表达。结果表明, HIF-1[[alpha]] mRNA在3个鸡品种的大脑和骨骼肌组织均有表达, 并有明显的组织差异性, 脑的表达量最大; 并且发现常氧条件下孵化时, 藏鸡胚胎的大脑组织内HIF-1[[alpha]] 基因的表达量与低氧孵化的低地鸡胚胎相接近.     

酿酒酵母3-磷酸甘油酸激酶基因(PGK1)启动子片段的亚克隆

含有3-磷酸甘油酸激酶基因(PGK1)的酿酒酵母染色体3.1kb HindⅢ片段,已被克隆到大肠杆菌-酵母菌穿梭载体pCN60上。Kpn Ⅰ核酸内切酶在pCN60上没有酶切位点,而在pCN60(PGK1)上仅有一酶切位点。用此酶将pCN60(PGK1)质粒完全酶切,再用Bal31从两端逐步消解碱基对,使反应终止于每端消解500bp左右,加上EcoR Ⅰlinker。用EcoRⅠ、BamH Ⅰ酶切,分离1. 9kb的DNA片段,插入用同样双酶切的酵母启动子探针载体pVC727上,转化E.coli C600,再从转化子中提取重组质粒转化酵母受体菌NA87-11A。用菌落染色法筛选出PHO5基因高效表达转化子,这个转化子质粒含有1.9kb的BamH Ⅰ、EcoRⅠ酶切片段,它具有强启动子功能,并测定其3'末端序列。     

酿酒酵母3-磷酸甘油酸激酶基因(PGK1)启动子片段的亚克隆

含有3-磷酸甘油酸激酶基因(PGK1)的酿酒酵母染色体3.1kb HindⅢ片段,已被克隆到大肠杆菌-酵母菌穿梭载体pCN60上。Kpn Ⅰ核酸内切酶在pCN60上没有酶切位点,而在pCN60(PGK1)上仅有一酶切位点。用此酶将pCN60(PGK1)质粒完全酶切,再用Bal31从两端逐步消解碱基对,使反应终止于每端消解500bp左右,加上EcoR Ⅰlinker。用EcoRⅠ、BamH Ⅰ酶切,分离1. 9kb的DNA片段,插入用同样双酶切的酵母启动子探针载体pVC727上,转化E.coli C600,再从转化子中提取重组质粒转化酵母受体菌NA87-11A。用菌落染色法筛选出PHO5基因高效表达转化子,这个转化子质粒含有1.9kb的BamH Ⅰ、EcoRⅠ酶切片段,它具有强启动子功能,并测定其3'末端序列。     

藏鸡高原适应性的胚胎心脏组织差异表达研究

氧是机体及细胞进行有效能量代谢不可缺少的物质,低氧使机体及细胞的生理发生改变。藏鸡是我国青藏高原特有的原始地方鸡种,是世界上在高原生活历史最久的鸡种,对低氧具有稳定遗传的适应能力。在本研究中,藏鸡的全同胞种蛋分别在常氧和低氧的条件下进行孵化,寿光鸡和矮小隐性白鸡两个低地鸡种为对照,在胚胎发育的第43期取其心脏组织,与鸡的全基因组芯片杂交研究藏鸡高海拔适应的分子机理。结果表明,50个转录本在低氧的条件下表达上调,其中一些基因与细胞生长、细胞分化、肌肉收缩等密切相关;而21个转录本在常氧的情况下表达上调,这些基因主要参与细胞交流、离子运输、蛋白质的氨基酸磷酸化、信号转导等过程.有趣的是,这些差异表达基因的富集功能主要与应激过程中的免疫系统应答和离子通道行为有关。另外,层级聚类和CPP-SOM分析结果表明,藏鸡的表达模式与寿光鸡比较接近,而与矮小隐性白鸡的表达图谱相差较远。值得注意的是,本研究还筛选到12个藏鸡特异性表达的转录本。它们主要参与了能量代谢,转录时的基因启动及抑制胚胎发育的异常等过程。这些发现将有助于解释藏鸡适应高原生活的分子机制,同时,心脏组织的全基因组表达图谱也为高原医学的研究提供了线索。     

酿酒酵母磷酸甘油酸激酶基因(PGK1) 的分子克隆和特性研究

以大肠杆菌和酵母菌穿梭质粒pCN60为载体,大肠杆菌C600或HB101为受体构建成酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)Hind I基因文库。从基因文库中提取重组DNA转化酵母受体XSB44-35D(a,pgk1,leu1,ade1,trp1,gal1),选出转化体Pgk1+琼脂糖凝腔电泳指出所插入的DNA片段长度为3．1kb。PGKl DNA片段插入的方向性是此基因的5’-。侧翼区靠近pCN60的BamH I位点,而3’-侧翼区接近Bg1 I位点。Cla I,EcoRV,Kpn I,Xba I,Pst I,Hind Ⅱ,BamH I及Pvu I等核酸内切酶制作的酶切图谱的结果表明,除报道的PGK酶切位点外,还发现一个新的Kpn I及一个新的Cla I位点。     

低氧反应基因调控的研究进展

需氧生物对低氧的应激与适应主要通过有关低氧反应基因（ｈｙｐｏｘｉａ ｒｅｓｐｏｎ－ｓｉｖｅ ｇｅｎｅｓ,ＨＲＧ）转录水平的调控来实现。低氧诱导因子－１（ｈｙｐｏｘｉａ ｉｎｄｕｃｉｂｌｅ ｆａｃｔｏｒ－１,ＨＩＦ－１）及其它元件可能参与低的感受及低氧信号的传导、以及对低氧的急、慢相应。寻找利于机体低氧习服－适应的基因应是今后重视的研究方向。     

鸡胚公母性腺差异表达基因的基因芯片杂交筛选

采用Affymetrix公司鸡基因组芯片对9日龄鸡胚公母性腺总RNA进行了芯片杂交, 并对基因表达谱进行了分析。统计结果显示, 9日龄母鸡性腺表达基因数19 368个, 公鸡性腺表达基因数19 493个; 公母性腺绝对差异表达基因,即公鸡性腺表达而母鸡性腺不表达基因145个, 母鸡性腺表达而公鸡性腺不表达基因189个。绝对差异表达基因功能分类结果显示, 参与细胞组成、细胞加工和分子结合基因占多数, 部分基因参与细胞器组成、代谢加工、生物学调控以及催化反应和细胞信号转导等。值得注意的是, 本研究发现了一些已经报道同性别决定和分化有一定关联的基因, 如ASW、CHD1和SOX9等, 同时也发现了一些未知其同性腺分化和发育有关联的基因和编码假想蛋白的表达序列。进一步分析这些基因和表达序列的生物学功能和表达模式, 将对鸟类性别决定和分化机制的了解提供有益参考。     

差异表达基因的分离策略

生命活动的各个进程伴随着不同基因的选择性开启和关闭。如何有效地分离克隆各种差异表达的基因,成为分子生物学研究的一个努力方向,大量差异基因分离策略因之问世。本文扼要介绍了近年来发展的几种主要分离策略,并详细介绍一种新的差异基因分离方法－抑制差减杂交。     

寒冷适应差异表达基因的研究

为寻找寒冷适应机体表达上调的相关基因,以Balb／C小鼠建立寒冷适应模型,分别提取肌肉和肝脏RNA,运用代表性差异分析(RDA)方法,寻找寒冷适应表达上调的相关基因片段,进行序列分析和同源性比较。结果显示,在肌肉和肝脏中有部分表达上调的基因片段,经狭线杂交验证,其中3条基因表达存在显著差异。这些新发现的机体寒冷适应相关基因为进一步理解寒冷适应的分子机制提供了帮助。     

筛选差异表达基因和蛋白质的方法进展

分离和鉴定差异表达基因和蛋白质不仅有助于发现基因和蛋白质的功能,更有助于揭示某些疾病的发生机理.目前筛选差异表达基因的方法主要有差异显示PCR方法(differential display RT-PCR,DDRT-PCR)、消减杂交法(subtractive hybridization,SH)、基因芯片技术(DNA chip technique)和基因表达的系统分析(serial analysis of gene expression,SAGE)等,其中消减杂交法中又先后建立了代表性差异分析技术(representational difference analysis,RDA)、抑制消减杂交法(suppression subtractive hybridization,SSH)和获得全长基因的消减杂交法(full-length-gene-obtainable subtractive hybridization).筛选差异表达蛋白质的方法主要有双向电泳技术(two-dimentional gel electrophoresis)和噬菌体全套抗体库技术(phage display antibody repertoire library technique).这些方法各有特点,各有利弊,研究者可根据自己的需要选择适合于自己的方法.     

2型猪链球菌磷酸甘油酸激酶基因的克隆表达及酶活性测定

目的:克隆表达2型猪链球菌中磷酸甘油酸激酶(PGK)并对其酶学特性进行测定。方法:采用PCR方法从05ZYH33基因组中扩增出pgk片段,构建重组表达质粒p ET28a:pgk,经双酶切及测序验证正确的质粒转化入E.coli BL21(DE3)中进行IPTG诱导表达,重组PGK蛋白经SDSPAGE和质谱鉴定并测定其酶学活性。结果:PGK在大肠杆菌中可溶性表达,纯化后得到约43k Da的重组PGK蛋白,其酶促反应最适温度为25℃,最适pH为7.5,2型猪链球菌PGK的酶活性为75U/ml,PGK相对于3-PGA的Km值为1.744mmol/L,Vmax为0.143mmol/(L·min),相对于ATP的Km值为2.266mmol/L,Vmax为0.318mmol/(L·min)。结论:利用原核表达系统成功地表达了2型猪链球菌中的PGK,并获得了活性较好的重组PGK,酶学检测发现纯化的PGK具有良好的体外活性,为进一步研究该病在2型猪链球菌致病及代谢机制奠定了基础。     

藏鸡诱导型一氧化氮合酶基因低氧适应功能分析

低氧刺激诱导型一氧化氮合酶(Inducible nitric-oxide synthase, iNOS)催化产生NO, 增加血流, 改善组织供氧。文章采用测序和PCR-RFLP技术检测藏鸡及低地鸡iNOS基因编码区、5′侧翼区(2.0 kb片段)序列和3′侧翼序列SNP, 并测定低氧和常氧孵化时鸡胚尿囊绒毛膜组织iNOS基因表达量和酶活力。结果在iNOS基因 5′侧翼区发现一个与低氧适应相关的藏鸡高频率突变SNP位点(-870C→T), 藏鸡该突变的等位基因T频率高于低地鸡种。藏鸡iNOS基因表达量和酶活力在低氧孵化环境中多高于矮小鸡。结果表明藏鸡群体iNOS基因的突变及其低氧表达量的增加是其适应低氧环境的重要基础。     

差异表达基因的分离策略

生命活动的各个进程伴随着不同基因的选择性开启和关闭。如何有效地分离克隆各种差异表达的基因,成为分子生物学研究的一个努力方向,大量差异基因分离策略因之问世。本文扼要介绍了近年来发展的几种主要分离策略,并详细介绍一种新的差异基因分离方法--抑制差减杂交。     

分离差异表达基因的方法

了解不同细胞或同类细胞在不同发育阶段、不同生理状态下的基因表达状况,可以为研究生命活动过程提供重要信息。以差别筛选,扣除杂交等基本方法为出发点,研究基因表达差异的方法不断完善,先后出现了DDRT-PCR,RDA,SSH,cDNA微阵列(基因芯片)等技术。这里着重对这些方法的优缺点及改进进行了论述和评介,并对技术的发展趋势进行了分析。     

桃ACC合酶基因的分离及其差异表达

利用5'/3'RACE FCR技术,从桃（Prunus persica(L.)Batsch）果实中克隆了植物乙烯生物合成的关键酶-ACC合酶的全长cDNA pacs,对pacs基因进行全序列测定表明,该基因全长1848个碱基,编码区1449个碱基,5'端有177个碱基的非编码区序列,3'端有219个碱基的非编码区序列（不包括终止密码子TAA）。pacs基因编码区共编码483个氨基酸,蛋白质大小为54kd,等电点为6.43。pacs与番茄（S19677）、梅（AB031026)、番木瓜（U68216）、苹果（AB034993）等其他植物ACC合酶cDNA氨基酸序列同源性分别为65%、70%、90%,并存在与这些ACC合酶氨pacs12(af467782)在叶片和花中基因表达模式基本一致,伤处理和IAA均能诱导叶片pacs和pacs12基因的表达,但pacs在伤处理叶片的表达水平比pacs12高;pacs和pacs12基因在果实表达有所不同,pacs在绿熟和成熟果实中均有表达,而pacs12在绿熟果实中基本检测不同,在成熟果实中才有表达,两在果实中的表达水平比伤处理和IAA处理叶片和花中要低。     

运用差异展示分离特异性表达的基因

在高等生物中含有约100000个不同的基因,其中仅有15％的基因在任何个体细胞中均表达．因此分离特异的目的基因便显得十分重要.差异展示是通过部分扩增mRNA的逆转录产物、经测序胶电泳,分离到差异性表达的基因.它与消减杂交相比是分离特异表达基因的更有效的手段．虽然这种方法在实际运用中存在着这样或那样的困难,但随着对这种技术的不断改进,它将会有越来越广泛的用途．     

纳豆激酶基因的克隆与表达

利用ＰＣＲ方法从分泌纳豆激酶的枯草杆菌基因组ＤＮＡ 中扩增得到了纳豆激酶基因,并测定其核苷酸序列．利用基因重组技术构建了纳豆激酶基因的表达载体,并在大肠杆菌中进行了表达．ＳＤＳ－聚丙烯酰胺凝胶电泳表明,表达蛋白占菌体蛋白的１５．２％ ,琼脂糖－纤维蛋白平板法测出表达产物具有溶解血栓活性．     

藏羚羊低氧诱导因子1α基因的克隆与组织表达

为探讨低氧诱导因子1α (hypoxia inducible factor l alpha,HIF-1α)在藏羚羊(Pantholops hodgsonii)高原低氧适应机制中的作用,采用RT-PCR和RACE技术克隆藏羚羊HIF-1α基因的cDNA序列,同时采用real-time PCR和Western blot方法...     

草菇菌丝体与原基差异表达基因分析

采用Solexa测序技术,对草菇菌丝体和原基进行了数字基因表达谱(DGE)测序,在菌丝体和原基文库中分别得到5701781个和5659262个高质量测序标签(cleantags),对应的标签种数(distinct clean tags)分别为85626和95363。将所有高质量测序标签与参考基因库进行比对,在菌丝体和原基文库中,占标签种数的43.32%和52.57%的标签可以唯一定位(map)到参考序列上,占标签种数的21.65%和21.47%的标签可以被定位到基因组序列上。最终,被菌丝体和原基标签唯一定位的基因数(unambiguous tag-mapped genes)分别为14794和15534。差异基因分析显示,两个文库中共有显著性差异表达的基因4163个,其中在原基中上调、下调的基因数分别为2486和1677,只在原基中表达的基因321个。经过Blastnr比对,在原基中特异表达的基因,涉及蛋白质(氨基酸)合成与代谢、糖代谢、脂类代谢和抗逆反应等多个代谢途径。GO功能富集分析结果表明,葡萄糖、己糖和乙醇等代谢途径大部分基因下调表达。Pathway功能富集分析结果表明,合成核糖体蛋白的基因均下调表达,表明原基形成时细胞代谢减弱,蛋白质合成量减小。