牛分枝杆菌单基因及双价融合基因DNA疫苗免疫效果的研究

利用PCR技术和SOE技术扩增牛分枝杆菌ag85b、esat-6、hsp65、mpb64基因和ag85b-esat-6、hsp65-esat-6和mpb64-esat-6融合基因,连接真核表达载体pCDNA3.1(+),构建重组质粒pCA、pCE6、pCH、pCM、pCAE、pCHE和pCME。转染SP2/0细胞,检测目的基因的表达。以各重组质粒和pCDNA3.1(+)及PBS免疫BALB/c小鼠后检测血清特异性抗体水平、脾淋巴细胞增殖情况和IFN~γ分泌情况。结果表明,七种重组质粒免疫后小鼠血清抗体水平持续上升,与 pCDNA3.1(+)对照组和PBS对照组相比差异显著 （P<0.05）,其中pCA组血清抗体水平明显高于其他六种DNA疫苗免疫组 （P<0.05）;三免两周后,融合基因免疫组的刺激值（SI值）与单基因免疫组相比差异显著（P<0.05）,其中以pCME组的SI值最高;PPD刺激后融合基因DNA疫苗免疫组小鼠脾细胞分泌的IFN~γ高于单基因DNA疫苗组（P<0.05）,而两对照组则未检测到IFN~γ的产生。本试验成功构建了牛分枝杆菌ag85b、esat-6、hsp65、mpb64单基因和ag85b-esat-6、hsp65-esat-6、mpb64-esat-6双价融合基因DNA疫苗,从而为牛结核病新型疫苗的研制奠定了基础。     

Red体内同源重组介导的egfp、kan基因融合和重组质粒构建

重组工程是近年来建立的一种基于高效率体内同源重组的新型遗传工程技术,可应用于靶DNA序列的敲入、敲除和基因克隆等。在应用重组工程技术进行基因亚克隆时发现,体外重叠PCR法难以获得高质量的目的DNA打靶片段,严重影响重组效率。为了解决上述问题,根据Red重组酶介导的体内同源重组工作原理进行了技术改进。先用PCR方法合成egfp和kan两条末端互补的线性DNA片段,然后将其电击共转化进入携带Red重组酶和pcDNA3．1载体DNA的大肠杆菌DY331菌株内,经体内同源重组直接产生的pcDNA3.1—egfp-kan环状重组质粒DNA分子可通过抗生素标记筛选获得,阳性率可达到45％。瞬时转染pcDNA3．1-egfp-kan可获得绿色荧光蛋白在293细胞中的表达。     

一种高效构建同源重组DNA片段的方法——融合PCR

融合PCR技术（fusion PCR）采用具有互补末端的引物,形成具有重叠链的PCR产物,通过PCR产物重叠链的延伸,从而将不同来源的任意DNA片段连接起来,此技术在不需要内切酶消化和连接酶处理的条件下实现DNA片段的体外连接,为同源重组片段的构建提供了快速简捷的途径。对原有的融合PCR技术进行改进,以三个同源重组线性DNA片段的构建为例,详细论述了改进的融合PCR技术的反应过程及技术体系。结果表明,改进的融合PCR技术可以同时进行三个片段及四个片段的融合反应,产物长度均在4.5kb以上,各同源重组片段在扩增过程中均无突变发生,获得的片段可以用于后续实验分析。     

抗菌肽AD与haFGF融合基因的合成及其表达

通过PCR技术和体外DNA重组技术将CecropinAD连接在haFGF改构体的5′端,构建成融合基因CADAF。将其克隆到表达载体pET3c上,然后转化到BL21(DE3)中经IPTG诱导表达。经DNA序列分析,合成的CADAF基因序列与设计序列一致。构建的CADAF基因在BL21(DE3)中获得了表达 。     

HBV包膜-核心蛋白融合基因DNA疫苗诱导小鼠持久的细胞免疫应答

构建编码HBV包膜-核心蛋白融合基因的DNA疫苗pSC、pSS1S2C和编码HBV包膜蛋白或核心蛋白基因的DNA疫苗pHBs、pHBc,分别肌肉注射免疫BALB/c小鼠,检测小鼠的血清抗体、T细胞增殖和细胞毒性T淋巴细胞反应,比较融合基因DNA疫苗与单基因DNA疫苗诱生免疫应答的强度,发现融合基因DNA疫苗诱生抗体的效率明显不及单基因DNA疫苗,但其能诱导更强、更持久的细胞免疫应答,表明HBV包膜-核心蛋白融合基因DNA疫苗对于治疗慢性乙型肝炎可能比单基因DNA疫苗更为有效.     

Red体内同源重组介导的egfp、kan基因融合和重组质粒构建

重组工程是近年来建立的一种基于高效率体内同源重组的新型遗传工程技术,可应用于靶DNA序列的敲入、敲除和基因克隆等。在应用重组工程技术进行基因亚克隆时发现,体外重叠PCR法难以获得高质量的目的DNA打靶片段,严重影响重组效率。为了解决上述问题,根据Red重组酶介导的体内同源重组工作原理进行了技术改进。先用PCR方法合成egfp和kan两条末端互补的线性DNA片段,然后将其电击共转化进入携带Red重组酶和pcDNA3.1载体DNA的大肠杆菌DY331菌株内,经体内同源重组直接产生的pcDNA3.1-egfp-kan环状重组质粒DNA分子可通过抗生素标记筛选获得,阳性率可达到45%,瞬时转染pcDNA3.1-egfp-kan可获得绿色荧光蛋白在293细胞中的表达。     

Red体内同源重组介导的egfp、kan基因融合和重组质粒构建

重组工程是近年来建立的一种基于高效率体内同源重组的新型遗传工程技术,可应用于靶DNA序列的敲入、敲除和基因克隆等。在应用重组工程技术进行基因亚克隆时发现,体外重叠PCR法难以获得高质量的目的DNA打靶片段,严重影响重组效率。为了解决上述问题,根据Red重组酶介导的体内同源重组工作原理进行了技术改进。先用PCR方法合成egfp和kan两条末端互补的线性DNA片段,然后将其电击共转化进入携带Red重组酶和pcDNA3.1载体DNA的大肠杆菌DY331菌株内,经体内同源重组直接产生的pcDNA3.1-egfp-kan环状重组质粒DNA分子可通过抗生素标记筛选获得,阳性率可达到45%,瞬时转染pcDNA3.1-egfp-kan可获得绿色荧光蛋白在293细胞中的表达。     

人生长激素基因在小鼠细胞中的调节表达

我们已经提过,在人生长激素基因周围是否存在着一些序列,它们使生长激素基因可以被糖皮质激素所诱导。用同转化法将含有人生长激素基因的重纽克隆引入鼠成纤维细胞染色体,在有糖皮质激素存在下,同转化体可被诱导出8到5倍的人生长激素mRNA,对人生长激素蛋白的分泌也有相似的诱导。诱导所需的DNA序列位于DNA5’端,有500个核苷酸。把该DNA6’端片段融合到一个非激素敏感基因的结构基因中,例如胸苷激酶,可使该基因对糖皮质激素的诱导产生反应。     

重组DNA技术在昆虫学中的应用

重组DNA技术即基因工程,亦为人们称做基因克隆或基因操作。重组DNA技术已被应用于昆虫学的基础研究和应用研究中。本文首先对重组DNA技术及基因转移技术(在昆虫学研究中与重组DNA技术配合应用的重要手段)作一简述,然后着重介绍这些技术在昆虫学研究中的应用概况。 重组DNA技术 重组DNA技术就是将DNA从细胞中分离出来,切割成片段,与载体DNA连接,形成重组DNA分子,然后导入宿主细胞,进行复制。     

单细胞凝胶电泳技术及在土壤生态毒理学中的应用

单细胞凝胶电泳技术又称为彗星实验,是最近几年发展起来的一种快速、简单、灵敏、可靠的检测细胞核DNA损伤的技术。总结了近几年来单细胞凝胶电泳技术的发展、原理、方法及其应用,并指出其下一步的发展趋势。彗星实验中,镶嵌于琼脂糖中的细胞核在电场中向正极移动,因细胞核与DNA片段迁移速率不同,而形成类似“彗星”的图像。目前采用的彗星实验有多种,可以检测诸如DNA双链断裂、单链断裂、碱不稳定位点等多种类型的DNA损伤。碱性彗星实验因其高灵敏度而被广泛采用。彗星实验的主要步骤包括细胞核悬浮液的获得、彗星电泳胶板制备、细胞裂解、DNA变性解旋、电泳、中和、染色和观察等。目前彗星实验广泛应用于各个研究领域,近年来开始用于环境污染的基因毒性研究和生物监测,并取得了迅速发展。     

聚乙烯亚胺包裹小环DNA形成的纳米颗粒传输外源基因的性质表征

聚乙烯亚胺(PEI)是一种具有良好生物安全性和生物相容性的非病毒载体,能高效转染肿瘤细胞。小环DNA是一种去除质粒细菌骨架,只含有目的基因表达框的环状DNA分子。与普通质粒相比,小环DNA具有表达效率高、持续时间长的优势。使用PEI包裹携带报告基因gfp和抑癌基因pten小环DNA载体,并利用各种技术手段分析了该传输系统的理化性质和生物学效应。凝胶阻滞实验、电镜实验及MTT实验分析结果表明利用PEI包裹小环DNA和质粒DNA体系性质无显著的差别,并且2种复合物对细胞毒性亦无明显差别;但是动态光散射实验结果显示由于PEI可以包裹更多数量的小环DNA,所以PEI包裹小环DNA形成的复合物粒径要略大于包裹质粒DNA形成的复合物粒径。荧光显微镜实验、real-time PCR分析和Western blotting分析结果表明,PEI包裹小环DNA形成的复合物对细胞的转染效率要远远高于PEI包裹质粒DNA所形成的复合物,并且小环所携带的外源基因的表达效率要远远高于质粒DNA所携带的外源基因的表达效率。实验结果表明,PEI包裹小环DNA形成的纳米颗粒在细胞转染过程中具有很高的表达效率,这一研究结果为PEI包裹小环DNA的非病毒载体系统在传输外源基因过程中的应用提供理论基础和技术支持。     

跨界原生质体融合菌Xhhh基因组分子鉴定

Xhhh是由真核、原核两界生物3个亲株PC、SC、XZ的原生质体跨界融合而成的基因工程茵。本研究以Xhhh及其三亲株（PC、SC、XZ）的基因组DNA为扩增模板,筛选出的38条引物,应用随机扩增多态性DNA（R虹,D）技术扩增出739条清晰条带,平均每条引物扩增出了7条清晰可重复的条带。通过聚类分析,结果显示Xhhh与PC、SC与XZ的遗传相似指数S1分别为36．21％、37．73％和37．48％,提示Xhhh与三亲株间存在明显的亲缘关系。研究同时根据已公布的mnp、zip以及FLO1核酸序列设计了相应的功能基因引物,并从Xhhh及其亲株中扩增出了mnp、lip以及FL01功能基因片段,表明RAPD结合功能基因PCR扩增技术可以快速、经济、准确的用于跨界原生质体融合茵株的分子鉴定,以及其它融合子的鉴定。     

工业生物技术中DNA合成发展现状及展望

DNA合成是生命科学领域的共性支撑技术和合成生物学的关键使能技术。以合成生物学为基础的工业生物技术持续快速发展,迫切需要更加便捷、经济、安全的DNA来源以满足其日益增长的大规模DNA合成需求。工业化DNA合成在通量、成本、速度等方面的优势日益凸显,有力推动了工业生物技术研发效率的提升和研发成本的下降。但是现有技术在生产过程中还存在着使用大量有机试剂、资源浪费等问题。随着DNA合成规模的持续快速提升,有毒化学品危害、成本负担、环境负担等问题日益突出。本文结合我们的工作实践,对工业生物技术中DNA合成需求、合成策略以及可持续发展面临的问题和解决方案研究进展进行探讨。     

猪型布鲁氏菌rOmp3148-74-BLS融合肽的诱导表达与纯化

目的:为了研究布鲁氏菌Omp31分子的抗原性质,以及布鲁氏菌BLS蛋白质的聚合功能,通过融合PCR技术,制备布鲁氏菌Omp3148-74与BLS的融合蛋白质,并且进行蛋白质的纯化。方法:以猪型布鲁氏菌Omp31基因和BLS基因作为研究对象,通过融合PCR技术构建重组表达载体,IPTG诱导融合蛋白质表达之后,利用His-tag亲和层析柱进行亲和纯化。结果:Omp3148-74-BLS融合DNA长度为531 bp,编码177个氨基酸;加上原核表达载体上的His-tag标签,融合蛋白质的实际大小为25.07 kD,实验结果证实表达载体构建正确,重组表达正确。结论:通过融合PCR技术构建的重组子pET-28-a-Omp3148-74-BLS,可以在大肠杆菌中成功表达;His-tag亲和层析技术可以纯化到Omp3148-74-BLS融合蛋白,而且蛋白质纯度较高。     

表达大肠杆菌K88ac-ST1-LTB融合蛋白基因工程菌株的构建

利用PCR技术,从大肠杆菌C83902质粒中扩增出K88ac基因、ST1突变基因和LTB基因,通过分离、纯化、内切酶酶切、连接和转化,构建了含K88ac-ST1-LTB融合基因表达载体的重组菌株BL21（DE3）（pXKST3LT5)。经酶切鉴定和DNA序列分析证实,构建的重组质粒pXKST3LT5中含有K88ac-ST1-LTB融合基因,且基因序列和阅读框架均正确。经ELISA检测,重组菌株表达的K88ac-ST1-LTB融合蛋白能够被ST1单抗、LTB和K88ac抗体识别。经乳鼠灌胃试验证实,表达的融合蛋白已丧失天然ST1肠毒素的活性。免疫实验结果表明,K88ac-ST1-LTB融合蛋白能够诱发小白鼠产生抗体,该抗体具有中和天然ST1肠毒素的毒性作用,表明构建的重组菌株可以作为预防仔猪黄、白痢基因工程菌苗的候选菌株。     

TA29—barnase基因转化甘蓝产生雄性不育植株

用PCR技术从烟草革新1号品种的总DNA中扩增了TA29基因的启动子和从解淀粉芽孢杆菌的总DNA中扩增了核糖核酸水解酶基因（barnase）,将其构建成融合基因,并克隆于pCAMBIA2301载体上。通过根癌农杆菌介导转化甘蓝下胚轴,经Km选择压下连续选择、扩繁和进行生根培养,获得了甘蓝转基因植株。经GUS、PCR和Southern blot检测,证明TA29－barnase融合基因已经整合至转基因植株的染色体中,经花器官观察,转基因植株中有雄蕊退化的雄性不育和半不育植株出现,用正常花粉对不流株进行人工授粉,不育株能正常结实,这表明转基因不育植株的雌性器官发育正常,其不育性与TA29－barnase融合基因在转基因植株中的表达有关。     

重组PCR技术的应用及优化

重组PCR是通过DNA重叠序列的衔接作用,使多个DNA分子融合在一起的体外扩增技术。它使基因全序列的拼接、基因融合、基因破坏及启动子交换等DNA操作变得简单易行。如今重组PCR已成为DNA分析的有效利器。本研究通过重组PCR在分子进化、基因敲除及基因敲入、启动子研究和转基因植物转化载体的构建等方面的实际应用,分析了该技术的影响因素,并针对引物设计、DNA碱基重叠长度、温度参数等重要反应条件提出了优化方案。     

基因靶位操作的原理与策略

基因靶位操作(gene targeting)是80年代发展起来的一项重要分子生物学技术, 是通过外源DNA与染色体DNA间的同源重组,定点修饰、改造基因组特定位点的技术.     

脉冲凝胶电泳系统及其应用

脉冲凝胶电泳系统是近年来发展起来的一种分离大分子染色体DNA的新型电泳技术。本文介绍了该技术的基本原理以及各种脉冲凝胶电泳系统,并比较了各个系统的优缺点。简要介绍了该技术在酵母、寄生虫以及高等动物染色体DNA的核型分析与基因定位中的应用。     

aFGF荧光分子探针基因的合成及其表达

通过PCR技术和体外DNA重组技术将绿色荧光蛋白cDNA和酸性成纤维细胞生长因子cDNA构建成融合基因,克隆到表达载体pET3c中,构建成表达菌株BL21(DE3)/pET3c-GAF。经IPTG诱导表达,融合蛋白的表达量占菌体总蛋白的25%;DNA测序结果表明设计合成的融合基因与预期相符。Westernblot结果表明重组蛋白具有aFGF的免疫原性。经IPTG诱导后的菌体及蛋白粗提液在荧光显微镜下可观察到强烈的绿色荧光。融合基因在大肠杆菌中实现了表达,用MTT法测得纯化融合蛋白与野生型aFGF促Blab/c3T3细胞增殖活性相当,为利用绿色荧光分子探针研究aFGF的在活体内的作用机制建立了新的方法。