肝细胞癌高表达基因cDNA文库的构建及生物信息学分析

目的:构建肝细胞癌的高表达基因cDNA文库并进行相应的生物信息学分析。方法:应用抑制性消减杂交(SSH)技术,以7对肝癌组织和癌旁组织为实验材料,构建肝癌高表达基因的cDNA文库;使用BioEdit、BLAST和EGAD等软件进行生物信息学分析。结果:获得1450个白色阳性克隆,经PCR扩增后均有100～1000bb的插入片段,经杂交验证选取125个克隆进行测序;经BLAST、EGAD等生物信息学工具分析获得基因83个,其中细胞分裂相关基因5个,参与细胞信号转导或通讯的基因5个,参与细胞结构或运动的基因7个,细胞或器官防御相关基因11个,参与细胞内基因转录或蛋白表达的基因22个,代谢相关基因18个,另有15个未归类基因。结论:利用SSH技术可构建肝细胞癌组织差异表达基因的消减cDNA文库,为进一步深入探讨肝癌的诊断、治疗和预后评估等提供更多的分子指标。     

梅山猪与长白猪肌肉组织间正反向消减cDNA文库的构建

以梅山猪和长白猪的背最长肌为材料,利用抑制性消减杂交技术成功构建了梅山猪与长白猪肌肉组织间正反向消减cDNA文库。以管家基因G3PDH作为消减指标,检测梅山猪和长白猪两个消减文库的消减效率分别高达2^10和2^5倍,表明某些特异于两种肌肉组织的差异表达基因的富集效率也分别接近2^10和2^5倍。从两个消减文库中分别筛选到了。709和673个有效阳性克隆,PCR鉴定插入片段长度主要分布于150～750bp之间。不同猪种肌肉组织间消减cDNA文库的构建为进一步分离和鉴定与猪肌肉生长和肉质相关基因奠定了基础,对探讨肌肉生长机理和肉质决定因素以及猪的分子育种具有重要意义。     

高产紫杉醇菌株的诱变选育及其差异表达基因消减cDNA文库的构建

[目的]选育高产紫杉醇菌株,并构建选育到的高产紫杉醇菌株与出发菌株HD1-3差异表达的cDNA消减文库.[方法]分别采用硫酸二乙酯和紫外线与硫酸二乙酯复合诱变处理菌株HD1-3孢子;以选育到的高产紫杉醇菌株为tester,菌株HD1-3为driver,应用抑制性消减杂交技术构建选育到的高产紫杉醇菌株与菌株HD1-3差异表达的cDNA消减文库.[结果]试验确定的Nodulisporium sylviforme紫杉醇产生菌HD1-3孢子复合诱变的适宜条件为:将106cfu/mL孢子悬液经过8%硫酸二乙酯处理15 min后,在电磁搅拌下,用紫外灯(30 w,距离30 cm)照射处理45 s,获得了1株遗传性状稳定、高产紫杉醇的突变株--UD14-11,其紫杉醇产量从出发菌株HD1-3的232.73±4.61μg/L提高至312.81±7.51μg/L;构建的文库滴度为1.2×107cfu/mL,阳性克隆率75.3%,片段大小主要集中在300 bp-1.0kb.[结论]选育到了1株遗传性状稳定、高产紫杉醇突变株;成功地构建了高产紫杉醇菌株UD14-11与菌株HD1-3差异表达的cDNA消减文库,为寻找、分离微生物生物合成紫杉醇相关基因和利用基因工程或代谢工程手段定向设计改造菌株奠定基础.     

应用SSH技术研究NaHCO3胁迫下柽柳基因的表达

以NaHCO3胁迫紫杆柽柳(Tamarix androssowii)cDNA为试验方(tester),正常生长紫杆柽柳cDNA为驱动方(driver),应用SSH技术研究胁迫下柽柳基因的表达。经Northern杂交检测,共获得36个盐胁迫应答基因。Blastx分析表明,它们编码的蛋白与下列蛋白同源：抗氧化酶CAT和PRDX;海藻糖磷酸酶(trehalose phosphatase),该酶与海藻糖合成相关;多种调控蛋白,例如bZIP转录因子、MADS-box蛋白、富含甘氨酸RNA结合蛋白(glycine-rich RNA-binding proteins)、CCCH型锌指蛋白、F-box蛋白等等;早期光诱导蛋白(early light-induced protein),该蛋白可以保护和／或修复由胁迫引起的植物光合元件(photosynthetic apparatus)损伤;半胱氨酸蛋白酶(cysteine proteinase)和VPE(vacuolar processing enzyme),它们在植物细胞的死亡过程中起作用;以及脂质转移蛋白前体(lipid transfer protein precursor)、聚合泛素(polyubiquitin)、查尔酮合成酶、谷胱甘肽转移酶、NADPIDH、盐诱导S12蛋白、OEE1等蛋白。在获得的36个基因中,3个基因编码的蛋白分别与3个推定(putative)的蛋白即HAK2(K^ transporter)、钙结合蛋白和RNA结合蛋白具有同源性;同时,发现6个盐胁迫应答的新序列。上述结果提示柽柳的抗盐性可能不仅是依赖于盐腺的泌盐作用,而是一个多种抗盐途径和多基因协同作用的复杂体系。     

干旱胁迫下黄檗幼苗cDNA消减文库的构建和分析

以干旱胁迫下的黄檗幼苗cDNA 为tester, 正常生长的黄檗幼苗cDNA为driver, 利用抑制性消减杂交技术(suppression subtractive hybridization, SSH)构建了干旱胁迫下黄檗幼苗的消减文库并对其进行了EST序列分析。从消减文库中随机挑取20个阳性克隆, 提取质粒进行酶切和PCR鉴定, 显示文库克隆的重组率大于95%, 插入片段大小大部分集中在300~800bp之间。随机挑取816个克隆进行测序, 得到265个基因。将其进行同源性分析, 划分为16类。获得了热激蛋白70、脱水响应蛋白(RD22)、通用胁迫蛋白、金属硫蛋白(MTII), 晚期胚胎丰富蛋白(LEA14)等44种与干旱胁迫相关的基因,它们涉及了植物的渗透调节、信号传递、转录调控、活性氧清除等方面。本研究为抗逆基因克隆和系统研究干旱胁迫下黄檗基因的表达奠定了重要的理论基础。     

干旱胁迫下黄檗幼苗cDNA消减文库的构建和分析

以干旱胁迫下的黄檗幼苗cDNA 为tester, 正常生长的黄檗幼苗cDNA为driver, 利用抑制性消减杂交技术(suppression subtractive hybridization, SSH)构建了干旱胁迫下黄檗幼苗的消减文库并对其进行了EST序列分析。从消减文库中随机挑取20个阳性克隆, 提取质粒进行酶切和PCR鉴定, 显示文库克隆的重组率大于95%, 插入片段大小大部分集中在300~800bp之间。随机挑取816个克隆进行测序, 得到265个基因。将其进行同源性分析, 划分为16类。获得了热激蛋白70、脱水响应蛋白(RD22)、通用胁迫蛋白、金属硫蛋白(MTII), 晚期胚胎丰富蛋白(LEA14)等44种与干旱胁迫相关的基因,它们涉及了植物的渗透调节、信号传递、转录调控、活性氧清除等方面。本研究为抗逆基因克隆和系统研究干旱胁迫下黄檗基因的表达奠定了重要的理论基础。     

锌胁迫下小麦SSH文库的构建及初步分析

Zn是植物必需的微量元素,同时也是近年来造成环境污染的重金属元素之一.为了从基因表达水平揭示小麦Zn胁迫响应的分子机制,本研究利用抑制差减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH)技术构建了Zn胁迫（0.5 mmol/L,1 mmol/L）下小麦的正反向SSH文库.从正反向文库中随机挑选阳性单克隆,并利用通用引物T7/Sp6对其进行验证. 结果显示,正反库中分别获得307和821个EST序列,其片段长度在200～1 000 bp之间,它们反映了Zn胁迫下特异响应的基因.利用BLASTn和BLASTx将这些EST序列进行比对分析,在正、反库中分别筛选出221和641个uniESTs,其中751个uniESTs被注释（包括正库中193个和反库中558个）.这些序列的功能主要涉及信号转导、抗氧化防御、转录与翻译、物质运输、核糖体结构、能量代谢,以及一些功能未知的基因.     

罗汉果果实不同发育时期SSH文库的构建

以罗汉果授粉后50 d和70 d果实为材料,利用抑制消减杂交技术构建了罗汉果果实在不同生育时期皂苷生物合成相关基因的差减cDNA文库.在正向差减文库(70 d为tester,50 d果实为driver)中随机挑选了641个cDNA阳性克隆测序,得到622条有效序列,重组率在96%以上.外源片段的长度分布在101～934...     

铝胁迫下柱花草SSH文库构建及表达序列标签分析

柱花草栽培种热研2号(Stylosanthes guianensis ‘Reyan 2’)对铝毒有较强的耐受性。为了鉴定其在铝胁迫下的诱导 基因, 利用抑制消减杂交(SSH)技术构建在300 μmol·L^–1铝胁迫下正向cDNA文库。挑选插入片段大于300 bp的600个克隆进行测序, 共获得504条表达序列标签(EST)。序列重复性分析表明, 其中12.1%的EST只有1次重复, 61.4%的EST有2–16次重复, 重复出现次数较高的EST是细胞色素P450(53次, 占10.5%)、病原诱导型胰蛋白酶抑制剂(44次, 占8.7%)和衰老相关蛋白(37次, 占7.3%)。BLASTX分析显示, 504条EST中有97种非冗余基因, 其中包括46条功能已知基因和51条功能未知序列。46条功能已知EST中有30个为已报道铝胁迫相关基因, 16个是新发现的铝胁迫相关基因。SSH cDNA文库提供的信息为阐明柱花草耐铝毒的分子机制提供了重要线索。     

铝胁迫下柱花草SSH文库构建及表达序列标签分析

柱花草栽培种热研2号（Stylosanthes guianensis‘Reyan2’）对铝毒有较强的耐受性。为了鉴定其在铝胁迫下的诱导基因,利用抑制消减杂交（SSH）技术构建在300μmol·L-1铝胁迫下正向cDNA文库。挑选插入片段大于300bp的600个克隆进行测序,共获得504条表达序列标签（EST）。序列重复性分析表明,其中12.1%的EST只有1次重复,61.4%的EST有2-16次重复,重复出现次数较高的EST是细胞色素P450（53次,占10.5%）、病原诱导型胰蛋白酶抑制剂（44次,占8.7%）和衰老相关蛋白（37次,占7.3%）。BLASTX分析显示,504条EST中有97种非冗余基因,其中包括46条功能已知基因和51条功能未知序列。46条功能已知EST中有30个为已报道铝胁迫相关基因,16个是新发现的铝胁迫相关基因。SSHcDNA文库提供的信息为阐明柱花草耐铝毒的分子机制提供了重要线索。     

Identification of over-expressed genes in human renal cell carcinoma by combining suppression subtractive hybridization and cDNA library array

Renal cell carcinoma (RCC) is a common uro- genital malignancy and often shows odd biological features. RCC accounts for approximately 2% of ma- lignancies worldwide. The incidence of and mortality from RCC have continuously increased during the last 50 years. One third of the patients already have me- tastases when first consulting the doctors. Another 30%—40% of patients develop metastasis after surgi- Identification of over-expressed genes in human RCC 149 cal excision of the pri…     

渗透胁迫下白花柽柳消减文库的构建及分析

用PEG6000对白花柽柳进行渗透胁迫,以其叶部cDNA为试验方（tester）,正常生长的白花柽柳叶部cDNA为驱动方（driver）,利用抑制性消减杂交技术（SSH）构建了渗透胁迫下白花柽柳的消减文库。提取重组质粒经PCR检测,插入片段大部分集中在250～650 bp之间。通过对文库阳性克隆的随机测序,获得了如脯氨酸转移蛋白、钙依赖蛋白激酶、亮氨酸拉链蛋白、类转录起始因子蛋白等23个与渗透胁迫有关的EST,它们涉及了植物的渗透调节、信号传递、基因调控、活性氧清除、新陈代谢等生理生化过程。     

干旱胁迫下刚毛柽柳消减文库的构建及分析

以干旱胁迫下的刚毛柽柳根部组织cDNA为tester,正常生长的刚毛柽柳根部组织cDNA为driver,利用抑制性消减杂交技术(SSH)构建了干旱胁迫下刚毛柽柳根部组织的消减文库。文库克隆的重组率为95%,插入片段大部分集中在250~600 bp之间。通过对文库阳性克隆的随机测序,获得了如Mn-SOD、myb相关蛋白、锌指蛋白等17种与干旱胁迫相关的基因,它们涉及了植物的渗透调节、信号传递、转录调控、活性氧清除等方面。所得EST序列已被GenBank收录。实验为抗逆基因克隆和系统研究干旱胁迫下柽柳根部基因的表达奠定了基础。     

Identification of over-expressed genes in human renal cell carcinoma by combining suppression subtractive hybridization and cDNA library array

To isolate the over-expressed genes in human renal cell carcinoma (RCC) and analyze its molecular basis of carcinogenesis, we used the mRNA from human RCC tissues as tester and that from the matched normal kidney tissues as driver to construct the suppression subtractive hybridization library. 379 of the subtracted clones were arrayed onto a nylon membrane and the over-expressed genes were then screened by hybridizing the filter with radioactively labeled cDNA from RCC and matched normal kidney tissues. 67 clones over-expressed in RCC by a factor of 6 or more were sequenced and its identities were analyzed in GenBank database. 4 clones were previously unknown fragments and 2 clones represent KIAA genes. The rest clones were the known genes and some of them were RCC-related, including vascular endothelial growth factor, vimentin and tissue factor. Most of the known genes were the RCC-related genes previously unknown, including zinc ribbon domain-containing 1 protein (ZNRD1), pituitary tumor transforming gene1 (PTTG1). Northern blot and semi-quantitative RT-PCR confirmed that the mRNA levels of the 3 novel fragments and 1 KIAA and 3 known genes were significantly higher in RCC than in the matched normal kidney tissues. Immunohistochemical and Western blot analysis for PTTG1 and ZNRD1 revealed increased protein level in RCC. The over-expressed genes in RCC are the potential molecular targets for diagnosis and therapy and it is very important to understand the molecular mechanism of RCC through the profile of over-expressed genes.     

Application of suppression subtractive hybridization (SSH) to cloning differentially expressed cDNA inDunaliella salina (chlorophyta) under hyperosmotic shock

Two subtracted cDNA libraries ofDunaliella salina (Volvocales, Chlorophyceae) under different hyperosmotic shock were constructed using the suppression subtractive hybridization (SSH) method. The mRNA isolated from algae grown without stress was used as a “driver”, and the mRNAs isolated from algae 16 h (short-term treatment) or 7 d (long-term treatment) after salt stress were used as “testers”. The differentially expressed cDNA fragments inD. salina under salt stress were identified by screening these 2 libraries. Two cDNA fragments,D27 andD114, were identified from clones pL27 and pL114 after the long-term treatment. Three cDNA fragments,D21, D39, andD88, were identified from clones pSh21, pSh39, and pSh88 after the short-term treatment. The homology analysis revealed that D27 was highly similar (91%) to the subunit V of PS I reaction center inChlamydomonas reinhardtii. D21 was similar to fructose-1,6-diphosphate aldolase (78.4%). After searching GenBank with the sequences ofD39, D88, andD114, no similar sequences were found. Northern analysis revealed that the expression levels of all 5 cDNAs were increased significantly after salt stress. This means that SSH can be used in cloning differentially expressed cDNAs inD. salina under salt stress. The expression ofD27, D21, andD88 wasde novo induced by salt stress, and the expression ofD114 andD39 was increased from a relatively lower level; this indicates that all 5 cDNAs might exert an influence on the alga under hyperosmotic shock.     

利用抑制差减杂交技术分离受水稻抗性调控的褐飞虱基因

为分离受水稻抗性调控的褐飞虱Nilaparvata lugens基因, 以取食感虫水稻台中1号和高抗水稻B5的2叶1芯秧苗24 h的褐飞虱4龄若虫为起始材料, 采用抑制差减杂交技术构建了两个群体间的正反向差减cDNA文库。通过斑点杂交从差减文库中筛选代表受水稻抗性调控的基因的cDNA克隆, 进行测序和功能分析, 挑选具功能的基因进行Northern杂交验证。结果表明, 通过斑点杂交筛选到的98个阳性克隆代表92个互不重复的单基因, 其中25个与动物的已知蛋白基因存在较高的同源性。Northern杂交表明, 这25个基因有11个表达上调, 8个表达下调, 提示它们可能在褐飞虱适应抗性水稻过程中发挥了重要作用。本研究结果为克隆上述新基因的全长cDNA序列及进一步研究其在褐飞虱与水稻互作中的功能奠定了基础。     

抑制性消减杂交在生物基因克隆中的应用

抑制性消减杂交(SSH)是抑制PCR与消减杂交技术相结合,能对未知序列差异表达基因克隆的一种方法。该方法具有速度快、效率高、假阳性率低、目的序列富集程度高、实验结果复杂程度低等特点。本主要介绍其基本原理、操作过程、优缺点、在生物基因克隆中的应用,并对其应用前景进行了分析。     

申克孢子丝菌酵母相和菌丝相cDNA消减文库的构建

目的 筛选与申克孢子丝菌酵母相与菌丝相双相转换相关的差异表达基因,为探讨其双相转换的分子的机制奠定基础.方法 应用抑制性消减杂交技术,构建高特异性的申克孢子丝菌菌丝相（mycelium,M）和酵母相（yeast,Y）的正反cDNA消减文库,并对其差异表达的基因进行生物信息学分析.结果 M＋Y文库获得751条表达序列标签,平均长度为690.98 bp,经拼接后获得101条非冗余序列.Y＋M文库获得875条表达序列标签,平均长度为575.9 bp,拼接获得249条非冗余序列.经BLASTN比对,这些差异表达基因中,某些结构基因和功能不明的细胞分子类基因可能与双相转换有关.结论 成功构建了高特异性的申克孢子丝菌菌丝相和酵母相的正反cDNA 消减文库,为进一步筛选申克孢子丝菌的双相转换基因奠定了基础.     

应用抑制性消减杂交技术研究大鼠肝脏热应激过程中基因的差异表达

目的：应用抑制性消减杂交技术,分离热应激过程中出现的差异表达基因,筛选与热应激相关的功能基因片断,探索热应激的分子机理。方法：实验分两组：热应激组和常温对照组,分别提取肝组织mRNA后反转录cDNA。内切酶酶切、接头连接后,以热应激组cDNA为tester,对照组cDNA为driver进行SSH。产物克隆T／A载体构建重组质粒转化感受态细胞后进行分离筛选。结果：mRNA质优量足,反转录cDNA并成功酶切为500bp左右片断。连接效率满意。高效杂交后成功构建消减文库,并初步从中分离获得180个片段。结论：应用SSH技术构建热应激差异表达基因消减文库为筛选热应激相关基因奠定了基础,对探索支配热应激反应的功能基因有积极意义。     

家蝇幼虫消减文库的构建及差异表达基因的鉴定

为了鉴定家蝇Musca domestica免疫相关基因,应用抑制性消减杂交技术,构建刺激家蝇幼虫差异表达cDNA消减文库。以大肠杆菌Escherichia coli和金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus诱导12 h的家蝇幼虫与未诱导的家蝇幼虫为消减杂交对象,获得了差异表达基因的cDNA片段,将其与T/A载体连接并转化大肠杆菌DH5α,构建了刺激家蝇幼虫cDNA消减文库。PCR检测发现,文库的阳性克隆中插入的cDNA片段大小在200~1 000 bp之间,随机挑选了161个含大小不等差异片段的克隆进行测序和同源性分析,鉴定了36种蛋白的基因片段,包括抗菌肽、酶、核糖体蛋白、其他功能蛋白以及功能不明的蛋白。用半定量RT-PCR分析了其中6种蛋白基因的表达,结果显示：防御素和攻击素基因在细菌刺激后24 h内明显上调表达,而溶菌酶、酚氧化酶原活化因子、糜蛋白酶和蛋白质合成起始因子基因在细菌刺激后0-4 h内表达受抑制,12 h后上调表达。该研究结果为家蝇免疫相关基因的克隆和家蝇免疫防御机制的探讨奠定了良好的基础。