灰葡萄孢丝裂原活化蛋白激酶编码基因bmp1和bmp3的功能

【背景】植物病原真菌丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号途径参与病菌有性生殖、细胞壁完整、菌丝侵染、致病力、胁迫响应等过程,灰葡萄孢MAPK信号途径参与病菌生长发育、致病力以及胁迫响应,但MAPK信号途径基因在灰葡萄孢中的功能尚未完全阐明,该信号途径对灰葡萄孢的生长发育和致病力的调控机制尚不明确。【目的】明确灰葡萄孢MAPK编码基因bmp1、bmp3在病菌生长发育、致病力以及氧化胁迫响应过程的功能,为进一步阐明MAPK信号途径调控灰葡萄孢生长发育和致病力的分子机制奠定基础。【方法】利用RNAi技术构建灰葡萄孢MAPK编码基因bmp1和bmp3的RNAi突变体,并以野生型BC22菌株为对照,对bmp1和bmp3基因的RNAi突变体的表型、致病力以及对氧化胁迫的敏感性进行分析。【结果】灰葡萄孢bmp1和bmp3基因的RNAi突变体其菌落形态、菌丝形态均与野生型BC22菌株没有明显差别;bmp1基因的RNAi突变体生长速率明显减慢,分生孢子产量明显降低;bmp3基因的RNAi突变体的生长速率与野生型BC22菌株没有明显差别,不能产生分生孢子。bmp1和bmp3基因的RNAi突变体在番茄果实的表面均不能产生明显的致病症状,而且不能穿透玻璃纸。bmp1基因的RNAi突变体在含有H_2O_2的培养基上受抑制的程度显著低于野生型,而在含甲萘醌的培养基上受抑制的程度显著高于野生型;bmp3基因的RNAi突变体在含有H_2O_2和甲萘醌的培养基受抑制的程度均显著高于野生型。【结论】灰葡萄孢bmp1基因正调控病菌生长、分生孢子形成、致病力和穿透能力,参与调控病菌对氧化胁迫的响应;灰葡萄孢bmp3基因正调控病菌分生孢子形成、致病力、穿透能力以及对氧化胁迫的响应。     

猪PBD-1基因乳腺特异性表达载体的构建

为构建猪PBD-1基因乳腺特异性表达载体,采用PCR方法从质粒pcDNA3.1-BLG-HNP-1中扩增出山羊乳球蛋白(BLG)基因,插入到真核表达载体pIRES2-EGFP-PBD-1构建成乳腺特异性表达载体pIRES2-EGFP-BLG-PBD-1.经PCR鉴定、限制性内切酶酶切分析和克隆片段序列测定、比较,鉴定.结果成功构建了乳腺特异性表达载体pIRES2-EGFP-BLG-PBD-1.乳腺特异性表达载体pIRES2-EGFP-BLG-PBD-1的成功构建,为进一步研究PBD-1蛋白的抗菌活性、抗菌机理及将进一步该载体应用于动物乳腺生物反应器的研究奠定基础.     

心肌特异性启动子表达载体的构建及其功能鉴定

本研究构建了心肌特异性α-肌球蛋白重链(α-MHC)启动子表达载体,并对其功能进行了鉴定。以小鼠基因组DNA为模板,通过PCR扩增得到α-MHC启动子,插入pGEM-TEasy载体,酶切后回收目的片段,置换pcDNA3.1(+)-EGFP-hygro中的CMV启动子,成功构建出α-MHC-EGFP表达载体。对其进行酶切鉴定后,通过电穿孔法转染原代小鼠心肌细胞,转染阳性的心肌细胞出现绿色荧光,而非心肌细胞无荧光出现。α-MHC-EGFP表达载体具有心肌特异性表达特性,可用于纯化胚胎干细胞来源的心肌细胞。     

棉花PEPC基因种子特异性ihpRNA表达载体的构建及鉴定

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPC)是控制植物体中蛋白质和脂肪酸含量比例的关键酶。本研究从棉花中克隆得到PEPC基因,长度为433bp,并将该基因的正反义片段分别和种子特异性启动子napin启动子(1123bp)、α球蛋白B基因启动子(1149bp)连接,插入到植物表达载体pCADS1341中。经酶切和PCR鉴定,成功的构建了PEPC基因的种子特异性ihpRNA表达载体pCADSNPSPA和pCADSBPSPA,为后期高含油量棉花材料的选育打下了基础。     

高效痘苗病毒表达载体的构建

构建出能使重组痘苗病毒在感染早期和晚期高效表达外源基因的痘苗病毒载体。应用这种新型的痘苗病毒载体表达氯化乙酰转移酶(CAT),10~6感染细胞中的最高表达量达60μg左右,占细胞总蛋白的18％。在病毒感染早期,突变型P7.5启动子表达CAT的量比自然型P3.5启动子高7倍。     

猪Gli1基因的克隆、表达谱分析及脂肪组织特异性表达载体的构建

Hedgehog(Hh)信号通路对动物脂肪沉积具有抑制作用,并且从果蝇到脊椎动物具有高度保守性,但在家猪研究中鲜见报道。文章选择家猪Hh通路的转录激活因子Gli1进行研究,通过RT-PCR结合RACE技术,首次获得家猪Gli1基因cDNA全长,利用Real-time PCR对家猪Gli1基因在不同组织中的表达丰度进行了分析,并构建了真核表达载体和脂肪组织特异性表达载体。结果表明:猪Gli1基因cDNA全长3 576 bp,基因组序列全长10 715 bp,共12个外显子,编码1 106个氨基酸。生物信息学分析表明,猪Gli1为不稳定亲水性蛋白,不具有跨膜结构域和信号肽序列,但具有锌指结构与核定位序列。对7个物种的Gli1蛋白序列和基因组序列相似性进行分析,发现各物种间序列相似性均在80%以上,说明Gli1在物种间高度保守。组织表达谱分析表明,Gli1仅在成体猪舌组织中表达;在家猪脂肪组织发育进程中,Gli1仅在出生1周的猪脂肪组织中检测到微弱表达,但1月龄及3月龄猪脂肪组织中均检测不到表达,由此推断猪Gli1表达与脂肪组织发育呈负相关。最后,将猪Gli1编码区克隆到真核表达载体pIRES2-EGFP,体外转染实验证明该载体能够正确表达猪Gli1,另外还构建了脂肪组织特异性表达载体,为构建脂肪组织特异性转基因动物奠定基础。     

猪GM-CSF基因的克隆及其真核表达载体的构建

采用PCR方法从猪外周血液淋巴细胞cDNA中扩增出与预期设计大小相符的GM-CSF基因特异性条带,PCR产物经EcoR Ⅰ和Xho Ⅰ双酶切后,插入到载体pIRES2-EGFP构建成真核表达载体pIRES2-EGFP-GM-CSF.经PCR鉴定、限制性内切酶酶切分析和克隆片段序列测定、比较,证实了重组质粒的正确性.将构建好的真核表达质粒转染到山羊胎儿成纤维细胞中进行瞬时表达,荧光检测证实细胞转染成功.pIRES2-EGFP-pGM-CSF真核表达载体的成功构建为下一步在细胞水平研究GM-CSF蛋白功能以及进一步将其开发为高档疫苗佐方剂奠定了基础.     

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。     

灵芝-8基因的番茄果实特异性启动子植物表达载体的构建

构建含有灵芝-8（LZ-8）基因和番茄果实特异性E8启动子的重组载体,并将其转化到根瘤农杆菌中。通过PCR法获取LZ-8基因和E8启动子序列,将目的基因和E8启动子序列构建到植物表达载体pBI121中,获得果实特异性表达LZ-8蛋白的重组质粒。并采用PCR、限制性内切酶酶切和序列测定分析法,对重组质粒进行鉴定,将其转入根瘤农杆菌GV3101中。PCR法、限制性内切酶酶切图谱和序列测定分析均表明番茄果实特异性表达LZ-8蛋白的重组质粒构建成功。获得了含有LZ-8基因和E8启动子的重组质粒,并成功转化根瘤农杆菌,为下一步LZ-8蛋白在番茄果实中特异表达奠定基础。     

猪干扰素-α基因的克隆及其植物表达载体的构建

目的:克隆与分析猪干扰素-α(INF-α)基因,构建猪干扰素基因的高效植物表达载体。方法:根据NCBI中DQ248997序列设计引物,以猪的总DNA为模板,PCR扩增出猪的INF-α基因,克隆至pBS-T载体后进行序列分析,构建猪干扰素基因的植物表达载体。结果:实验所克隆序列经Blastn比对,98%的核酸序列相同,98%的蛋白质序列相同,3个非功能性氨基酸与基因库中序列不一致,推测为猪INF-α的一个亚型。构建的2个植物表达载体经BamHⅠ/SacⅠ限制性内切酶消化,均可得到570bp的目的基因。结论:成功克隆了猪的INF-α基因,并构建出含猪INF-α基因的高效植物表达载体pBI121/INF和pCAMBIA1301/INF。     

Bone morphogenetic protein 15 induces differentiation of mesenchymal stem cells derived from human follicular fluid to oocyte-like cell

Follicular fluid (FF) is essential for developing ovarian follicles. Besides the oocytes, FF has abundant undifferentiated somatic cells containing stem cell properties, which are discarded in daily medical procedures. Earlier studies have shown that FF cells could differentiate into primordial germ cells via forming embryoid bodies, which produced oocyte-like cells (OLC). This study aimed at isolating mesenchymal stem cells (MSC) from FF and evaluating the impacts of bone morphogenetic protein 15 (BMP15) on the differentiation of these cells into OLCs. Human FF-derived cells were collected from 78 women in the assisted fertilization program and cultured in human recombinant BMP15 medium for 21 days. Real-time polymerase chain reaction and immunocytochemistry staining characterized MSCs and OLCs. MSCs expressed germline stem cell (GSC) markers, such as OCT4 and Nanog. In the control group, after 15 days, OLCs were formed and expressed zona pellucida markers (ZP2 and ZP3), and reached 20–30 µm in diameter. Ten days after induction with BMP15, round cells developed, and the size of OLCs reached 115 µm. A decrease ranged from 0.04 to 4.5 in the expression of pluripotency and oocyte-specific markers observed in the cells cultured in a BMP15-supplemented medium. FF-derived MSCs have an innate potency to differentiate into OLCs, and BMP15 is effective in promoting the differentiation of these cells, which may give an in vitro model to examine germ cell development.     

Differentiation of AFS cells derived from the EGFP gene transgenic porcine fetuses

We have obtained the EGFP (enhanced green fluorescence protein) gene transgenic porcine fetuses before. The aims of this study were (i) to determine whether stem cells could be isolated from amniotic fluid of the transgenic porcine fetuses, and (ii) to determine if these stem cells could express EGFP and differentiate in vitro. The results demonstrated that stem cells could be isolated from amniotic fluid of the EGFP gene transgenic porcine fetuses and could express EGFP and differentiate in vitro. Undifferentiated AFSs (amniotic fluid-derived stem cells) expressed POU5F1, THY1 and SOX2, while the following differentiation cells expressed markers for chondrogenic (COL2A1), osteogenic (osteocalcin and osteonectin) and neurogenic cells such as astrocyte (GFAP), oligodendrocyte (GALC) and neuron (NF, ENO2 and MAP).     

一种双顺反子表达载体的构建及应用的研究

将表达载体pEC34中的一段寡核苷酸序列,其中包括翻译增强子序列、SD序列、终止码、起始码及两端的限制性内切酶位点,插入GST基因后,构建成双顺反子的表达载体．利用此载体表达了非融合的人骨形成蛋白2A(hBMP2A)和人骨形成蛋白3(hBMP3)C端肽段,将第一顺反子基因（GST基因）切小到原来的1／3时,则位于下游的第二顺反子基因编码的蛋白质在大肠杆菌中的表达量增加一倍。     

Construction and application of a promoter-trapping vector with methyl parathion hydrolase gene mpd as the reporter

A facilitative and efficient promoter-trapping vector, pUC-mpd, was constructed with the promoterless methyl parathion hydrolase gene as the reporter. This reporter gene is easily used to clone promoters with different promoting strength on selective plates. Promoter regions of the ytkA and ywoF genes with strong promoting and signal peptide functions were cloned from the Bacillus subtilis 168 genomic promoter library with this vector.     

骨骼形态发生蛋白受体的研究进展

介绍了骨骼形态发生蛋白的结构和生物学功能;骨骼形态发生蛋白受体的种类、结构、信号传递机制、生物学功能;骨骼形态发生蛋白15基因和骨骼形态发生蛋白受体IB基因与繁殖性能的关系。     

猪肌生成抑制素基因成熟蛋白编码序列的表达与纯化

猪肌生成抑制素(myostatin,MSTN)基因的cDNA去除信号肽后PCR扩增出成熟蛋白编码序列1．2kb片段,将该片段与pMD18-T载体连接。转化JM109受体菌细胞;筛选阳性克隆测序分析,结果表明与设计序列完全一致。将该克隆载体的质粒DNA用带有BamHI和Sall内切酶识别序列的另一对引物进行PCR扩增,将回收的1.2 kb PCR目的片段定向克隆到pET28a( )表达载体上。成功地构建了编码绪肌生成抑制素成熟蛋白的原核表达载体。LB液体培养基中用IPTG诱导表达,SDS—PAGE显示重组菌表达的MSTN蛋白以包涵体形式存在;经薄层扫描仪扫描分析SDS-PAGE凝胶,表达的MSTN包涵体蛋白占菌体不溶性蛋白含量的27．9％,其相对分子质量为41451．3。所构建的表达载体中含六聚组氨酸标签,HisTrap亲和柱纯化后纯度可达92．5％。该试验为获得较好的绪肌生成抑制素并制备抗体打下了良好的基础。     

骨形成蛋白诱导型真核载体的构建及其表达

成骨分化相关基因骨钙素 (OC)等的启动子内均含有成骨特异性转录因子Cbfa1特异性作用元件 ,而骨形成蛋白 (bonemorphogeneticprotein ,BMP)的促成骨分化作用正是通过其首先引起Cbfa1的升高 ,而后Cbfa1激活这些基因的表达 ,最终出现成骨分化表型 .为解决BMP没有理想的活性测定方法的问题 ,在RT PCR结果证实BMP 2可促进NIH3T3和C2C12细胞Cbfa1表达后 ,构建了串联6个Cbfa1作用元件的小鼠OC部分启动子 (6OCP)控制萤光素酶 (luciferase)报告基因的真核表达质粒 ,以期来放大BMP诱导报告基因表达的作用效果 .即通过细胞转染、rhBMP 2刺激后检测萤光素酶活性变化 ,从而间接定量测定rhBMP 2的生物学活性 .结果表明 ,pcDNA3 6OCP Luc转染细胞后其报告基因的基础活性较pcDNA3 Luc大为降低 ;而且在一定剂量范围内 ,转染细胞的萤光素酶活性 (荧光值 )随rhBMP 2剂量增加而升高 ,并呈线性正相关 ,为建立BMP活性定量测定的方法打下基础     

食品级分泌表达载体的构建及报告蛋白在乳酸乳球菌中的表达

为构建乳酸乳球菌食品级分泌表达载体,通过PCR扩增质粒pMG36e的p32启动子片段及乳酸乳球菌MG1363未知分泌蛋白(Usp45)基因的核糖体结合位点、分泌信号肽和成熟肽前11个氨基酸的编码序列(SPusp45),克隆到食品级载体pSH91中,构建食品级分泌性表达载体pSQ;克隆报告基因金黄色葡萄球菌核酸酶(NucA)成熟肽的编码序列nucA到pSQ中分泌信号后,转化乳酸乳球菌MBP71,构建了乳酸乳球菌食品级分泌性表达系统L lactis/pSQ-nucA;通过TB-D法和酶谱法检测L lactis/pSQ-nucA的表达形式、表达量并与以前构建的L lactis/pSQZ-nucA系统表达能力进行比较,结果发现L lactis/pSQ-nucA能够分泌性表达NucA,分泌性表达的NucA量大约是胞内NucA的10倍;L lactis/pSQ-nucA的表达量高于lactis/pSQZ-nucA.为进一步目的蛋白的的分泌性表达及食品级疫苗的研制奠定了基础.     

猪羊水干细胞特异向跳动心肌细胞诱导分化

为了筛选并建立一种由猪羊水干细胞向心肌细胞分化的有效方法,以猪羊水干细胞为研究对象,以5-氮胞苷 (5-aza) 和维生素C (Vc) 为诱导剂,对猪羊水干细胞形成的类胚体 (EBs) 进行诱导分化。应用免疫荧光、RT-PCR、透射电镜技术检测跳动细胞团中心肌特异性标记的表达情况。结果显示,在猪羊水干细胞形成的类胚体中加入心肌细胞诱导剂,10 d后即见到节律性跳动的细胞团,t检验发现0.1 mmol/L Vc加5 μmol/L 5-aza联合诱导组的诱导效率最高,达33％。免疫荧光结果显示跳动心肌细胞团表达细胞骨架蛋白α-actin和肌钙蛋白Tnni3。RT-PCR检测跳动心肌细胞团,发现心肌细胞特异性标记分子TbX5、Gata4、α-MHC、Tnni3均呈阳性表达。借助透射电镜观察诱导后的跳动样细胞团,能清晰可见其中的肌丝、糖原粒、糖原池等结构。说明5-氮胞苷和维生素C可以促进猪羊水干细胞向心肌细胞的诱导分化。