基于Semliki森林病毒复制子的新型RNAi质粒载体的构建

目的:以semliki森林病毒复制子为基础,构建一类可迅速高效表达shRNA的新型RNAi载体。方法:以Semliki森林病毒衍生的复制子载体pSFV1为骨架,用CMV IE启动子替换SP6启动子并在3′-UTR下游插入SV40 polyA转录终止子,在原26S亚基因组启动子后插入带有相应改良多克隆位点的shRNA表达元件,同时加入抗新霉素选择复合体,并去掉3′-UTR的重复序列。所获载体用于沉默EGFP基因,通过体外细胞转染、病毒颗粒制备、荧光显微镜观察、RT-PCR分析等初步验证、评估其效果。结果:构建了基于Semliki森林病毒复制子的新型RNAi质粒载体pSFV-RNAi Ready。经体外实验初步证实,该载体直接转染细胞,或与辅助载体共转染,制备成具有感染能力的重组病毒颗粒后使用,均可高水平表达shRNA,沉默目的基因。其中使用病毒颗粒抑抑效率可高达90%以上。结论:该载体的成功构建,可望显著拓宽SFV载体的应用范围,丰富RNAi实施手段,并用于相关科学研究及基因药物技术开发。     

蛛丝蛋白基因在大肠杆菌中表达研究

利用大腹园蛛基因组文库筛选获得一段693 bp基因片段,经分析该段基因处于鞭毛状丝基因重复区域,且其中包含了一个完整的重复框架。通过基因密码子优化,在其3′和5′端分别融合蛋白质亲和层析标签,克隆于pET30LIC表达载体中,在不同的大肠杆菌中进行表达试验。实验结果显示:经过密码子优化,融合目的蛋白基因在BL21(DE3)中得到了高效表达,产量达到25~30mg/L,纯化产物纯度达90%以上。SDS-PAGE和W estern-b lotting检测目的融合蛋白均与预期蛋白大小一致。     

家蝇抗菌肽Defensin基因同向串联表达载体的构建和鉴定

目的:构建家蝇抗菌肽Defensin基因多拷贝串联体,并克隆到甲醇酵母分泌表达载体pPIC9K上。方法:PCR法扩增家蝇抗菌肽Defensin基因成熟肽片断,目的片断的上游5′端带有EcoRⅠ和NheⅠ位点,下游5′端带有NotⅠ和XbaⅠ位点,目的片断首先克隆入pMD18-T载体,利用pMD18-T载体的NdeⅠ位点和目的片断上的一对同尾酶(NheⅠ和XbaⅠ),多次酶切连接,串联成多拷贝的Defensin成熟肽基因,再用EcoRⅠ和NotⅠ双酶切,最后克隆入甲醇酵母分泌表达载体pPIC9K。结果:PCR鉴定、酶切鉴定和DNA测序证明多拷贝基因重组质粒构建成功。结论:该方法能方便高效地获得所需的多拷贝基因,为进一步进行高效表达打下基础。     

核基质结合区的位置对转基因表达的影响

为研究核基质结合区 (MAR）序列不同插入位置对转基因表达作用的影响,PCR扩增人β 珠蛋白MAR分别插入到含氯霉素乙酰转移酶（chloramphenicol acetyltransferase,CAT）报告基因真核表达载体pCATG表达盒两侧、5′端及3′端.酶切鉴定后,用阳离子聚合物转染CHO细胞,G418筛选出阳性细胞克隆,ELISA分析CAT基因的表达水平,半定量PCR分析CAT基因相对拷贝数.结果表明,表达盒两侧含MAR序列的载体能提高介导的转基因表达水平平均提高10.4倍,5′端含MAR序列的载体表达水平平均提高3.9倍,3′端含MAR序列的载体反而降低转基因表达水平.5′端含MAR序列的表达载体其转基因相对拷贝数高于其它两组载体的基因拷贝数,转基因表达量与基因拷贝数不成正比.     

甜瓜黄瓜素基因启动子表达载体的构建及分析

该研究构建了由黄瓜素基因5′端310bp启动子序列驱动β-葡萄糖醛酸酶(GUS)报告基因的植物表达载体pPZP-CGN,通过花粉管通道法将植物表达载体pPZP-CGN导入甜瓜,并采用荧光法定量测定转基因植株中GUS活性。结果显示,gus基因在果实中高表达,而在根、茎、叶等组织中表达活性很低,表明黄瓜素基因上游310bp启动子具有指导外源基因在果实中高效特异表达的特性。     

来源于Escherichia coli的高比活植酸酶基因的高效表达

高效表达高比活植酸酶是进一步提高植酸酶发酵效价、降低植酸酶生产成本的一个有效途径。对源于Escherichiacoli的高比活植酸酶基因appA ,按照毕赤酵母 (Pichiapastoris)密码子的偏爱进行了密码子优化改造。该改造后的基因appA m按正确的阅读框架融合到毕赤酵母表达载体pPIC9上的α 因子信号肽编码序列 3′端 ,通过电击转化得到重组转化子。对重组毕赤酵母的Southernblotting分析证实植酸酶基因已整合到酵母基因组中 ,并确定了整合基因的拷贝数。Northernblotting分析证实植酸酶基因得到了正常转录。SDS PAGE分析和表达产物的研究表明 ,植酸酶得到了高效分泌表达 ,在 5L发酵罐中植酸酶蛋白表达量达到 2 5mg mL发酵液 ,酶活性 (发酵效价 )达到 7 5× 10 6 IU mL发酵液以上 ,大大高于目前报道的各种植酸酶基因工程菌株的发酵效价。     

基于URA3基因快速构建表达载体及其在里氏木霉的应用

【背景】表达载体是基因工程必不可少的工具,对于真菌如里氏木霉(Trichoderma reesei)等,由于缺乏商品化的表达载体,使其基因工程蛋白表达既复杂又费时而难以开展。【目的】建立一种利用URA3序列快速构建表达载体的方法,解决真菌研究中难以简单、高效和快速构建表达载体的难题。【方法】基于URA3基因的序列,利用其启动子上游5′端序列和终止子下游3′端序列构建同源重组臂,通过同源重组臂定向同源重组到宿主基因组上,利用强启动子和终止子替换URA3基因,从而实现外源基因的表达。根据此方法构建pTRUC表达载体,将红色荧光蛋白基因mCherry克隆到该表达载体上,转化里氏木霉中并验证m Cherry的表达。【结果】阳性转化子在荧光显微镜下观察到强的红色荧光信号,在基因组PCR中检测到mCherry,Westernblotting结果表明红色荧光蛋白m Cherry能在里氏木霉中表达,以上结果说明该载体构建成功,使外源基因mCherry在里氏木霉中正确表达。【结论】基于URA3基因的快速构建表达载体及其构建方法切实可行,将成为推动真核表达系统表达异源蛋白的有力工具。     

pBV220载体中外源基因高效表达的自动化设计

pBV220载体是国内科学家构建的原核系统表达载体,目前仍在广泛应用.但是,实现 外源基因的高效表达需要综合考虑诸如RNA二级结构等多种因素,极其耗时费力．为此,基于我们提出的pBV220载体中外源基因高效表达数学模型,编写了外源基因高效表达的自动化设计软件,并可定性用于原核系统其它载体中外源基因表达水平分析,最终为加快实验进程提供帮助     

人乳铁蛋白cDNA 基因乳腺表达载体的构建与鉴定

为了构建人乳铁蛋白基因 (hLF) 的乳腺表达载体并验证其在乳腺细胞中的表达情况,本载体以山羊β-casein基因上游包括启动子、外显子1、内含子1、部分外显子2作为5′端调控序列,下游包括部分外显子7、内含子7、外显子8、内含子8、外显子9及3′部分基因组片段作为3′端调控序列,长度分别为6.2 kb和7.1 kb,将hLF基因 (目的基因) 和Neo基因 (筛选标记) 分别插入到5′端调控序列和3′端调控序列的下游,构建成pBC1-hLF-Neo载体,其全长为25.348 kb。为了检测该载体的生物学     

鸡卵清蛋白基因第一内含子和3′-调控区对外源基因表达的调控作用

探明鸡卵清蛋白基因(ov)第一内含子和3′-调控区对目的基因表达水平的影响, 为鸡输卵管表达载体的构建提供科学依据。用牛生长激素基因(BGH)poly A序列替换鸡输卵管表达载体中ov 3′-调控区, 用限制酶消化法逐步删减第一内含子序列, 获得5个表达人组织激肽释放(hK1)cDNA的鸡输卵管表达载体, 分别命名为pOV2K、pOV3K、pOV4K、pOV5K和pOV6K。经翅静脉给产蛋鸡注射聚乙烯亚胺包裹的相同拷贝数重组载体, 通过蛋清中酶活性定量检测评价不同载体的表达水平。结果表明: 受控于3.0kb ov 5′-和3′-调控区的pOV2K表达的重组酶活性明显高于用BGH poly A 替换3′-调控区的pOV3K; 无内含子的pOV6K表达水平显著低于含不同长度第一内含子的pOV3K、pOV4K和pOV5K, 重组酶表达水平随第一内含子的缩短呈逐渐下降趋势。该试验结果表明ov第一内含子和3′-调控区对目的基因在鸡输卵管细胞中的表达具有正调节作用, 应当包括在鸡输卵管表达载体中。     

小拟南芥chitinase基因原核表达载体的构建及其在大肠杆菌中的表达

以野生资源小拟南芥(Arabidopsis pumila)chitinase基因的cDNA为基础,采用基因重组技术,将该基因按正确的阋读框架定向克隆于原核表达载体pET-30a( )中,转化大肠杆菌BL21(DE3),用IPTG诱导表达,并对表达产物进行SDS-PAGE分析.结果表明:重组小拟南芥chitinase基因在大肠杆菌中获得高效表达,其分子量约为40 KD.小拟南芥chitinase基因原核表达载体的成功构建和重组小拟南芥chitinase蛋白在大肠杆菌中的高效表达,为进一步研究其生物学功能奠定了基础.     

霍乱毒素B亚基融合蛋白表达系统的构建

霍乱毒素Ｂ亚基（ＣＴＢ）是良好的免疫佐剂和载体蛋白。本研究通过定点突变,在ＣＴＢ基因（ｃｔｘＢ）３′端终止密码前引入了限制性内切酶ＥｃｏＲＩ,构建了质粒ｐＭＣ０５。ｐＭＣ０５中ＣＴＢ与下游ｌａｃＺ′基因阅读框架相同,转化大肠杆菌后能够表达ＣＴＢ与β－半乳糖苷酶α肽的融合蛋白;所表达的融合蛋白能与ＧＭ１结合,说明融合蛋白保持ＣＴＢ的基本高级结构和生物学活性;融合蛋白能与抗－ＣＴＢ抗体结合,说明融合蛋白具有ＣＴＢ的抗原性。以上结果表明：通过将外源抗原决定簇基因融合至ｃｔｘＢ的３′端,在大肠杆菌中表达融合蛋白,构建基因工程肽苗是可行的。还探索了转录终止序列对融合基因蛋白表达水平的影响,构建了高效表达融合蛋白的载体－宿主系统。     

pBV220载体中外源基因二级结构与表达水平关系

运用极小化自由能RNA二级结构预测方法分析了pBV220载体中以表达水平20％作为分类标准的人白细胞介素2、人白细胞介素4等32个外源基因表达水平,结果表明5′端32～41区域和3′端25～46区域的二级结构自由能与表达水平具有显著的统计学意义,并运用Bays判别分析方法构建了判别函数,判别符合率为87.5％。     

cmv-3′LTR嵌合启动子对逆转录病毒载体MFG滴度及外源基因表达的影响

为减轻逆转录病毒载体介导的外源基因的沉默,进一步提高逆转录病毒载体MFG介导的外源基因的表达水平,同时探讨逆转录病毒3′端长末端重复序列(long terminalrepeat,LTR)内U3区对病毒基因表达的影响,将逆转录病毒载体3′端LTR内的U3区用cmv核心增强子、启动子序列替代,同时去除了3个与逆转录病毒载体启动子甲基化有关的序列NCR、DR,并以egfp为报告基因,构建了MFG egfp和MFG egfp cmv表达载体。结果显示:利用cmv启动子替代MFG载体3′端LTR的U3启动子序列,会显著降低MFG载体的病毒滴度及其介导的外源报告基因的表达。提示利用cmv启动子替代病毒载体的3′端LTR内的U3区,并不是提高MoMLV(moloneymurineleukemivirus)逆转录病毒载体介导外源基因的表达及其病毒滴度的理想策略。结果也同时提示:在MoMLV逆转录病毒3′端LTR的U3区,可能存在与病毒RNA加工、成熟及稳定性有关的信号序列。     

miR-138转录可下调p33ING1在衰老细胞中的表达

p33ING1参与了多种生物学过程,包括细胞生长抑制、凋亡、DNA损伤修复、染色质重塑等．近来研究显示,p33在细胞衰老过程中表达降低,这可能与衰老细胞的抗凋亡有关．但p33在衰老细胞中表达下调的分子机理仍不清楚．我们发现,在衰老细胞中miR-138表达升高与p33基因的表达降低密切相关．以下实验结果支持如此结论：(1)与年轻细胞相比,带p33ING1 3′UTR 报告载体荧光素酶活性在衰老细胞中降低;突变3′UTR上的miR-138结合位点可升高报告载体荧光素酶在衰老细胞中的活性;(2)在衰老细胞中miR-138的表达升高;(3)在年轻细胞中,过表达miR-138不仅可抑制带p33ING1 3′UTR 报告载体荧光素酶活性,而且下调细胞内p33ING1基因mRNA和蛋白水平.与此相反,抑制miR-138活性可升高带p33ING1 3′UTR 报告载体荧光素酶活性,并且上调细胞内p33ING1基因mRNA和蛋白水平．这些结果表明,p33ING1基因是miR-138的靶基因;在衰老过程中,miR-138表达升高, 由此导致该基因的表达降低．     

mas双向启动子

农杆菌Ti质粒上存在甘露碱合成酶 (mannopinesynthase)基因mas1′和mas2′ ,两基因之间 479bp的间隔区即为由mas1′和mas2′基因共用的双向启动子 .由于mas启动子长度较短 ,且在各种类型的植物中能够高效表达 ,所以可用于许多植物基因表达载体的构建 .为确定mas1′启动子不同区段的作用 ,将不同缺失长度的mas1′启动子与GUS报告基因融合 .在转基因烟草中发现 ,随着mas1′启动子片段的缩短 ,GUS活性表达水平反而提高 ,但当缺失至 - 5 8时便没有了活性 .表明有多个DNA元件调节mas1′启动子的活性 .进一步分析发现 ,在- 10 0～ - 5 8之间存…     

SOEing 法构建EGFP真核表达载体及其在杜氏盐藻中的表达

通过重叠区扩增基因拼接法（Gene splicing by overlap extension,SOEing）构建含有杜氏盐藻（Dunaliella salina）硝酸盐还原酶（NR）基因5′-上游序列（Pnr）and 3′-端序列（Tnr）的EGFP真核表达载体,并将其转化杜氏盐藻。利用改进的SOEing法,将杜氏盐藻NR基因Pnr与报告基因EGFP cDNA融合,并与pEGM-7zf克隆载体连接,顺序将盐藻NR基因Tnr序列与融合片段相连,构建含Pnr-EGFP-Tnr表达盒的盐藻真核表达载体p7NET。电击法转化杜氏盐藻,在盐藻转化株中观察到了EGFP的瞬时表达。此研究为转基因杜氏盐藻研究和成功建立杜氏盐藻生物反应器奠定了实验基础。     

乙型脑炎病毒表达载体的研究

用RT-PCR方法分段扩增了乙型脑炎病毒SA14—14—2疫苗株5′、3′NCR,利用融合PCR技术在5′、3′NCR之间引入BamHⅠ酶切位点,将5′NCR置于T7启动子控制之下,构建乙脑病毒微复制子表达载体pMR。分别将绿色荧光蛋白(GFP)和汉滩病毒核蛋门编码区基因插入到pMR中,构建两种表达外源基因的乙脑病毒微复制子表达载体：pMR—GFP和pMR-84FliS。绎荧光显微镜直接观察、Western blot、ELISA等方法检测,证实外源基因能够在辅助病毒SA14—14—2感染的BHK-21细胞中表达。     

miR-148a通过靶向调节己糖激酶2基因抑制乳腺癌细胞糖酵解和细胞增殖能力

为了探讨miR-148a及己糖激酶2（hexokinase 2,HK2）基因对人乳腺癌细胞糖酵解代谢途径的影响和可能机制,利用实时荧光定量PCR（real-time fluorescent quantitative PCR,qRT-PCR）检测多种乳腺癌细胞系中miR-148a的表达量,从中筛选miR-148a表达量相对较低的乳腺癌细胞系作为研究对象。再通过观察miR-148a表达量的变化对乳腺癌细胞葡萄糖摄取量、乳酸生成量和细胞增殖指标的影响,以探究miR-148a对乳腺癌细胞糖代谢能力的影响。随后,通过TargetScan在线数据库预测miR-148a和HK2基因的靶向关系,再通过双荧光素酶报告实验、Western免疫印迹以及基因回复实验进行验证,以进一步明确miR-148a和HK2在乳腺癌细胞的糖酵解代谢途径中的作用机制。通过qRT-PCR发现miR-148a在多种乳腺癌细胞系表达降低,尤其是在乳腺癌细胞系MDA-MB231中表达量显著降低（P<0.000 1）。过表达miR-148a使MDA-MB231细胞的葡萄糖摄取量、乳酸生成量、细胞增殖指标均显著下降（P<0.01）;而抑制miR-148a表达使MDA-MB231细胞葡萄糖摄取量、乳酸生成量、细胞增殖指标均显著上升（P<0.01）。通过TargetScan在线数据库预测得出,miR-148a与HK2基因3′非编码区（3′-untranslated region,3′-UTR）具有部分结合位点;而双荧光素酶报告实验发现miR-148a与野生型HK2基因的3′-UTR荧光素酶报告载体结合,不与突变型HK2基因的3′-UTR结合。Western免疫印迹检测结果表明,过表达miR-148a使MDA-MB231细胞中HK2蛋白表达量显著下降（P＜0.000 1）,而抑制miR-148a表达则促进HK2蛋白表达量显著上升（P<0.05）。基因回复实验显示,过表达HK2基因使MDA-MB231乳腺癌细胞的葡萄糖摄取量、乳酸生成量、细胞增殖指标显著上升（P＜0.01）;将过表达miR-148a载体与过表达HK2载体共转染MDA-MB231细胞,miR-148a逆转了HK2所致的葡萄糖摄取量增加和乳酸生成量上升,并抑制细胞增殖。因此,研究提示,miR-148a可通过靶向抑制HK2基因表达而抑制乳腺癌细胞MDA-MB231糖酵解代谢和细胞增殖。     

抗CD20嵌合抗体片段Fab′突变体的表达和活性研究

利用PCR方法从抗CD20单链抗体（ScFv）表达载体上扩增抗CD20抗体轻链可变区基因（V^L）、重链可变区基因（V^H）,同时在抗体的可变区引入突变,然后将V^H、V^L基因重组到Fab′表达载体pYZF1中,构建抗CD20嵌合抗体Fab′片段表达载体,并在大肠杆菌16c9中进行高效可溶性分泌表达。经大量的筛选,获得一个产量和活性均有所提高的突变克隆。其突变位点在轻链可变区的CDR1区,即G77→A（Ser→Asn）。突变的抗体的表达量为每克干菌3.8 mg,而未突变抗体的表达量为每克干菌1.3 mg。突变体的亲和力常数K_a为2.2×10⁹ L/mol,约为突变前的2倍。竞争性免疫荧光抑制实验表明,突变的Fab′片段能竞争性抑制鼠源性抗CD20抗体HI₄₇和CD20表达细胞Raji细胞的结合,使HI₄₇的结合阳性率由98%下降至37.55%,体外细胞生长抑制试验亦证明突变的Fab′片段的抑制活性明显高于未突变的抗体。