转基因鸡生物反应器载体的构建及其表达特性分析

以增强型绿色荧光蛋白和萤火虫荧光素酶为报告基因,构建了鸡卵清蛋白启动子表达载体和慢病毒载体,以巨细胞病毒 (Cytomegalovirus,CMV)启动子表达载体为对照,转染或感染鸡原代输卵管上皮细胞、鸡胚成纤维细胞、鼠3T3-L1前脂肪细胞和牛乳腺上皮细胞,通过荧光和酶活性检测,旨在筛选出用于实现转基因鸡生物反应器的高效特异性表达载体。结果发现,鸡卵清蛋白启动子表达载体转染以上4种细胞后2种标记基因均有表达,没有表现出明显的细胞特异性,且荧光素酶检测结果表明其在各细胞组中表达活性都低于CMV启动子表达载体100倍以上;慢病毒载体感染以上4种细胞后2种标记基因均有表达,在鸡输卵管上皮细胞组感染单个细胞的病毒颗粒 (Multiplicity of infection,MOI) 为20时绿色荧光蛋白表达量就可以达到CMV启动子表达载体的水平。上述结果表明,基于卵清蛋白基因调控序列构建的表达载体无法实现外源基因的高效、特异性表达,而慢病毒载体在表达活性和广泛性上可以用于进行鸡输卵管生物反应器的研究。     

HNF1α对人FXR 启动子的调控作用

为探讨肝细胞核因子1α（HNF1α）对人胆汁酸受体（FXR）转录激活的作用及机制,将含HNF1α的真核表达载体（pcDNA3.1(+)HNF1α）和含有FXR启动子的荧光素酶报告基因载体共转染人肝癌细胞系HepG2,检测转染细胞中荧光素酶活性并用半定量RT-PCR、免疫印迹法检测FXR的表达.QuikChange法对FXR启动子HNF1α可能结合位点进行突变,将包含突变点的重组荧光素酶报告质粒单独或与pcDNA3.1(+)共同转染HepG2细胞,检测各组荧光素酶活性.根据凝胶电泳迁移率变化,分析HNF1α与FXR启动子区域的结合.结果发现,转染pcDNA 3.1(+)HNF1α可以上调FXR在HepG2细胞中的表达,并增强FXR启动子活性且具有剂量依赖性;－65～－48区域的点突变,导致FXR启动子活性明显降低,共转染pcDNA3.1(+)HNF1α也不具有增强作用.结果提示,转录因子HNF1α能调控FXR基因表达,其机制为：HNF1α与FXR启动子区域－65～－48区域的反向半位点结合,发挥其反式激活作用.     

白血病细胞中不同启动子驱动外源基因表达能力差异分析

为了分析不同启动子在白血病细胞中驱动外源基因表达能力的差异,文章选择了4种含不同启动子EF1α、PGK、Ubiquitin和CMV驱动的GFP报告基因的慢病毒载体,用以感染4种不同的白血病细胞株——NB4、HL60、Kasumi和THP1,利用荧光显微镜、流式细胞仪和荧光定量PCR的方法检测其GFP表达效率,发现EF1α启动子驱动GFP表达的能力最强,CMV最弱,PGK和Ubiquitin则介于两者之间。该结果提示在白血病细胞中研究基因功能时,应根据不同的研究需求选择最为合适的启动子。     

EphA3基因启动子区域定位表达及活性分析

目的构建含有不同长度EphA3基因启动子片段的报告基因载体,研究其在293T细胞和MEF细胞中的转录活性。方法以Balb／C小鼠基因组DNA为模板,扩增不同长度的EphA3基因启动子片段,并克隆进入荧光素酶报告基因质粒pGL3-Basic真核表达载体内。酶切鉴定及基因测序无误后,将重组质粒和pRL—CMV内对照质粒共转染293T和MEF细胞,分析不同长度的OhA3基因启动子片段的转录活性。结果酶切和测序鉴定表明表达载体构建成功,EphA3基因的核心启动子区域位于-279bp～＋110bp之间,在293T细胞和MEF细胞中其转录活性相似。结论成功构建了荧光素报告基因重组质粒,并确定了BphA3基因的核心启动子区域。     

雌激素受体α真核表达载体的构建及其转录活性

目的：构建雌激素受体α（ERα）高效真核表达载体,并检测其转录活性。方法：用常规PCR方法特异扩增带有Flag标签的人ERα全长编码序列,经双酶切后将其克隆到真核表达载体pIRESpuro2中,构建重组质粒pIRESpuro2-Flag-ERα;用Westernblot鉴定该重组质粒介导的Flag-ERα在人胚肾细胞株293T中的表达情况;用含雌激素应答元件的报告基因系统检测ERα的转录活性。结果：构建了pIRESpuro2-Flag-ERα重组质粒,该质粒介导的融合蛋白在293T细胞中得到表达,并可以激活含雌激素应答元件的报告基因的活性。结论：ERα高效真核表达载体的构建为进一步研究ERα在乳腺癌中的作用奠定了基础。     

人p53启动子萤光素酶报告基因的构建及其活性测定

目的：克隆p53基因的启动子,插入萤光素酶报告基因载体,并检测启动子活性。方法：采用PCR技术从人肝癌细胞系HepG2基因组中扩增人p53启动子,插入萤光素酶报告基因载体pGL4．0-empty,将重组质粒转染293T、ZR75-1、HepG2、A549细胞,测定p53启动子的转录活性。结果：构建了p53启动子的萤光素酶报告基因;通过测序及质粒酶切鉴定,所构建的p53启动子正确;活性实验表明,报告基因在多种细胞中显示构建的p53启动子活性,并呈现一定的剂量效应;转录因子USF能以剂量效应方式提高p53报告基因的转录活性。结论：克隆了人p53启动子,为进一步研究调控p53的转录因子奠定了基础。     

徐州医学院病原生物学与免疫学教研室

目的:建立高活性的PSA启动子荧光素酶报告载体。方法:提取前列腺癌细胞PC-3总DNA,PCR扩增出PSA启动子片段,建立PSA启动子荧光素酶重组载体PGL3-psap,通过脂质体介导将重组载体转染到前列腺癌细胞PC-3中,使用荧光素酶检测系统检测其活性。结果:DNA测序结果表明成功构建荧光素酶重组载体PGL3-psap,荧光素酶检测显示重组载体在前列腺癌细胞PC-3中有较强活性。结论:本研究成功构建了具有高度活性的PSA启动子荧光素酶报告载体,为进一步研究前列腺癌的诊断和治疗提供了实验基础。     

牙鲆甲状腺激素受体TRαA介导甲状腺激素调控的靶基因鉴定

为了鉴定牙鲆甲状腺激素受体TRs介导甲状腺激素调控的靶基因, 研究采用RT-PCR克隆了TRαA基因的CDS区, 并构建了p3×Flag-TRαA重组真核表达载体;该重组质粒转染HEK293T细胞后, RT-PCR、实时定量PCR与Western blot检测均表明牙鲆TRαA在哺乳动物蛋白表达系统中成功转录并翻译;且重组质粒转染的细胞裂解液通过G1亲和层析柱纯化、过滤除菌可得到纯的融合蛋白3×Flag-TRαA, 然后双荧光素酶报告实验通过在HEK293T细胞中共转染p3×Flag-TRαA和含候选靶启动子的报告基因表达载体pGL3-Pro-atoh8-1517/1333/708, 表明TRαA受体结合在atoh8基因启动子区–1497— –688特异的2个TRE识别序列来调控该基因的转录, 即atoh8是TRαA介导甲状腺激素直接调控的靶基因。研究为深入探究甲状腺激素受体TRαA介导甲状腺激素调控的信号通路提供了基础依据。     

Expression of exogenous human hepatic nuclear factor-1α by a lentiviral vector and its interactions with Plasmodium falciparum subtilisin-like protease 2

The onset, severity, and ultimate outcome of malaria infection are influenced by parasite-expressed virulence factors as well as by individual host responses to these determinants. In both humans and mice, liver injury follows parasite entry, persisting to the erythrocytic stage in the case of infection with the fatal strain of Plasmodium falciparum. Hepatic nuclear factor (HNF)-1α is a master regulator of not only the liver damage and adaptive responses but also diverse metabolic functions. In this study, we analyzed the expression of host HNF-1α in relation to malaria infection and evaluated its interaction with the 5'-untranslated region of subtilisin-like protease 2 (subtilase, Sub2). Recombinant human HNF-1α expressed by a lentiviral vector (LV HNF-1α) was introduced into mice. Interestingly, differences in the activity of the 5'-untranslated region of the Pf-Sub2 promoter were detected in 293T cells, and LV HNF-1α was observed to influence promoter activity, suggesting that host HNF-1α interacts with the Sub2 gene.     

慢病毒介导的GFP-Hsp90αE47A基因在HepG2细胞表达及对细胞增殖性影响的研究

目的：建立真核细胞表达的GFP-Hsp90αE47A基因重组慢病毒载体三质粒包装细胞系统,并检测其对细胞增殖性的影响,为进一步研究HSP90分子伴侣功能奠定基础。方法：制备完整的重组慢病毒载体三质粒系统：转移质粒（Hsp90αE47A/psin-GFP）,包装质粒（ΔNRF）及包膜蛋白质粒（VSV-G）。磷酸钙法将三质粒共转染293T包装细胞,48h后收集病毒上清。将制备好的慢病毒颗粒感染HepG2细胞,在荧光显微镜下观察报告基因GFP的表达情况,Westernblot检测HepG2细胞GFP-Hsp90α表达。MTT法检测细胞增殖情况。结果：转染后的293T和感染后的HepG2细胞能观察到较强的绿色荧光,培养液上清病毒滴度约为3.0×103ifu/μl,HepG2细胞中有GFP-Hsp90α蛋白的表达。内源性Hsp90α表达无明显上升（为对照组的1.05±0.15倍,P〈0.05,t检验）,有明显外源性GFP-Hsp90αE47A蛋白的表达,为对照组内源性Hsp90α的0.68±0.12倍。外源性GFP-Hsp90αE47A蛋白的表达HepG2细胞增殖活性于第4d有明显抑制。（1.051±0.03vs1.349±0.05,P〈0.05,t检验）。结论：成功建立重组慢病毒载体的三质粒包装细胞系统,并将GFP-Hsp90αE47A基因在HepG2细胞中稳定表达,且并未引起细胞明显的热休克反应而导致的内源性Hsp90α增高;且能明显抑制细胞增殖,为后期Hsp90α分子伴侣功能进行研究奠定基础。     

Development and characterization of a binary gene expression system based on bacteriophage T7 components in adenovirus vectors

To explore the utility of the bacteriophage T7 binary system in adenovirus (Ad) vectors we constructed three Ad5-based vectors containing the T7 RNA polymerase (T7pol) gene in either early region 1 (E1) or E3. The recombinant Ad vectors were either deficient (AdT7pol1, AdT7pol2) or competent (AdT7pol3) for replication in human cells other than Ad5 transformed (293) cells. To test the ability of the T7 polymerase produced by these vectors to drive gene expression, a reporter vector was constructed with an E1 substitution comprising the bacterial β-galactosidase (βGal) (lacZ) gene under the control of the T7 gene 10 promoter (T7pro) and linked to the encephalomyocarditis virus (EMCV) internal ribosome entry site (IRES) (AdBHG10T7βGal). Coinfections were performed with the various AdT7pol vectors and the reporter vector, and expression was analysed in three different human cell lines: 293, A549 and MRC-5. Depending on the AdT7pol vector used, different levels of expression were obtained from the reporter gene. In 293 cells, expression was detected following infection at very low multiplicities of infection (moi) with all of the T7pol vectors when coinfected with the reporter vector AdBHG10T7βGal. In A549 and MRC-5 cells very little expression was detected using AdT7pol1 or pol2 and efficient expression was only obtained when relatively high moi values of the replication-competent vector were used in the coinfections. We also constructed a single vector containing both elements of the T7 system (T7pol in E3 and T7 promoter driving expression of the chloramphenicol acetyl transferase (cat) gene in E1). This vector proved difficult to rescue but was stable once isolated. Finally, experiments performed to evaluate the `leakiness' of the Ad-T7 system detected very little expression from the T7pro in the absence of T7 polymerase suggesting this system may be useful for the cloning and expression of genes encoding cytotoxic proteins.     

FLT-1启动子在血管内皮细胞中特异生物活性的检测及其意义

目的:构建带有组织特异性FLT-1启动子的真核表达载体,检测其在转染的人脐静脉内皮细胞（HUVEC）中对荧光素酶报告基因表达的驱动能力。方法：采用PCR扩增FLT-1启动子,插入到pGL3-Basic-luc载体中,构建携带FLT-1启动子的真核表达载体pGL3-FLT-Basic-luc,经脂质体法转染HUVEC、HepG2、NIH3T3和HEK293细胞,于转染48h后采用双荧光报告系统检测荧光素酶表达活性。 结果:酶切及测序证实构建的pGL3-FLT-Basic-luc载体中含有序列正确的FLT-1基因启动子,双荧光报告系统检测显示,转染的HUVEC细胞其荧光素酶活性明显高于HEK293细胞（P<0.01）,而转染的HepG2和NIH3T3细胞中未检测出荧光素酶表达。结论:克隆的FLT-1启动子具有较高的血管内皮特异性转录活性,可作为血管疾病靶向基因治疗的启动子来源。图     

HVJ-envelope vector for gene transfer into central nervous system

To overcome some problems of virus vectors, we developed a novel non-viral vector system, the HVJ-envelope vector (HVJ-E). In this study, we investigated the feasibility of gene transfer into the CNS using the HVJ-E both in vitro and in vivo. Using the Venus reporter gene, fluorescence could be detected in cultured rat cerebral cortex neurons and glial cells. In vivo, the reporter gene (Venus) was successfully transfected into the rat brain by direct injection into the thalamus, intraventricular injection, or intrathecal injection, without inducing immunological change. When the vector was injected after transient occlusion of the middle cerebral artery, fluorescence due to EGFP gene or luciferase activity could be detected only in the injured hemisphere. Finally, luciferase activity was markedly enhanced by the addition of 50 U/ml heparin (P<0.01). Development of efficient HVJ-E for gene transfer into the CNS will be useful for research and clinical gene therapy.     

小鼠组蛋白H3K4甲基化酶Smyd3启动子荧光素酶报告载体的构建与活性分析

为研究小鼠(Mus musculus)组蛋白H3 K4甲基化酶基因Smyd3转录调控的分子机制,本研究首先通过PCR的方法克隆了5条不同长度的Smyd3启动子5’端缺失片段,与pMD19-T载体连接后,双酶切克隆入pGL3-Basic荧光素酶报告基因载体,构建Smyd3启动子-pGL3-Basic报告基因重组质粒,瞬时转染HEK293细胞48 h后采用双报告基因检测试剂盒检测Smyd3启动子各缺失片段的相对荧光活性.结果表明,本研究成功构建Smyd3启动子5’端缺失片段-pGL3-Basic荧光报告基因重组质粒,所构建的启动子重组子转染组与阳性对照组相比表现出荧光活性,并且pGL3-Smyd3-4的荧光活性最强,是其他的2至4倍左右,pGL3-Smyd3-5的荧光活性最弱.本研究初步确定Smyd3基因的启动子核心区域可能位于-533～-42bp之间,在-2026～-533 bp之间可能存在启动子负调控序列.     

PD-1核心启动子的获得及活性鉴定

目的:构建PD-1(programmed death receptor 1)全长启动子及不同截短体的报告基因,并对其转录活性进行检测。方法:通过PCR及双酶切方法,从人全血基因组DNA中获得PD-1基因编码序列,包含不同长度碱基的PD-1启动子序列,分别克隆到报告基因pGL3-Basic载体上,构建8个不同长度PD-1启动子的报告基因;用脂质体转染法将8个报告基因分别转染至Jurkat细胞系;采用双萤光素酶报告基因系统评估PD-1启动子的活性。结果:经PCR方法扩增出大小分别为1650、1450、1250、1128、874、674、474和274 bp的不同长度的PD-1启动子序列,测序正确(与GenBank报道一致),酶切鉴定正确;瞬时转染Jurkat细胞系后经报告基因检测,8个启动子均具有转录活性。结论:构建了PD-1启动子的报告基因,并证实均有转录活性,且以pGL3-1128活性最高,为PD-1的核心启动子,为进一步研究PD-1的转录调控奠定了实验基础。     

含分泌型萤光素酶和绿色荧光蛋白双报告基因的慢病毒载体的制备与表达分析

目的:制备含分泌型萤光素酶和绿色荧光蛋白双报告基因的慢病毒载体,为慢病毒载体的进一步广泛应用奠定基础。方法:克隆构建含分泌型萤光素酶和绿色荧光蛋白双报告基因的转基因载体pCS-gluc-2A-eGFP,酶切与序列分析鉴定其正确后,与包装质粒pCMVHR’Δ8.2、包膜质粒pVSV-G共转染293FT细胞,获得含分泌型萤光素酶和绿色荧光蛋白双报告基因的重组慢病毒载体;重组慢病毒载体感染A549、Huh7细胞后,用荧光显微镜直接观察报告基因GFP的表达,或取细胞上清实时检测分泌型萤光素酶的表达。结果:制备了含双报告基因的重组慢病毒载体,感染细胞后可以活体观察绿色荧光蛋白的表达,也可以快速灵敏地检测到分泌型萤光素酶的表达。结论:所获含分泌型萤光素酶和绿色荧光蛋白双报告基因的重组慢病毒载体感染效率高,表达易于活体实时检测,灵敏度高。本研究为慢病毒载体的广泛应用奠定了基础。