可使RNA体外特异性扩增的Qβ复制酶技术

Q_β复制酶是由 Q_β噬菌体感染大肠杆菌后诱导产生的一种 RNA 依赖性的 RNA 聚合酶,对 MDV-1RNA 的复制有高度特异性和极高的扩增效率。可利用 RNA 重组技术,以 MDV-1RNA 为载体,制备含特异 RNA探针的可复制的重组 MDV-1RNA,用 Q_β复制酶体外特异性扩增与靶分子杂交的RNA 探针,以达到检测靶分子的目的。这项技术比 PCR 技术更先进,更优越,具有广泛的应用前景。一、Q_β复制酶Q_β复制酶(Q-beta replicase)是由Q_β噬菌体感染大肠杆菌后诱导产生的一种RNA 依赖性的 RNA 聚合酶,由四个亚     

Qβ噬菌体RNA复制酶基因的克隆及在大肠杆菌中的表达

构建了带有Qβ噬菌体RNA复制酶cDNA基因的重组表达质粒pKK-Rep,采用电泳分析的方法考察了不同浓度的IPTG、不同的葡萄糖浓度对pKK-Rep在E.coli JM109中表达RNA复制酶蛋白的影响。结果表明,0.01mmol/L IPTG可以有效诱导pKK-Rep表达RNA复制酶蛋白,但表达的RNA复制酶蛋白大多数为不溶性蛋白。在培养基中添加0.02%的葡萄糖对该RNA复制酶蛋白的组成型表达无明显的影响,但当葡萄糖浓度增加至0.04%-1.0%时,这种组成型表达量显著降低。采用MDV－poly( )RNA作为模板来体外检测可溶性表达蛋白的活性,结果表明其具有体外特异扩增RNA模板的活性。     

重组RNA技术的诞生

重组RNA技术,是美国哥伦比亚大学癌症研究所Kramer、Mills和Mide三人合作发明的。1984年初,哥伦比亚大学科技发展办公室已为该项技术申请专利。重组RNA技术的诞生意味着分子生物学在继重组DNA技术之后,又进入一个新的发展阶段。过去,人们只能在试管中利用DNA模板,RNA多聚酶及其辅因子很困难地转录出少量RNA,应用重组RNA技术,用100毫微克的RNA模板在一小时内就能复制出一毫克的RNA。重组RNA技术的关键所在是Qβ复制酶,它是1965年从被Qβ细菌病毒感染的寄主细胞中发现的一种RNA复制酶。当QβRNA侵入寄主细胞,能编码三种蛋白质:外壳蛋白、     

RNA的重组技术

RNA的重组技术是一种制造大量RNA的新技术。这是应用噬菌体Qβ的RNA复制酶,在含有少量RNA模板的体系中产生大量的RNA产物的新方法,在其中应用了RNA重组体以维持QβRNA复制酶的严格特异性。     

Hoechst公司改变兼并计划

西德Hoechst公司上个月撤回收买美国Gene-Tvak Systems公司(马萨诸塞州)的计划.中止收买的理由还不清楚.Gen-Trak公司是开发制造DNA探针诊断药的厂家.1988年销售额为2580万美元,纯利润70万美元.主要开发检查食品中沙门氏菌的DNA探针等.正在研究用Qβ复制酶的RNA扩增反应,目标是开发基因诊断系统.在     

Qβ RNA 复制酶中亚基的共表达对β亚基溶解性的影响

在体外RNA和蛋白质合成及自复制系统的研究中 ,QβRNA复制酶作为以RNA为模板的RNA聚合酶 ,是比较重要的应用酶种之一。该酶由 4个亚基组成 ,其中只有 β亚基是由病毒基因编码 ,而其他 3个亚基都是宿主蛋白。利用普通表达载体合成Qβ复制酶时 ,得到的 β亚基几乎都是不溶性蛋白 ,从而影响了Qβ复制酶的活性和产率。为尝试提高 β亚基的溶解性 ,构建含有β亚基基因的表达质粒pBAD 33 rep ,同时利用pET2 1a( )为表达载体表达其他 3个亚基进行共表达研究。不同亚基组合的共表达结果通过SDS PAGE分析表明 ,当 β亚基与EF Tu Ts亚基共表达时 ,溶解度有一定的提高 ,而且可溶性部分也具有复制酶活性。通过调节共表达诱导物浓度 ,相对增强可溶性 β亚基的表达 ,可溶性Qβ复制酶酶量得到相应的提高     

滚环复制技术的建立及在RNA病毒基因检测中的初步应用

滚环复制是噬菌体繁殖所采取的一种基因复制方式,这种方式可使单链的环形分子在聚合酶和引物的作用下进行体外自我扩增。本文中用可特异性连接环化的寡核苷酸链作为探针,分别进行了1份细胞培养的禽流感病毒H5N1亚型样品、1份细胞培养的SARS病毒样品和4份丙型肝炎病毒阳性血清样品的检测。检测原理是探针与靶序列杂交后便可在T4DNA连接酶的作用下形成滚环复制中的环化单链分子,该分子在同温下可被特异性引物滚动复制和支链扩增。本文还利用按禽流感病毒NA1基因区序列合成的模拟DNA分子对该检测方法的灵敏度进行了测试。结果显示：利用固相RCA技术成功检测到三种RNA病毒的基因,该方法的灵敏度可达到能检测10^3拷贝模式DNA分子的水平。与传统的PCR方法敏感性的比较尚待进一步研究。     

Qβ RNA 复制酶中亚基的共表达对β亚基溶解性的影响

在体外RNA和蛋白质合成及自复制系统的研究中,Qβ RNA复制酶作为以RNA为模板的RNA聚合酶,是比较重要的应用酶种之一。该酶由4个亚基组成,其中只有 β亚基是由病毒基因编码,而其他3个亚基都是宿主蛋白。利用普通表达载体合成Qβ复制酶时,得到的β亚基几乎都是不溶性蛋白,从而影响了Qβ复制酶的活性和产率。为尝试提高β亚基的溶解性,构建含有β亚基基因的表达质粒pBAD 33rep,同时利用pET21a(+)为表达载体表达其他3个亚基进行共表达研究。不同亚基组合的共表达结果通过SDSPAGE分析表明,当β亚基与EFTuTs亚基共表达时,溶解度有一定的提高,而且可溶性部分也具有复制酶活性。通过调节共表达诱导物浓度,相对增强可溶性β亚基的表达,可溶性Qβ复制酶酶量得到相应的提高。     

链特异性RT-PCR方法检测口蹄疫病毒负链RNA

旨在建立一种快速、灵敏、特异的检测口蹄疫病毒在复制过程中产生的负链RNA的方法。根据口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus,FMDV)病毒5’-非编码区(5’-UTR)基因序列,设计了5条引物链特异性RT-PCR引物,建立检测口蹄疫病毒负链RNA的链特异性RT-PCR方法。提取FMD病毒RNA,应用设计的正向引物T1-H1做反转录引物,经反转录和RNA酶A消化后,再经两轮链特异性PCR扩增,可特异性地检测FMDV在复制过程中产生的负链RNA。所建立的检测口蹄疫病毒负链RNA的链特异性RT-PCR方法是一种可靠的方法,在确定细胞培养物和动物感染FMDV的病毒复制和了解病毒的致病性研究中具有应用前景。     

连接酶链反应技术在衣原体诊断中的应用

核酸扩增技术在感染常规诊断中的作用已被确认,技术不仅包括多聚酶链反应（ＰＣＲ）,而且也包括连接酶链反应（ＬＣＲ）,自我持续序列复制（３ＳＲ）,扩增探针和Ｑβ复制酶。本文综述了ＬＣＲ在衣原体检测中的应用,并与其它方法进行了比较,以助于了解ＬＣＲ技术在衣原体诊断中的应用优势。     

基因扩增技术的一次重大改进

PCR技术是一项新的快速的基因扩增技术,本文简述了PCR技术原理,操作过程及在遗传性疾病分析,检定诸如艾滋病或有关病毒序列的传染病因子,活化的致癌基因研究,等位基因序列变化分析,基因工程和蛋白质工程研究开发的广泛用途。例举了HIV的检定结果。文中还简述了比PCR技术更先进的Q-β复制酶技术原理、操作过程和应用前景。     

用SARS冠状病毒全基因组芯片杂交方法分析SARS-CoV

为从临床样品中检测和分析SARSCoV病毒打基础,并为分析SARSCoV病毒的复制和转录等机理提供一种有效方法。以SARS冠状病毒TOR2株序列作为标准设计和制备一种覆盖SARS冠状病毒全基因组的寡聚核苷酸芯片,探针长度为70nt,每相邻的探针序列重复25nt,共660条。用该芯片分析了细胞培养的SARSCoV病毒总RNA、7个SARSCoV病毒的基因克隆片段。对RNA样品用随机引物进行反转录PCR获得cDNA。对DNA用随机引物扩增和dUTPcy3标记。结果用这种芯片杂交检测SARSCoV病毒RNA可见阳性信号呈全基因组分布,并且有多处连续的阳性信号点;用正常人的白细胞RNA为对照,杂交未出现明显阳性信号。检测7个SARSCoV病毒基因克隆片段,在该片段相应的探针区段出现连续阳性信号点。这种方法可有效地检测和分析样品中SARS冠状病毒全基因组的信息。     

一种用于基因芯片可靠的双轮RNA线性扩增技术

DNA微阵列能在一次实验中检测成千上万个基因的表达情况, 有助于阐明疾病发生的分子机制及发现新的诊治靶标.但常规方法需要大量RNA, 因而基于T7 RNA线性扩增技术逐渐成为微阵列表达谱实验中最常用的探针制备方法.本方法将实验步骤进一步改进,增加额外的一轮体外转录,并结合Klenow酶标记技术来制备cDNA靶标和寡核苷酸芯片杂交.从纳克量级的总RNA起始,本方法和常规的RNA单轮线性扩增法相比,仍然准确地保留了约70%的基因表达信息.同一RNA样本的自身比较实验及重复实验结果也显示,该方法具有较高的可靠性和重复性.RNA双轮体外扩增法需要的起始RNA相对于常规的单轮扩增法减少了很多（10 ng甚至更少）,因而非常适合分析那些只能提供微量RNA的样本.     

利用基于GFP的FRET探针检测β-分泌酶的活性

β淀粉样肽(amyloidβ-peptide,Aβ)在阿尔茨海默病(Alzheimeir’s disease,AD)患者脑内的异常产生和积累在AD的发病机理中扮演着重要的角色。β-分泌酶对淀粉样前体蛋白的裂解是Aβ产生的关键步骤,因此抑制β-分泌酶的活性成为AD药物治疗的一个重要策略。为了检测β-分泌酶的活性,应用基因工程技术将β-分泌酶作用底物序列(NFEV)的两端分别与绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)的颜色突变体--青色荧光蛋白(cyan fluorescent protein,CFP)和黄色荧光蛋白(yellow fluorescent protein,YFP)相连,构建了一个基于GFP的荧光能量共振转移(fluorescence resonance energy transfer,FRET)探针。荧光光谱分析结果显示,该荧光融合蛋白中CFP和YFP之间存在着较强的FRET。而当与β-分泌酶进行孵育后,FRET逐步降低,证明该探针能被β-分泌酶酶切。SDS-PAGE分析显示探针与β-分泌酶孵育后,荧光融合蛋白由60 kD大小逐渐变成30kD大小的蛋白,表明探针被β-分泌酶酶切成CFP和YFP分子,证实了荧光光谱的结果。这些结果表明,可通过检测探针的FRET效率方便地分析β-分泌酶的活性,为进一步筛选β-分泌酶的抑制剂提供了一个平台。     

肝素对逆转录抑制作用的研究

目的:研究肝素在逆转录过程中的作用.方法:提取人肺胚胎二倍体细胞和肝素抗凝血中总RNA,经1%琼脂糖凝胶电泳鉴定RNA的质量好后,逆转录合成相应的cDNA,分别进行看家基因β-actin的聚合酶链反应(PCR),其产物用1%琼脂糖凝胶电泳检测;用基因芯片技术检测cDNA.将肝素抗凝血中提取的总RNA分为等量的两部分,分别用肝素酶或氯化锂处理RNA进行逆转录为cDNA和RNA合成cDNA后再用肝素酶或氯化锂处理,分别进行看家基因β-actin的聚合酶链反应(PCR),其产物用1%琼脂糖凝胶电泳检测;并用基因芯片技术检测氯化锂处理RNA后cDNA.结果:二倍体细胞来源的RNA为模板,能扩增出β-actin产物,并且在基因芯片上有杂交点.肝素抗凝血来源的RNA,在肝素酶或氯化锂作用后行逆转录者,能扩增到β-actin的目的片段,且基因芯片上有杂交点;而在未处理者不能扩增到目的片段,且基因芯片上无杂交点.结论:肝素是一种逆转录的抑制剂.对RNA逆转录cDNA过程有较强的抑制作用.     

实时荧光重组酶聚合酶扩增快速检测临床常见曲霉菌方法的建立

目的:针对曲霉菌属转录间隔区ITS1设计引物、探针,利用实时荧光重组酶聚合酶扩增(Real-time RPA)技术建立一种快速、准确、经济的临床常见曲霉菌检测鉴定方法。方法:利用建立的实时荧光重组酶聚合酶扩增体系对标准菌株及临床标本提取的DNA进行扩增,验证该方法的性能。结果:本研究针对曲霉菌属转录间隔区ITS1设计引物、探针利用RPA试剂盒(荧光型)建立了Real-time RPA扩增体系,在15分钟内即可检测出临床常见的四种曲霉菌;特异性试验结果显示反应体系只对烟曲霉、黄曲霉、土曲霉、黑曲霉四种曲霉呈现出明显的扩增曲线,而其它细菌和真菌均无扩增曲线。灵敏性试验显示最低检出限为10-3 ng/μL。临床验证试验的12份曲霉菌均有较高的扩增效应。结论:本研究建立的Real-time RPA方法能快速、特异、灵敏地检出烟曲霉、黄曲霉、土曲霉、黑曲霉等临床常见曲霉菌,为曲霉菌的快速、现场检测提供了一种新的思路。     

黑曲霉bgl基因的cDNA克隆及序列分析

通过一步法提取黑曲霉AS3．796的总RNA,利用依据其他黑曲霉β-葡萄糖苷酶（bgl）基因序列设计的一对特异性引物,采用RT-PCR方法扩增得到了该菌bgl基因cDNA片段。将目的片段与pGEM-T载体连接并转入大肠杆菌。序列测定结果表明该cDNA片段大小为2583bp,其基因序列与已公布的其它黑曲霉bgl基因的同源性最高可达99％。蛋白质分析结果表明该β-葡萄糖苷酶属于糖苷水解酶家族3成员。     

应用纳米金探针检测HSV-2的目视化基因芯片

本实验建立了一种应用金标链霉亲和素探针的目视化高灵敏度检测单纯疱疹病毒2型(HerpesSimplexVirus-2,HSV-2)的基因芯片。该芯片以HSV-2DNA聚合酶的高保守区为靶序列,设计HSV-2特异性引物和探针,通过PCR反应使扩增产物标记上生物素;氨基修饰的探针固定在活化的玻片上,与生物素标记的扩增产物杂交;利用生物素与链酶亲和素高亲合力的特性,加入纳米金标记的链酶亲和素后形成生物素-链酶亲和素-纳米金生物反应放大系统;银染反应后,达到目视化检测HSV-2效果。该HSV-2检测基因芯片能目视化检测出100fmol/L的HSV-2扩增产物,具有灵敏度高,低成本的特点,通过临床标本验证表明该芯片具有较高的准确性。     

黄病毒属病毒复制子载体研究进展

RNA复制子是一种能自主复制的RNA载体,保留了病毒非结构蛋白(复制/转录酶)基因,而结构蛋白基因缺失或由外源抗原基因替代,复制/转录酶可控制载体RNA在细胞质中高水平复制以及外源基因的高水平表达。在黄病毒属病毒感染性克隆基础上,其复制子载体得到了成功的构建。黄病毒属病毒复制子为病毒基因组结构功能研究、表达载体构建、假病毒包装及新型疫苗制备等提供了新的技术平台。本文综述黄病毒属病毒复制子的构建原理、方法及应用。     

应用纳米金探针检测HSV-2的目视化基因芯片

本实验建立了一种应用金标链霉亲和素探针的目视化高灵敏度检测单纯疱疹病毒2型(Herpes Simplex Virus-2, HSV-2)的基因芯片.该芯片以HSV-2 DNA 聚合酶的高保守区为靶序列,设计HSV-2特异性引物和探针,通过PCR反应使扩增产物标记上生物素;氨基修饰的探针固定在活化的玻片上,与生物素标记的扩增产物杂交;利用生物素与链酶亲和素高亲合力的特性,加入纳米金标记的链酶亲和素后形成生物素-链酶亲和素-纳米金生物反应放大系统;银染反应后,达到目视化检测HSV-2效果.该HSV-2检测基因芯片能目视化检测出100fmol/L的HSV-2扩增产物,具有灵敏度高,低成本的特点,通过临床标本验证表明该芯片具有较高的准确性.