结合SSH和cDNA芯片技术在植物研究中的应用

抑制性差减杂交(Suppression Subtractive Hybridization,SSH)技术是分离差异表达基因的一种新方法。cDNA芯片也是近年来发展起来的一种新技术,它是指将大量的特定的寡核苷酸片段或基因片段作为探针,有规律地排列固定于硅片、玻片、塑料片等固相支持物上制成的芯片。本文主要介绍抑制差减杂交和cDNA芯片技术原理及其在植物研究中的应用。     

抑制性消减杂交技术的应用

基因的差异表达是调控各种生命活动的核心分子机制,而分离、克隆并进一步研究差异表达基因已成为现代分子生物学研究的热点,也是功能基因组学研究的重要内容.在研究差异表达基因的诸多项技术中,抑制性消减杂交(SSH)技术具有特异性强、假阳性率低、灵敏度高和快速简便等优点,被广泛地应用于生命科学和医学领域的基因差异表达的研究中.近年来,抑制性消减杂交(SSH)技术得到了相应的改进和完善,而在许多研究领域,该技术在广度和深度上都有了一些新进展.主要就抑制性消减杂交技术的产生背景、原理、技术流程、特点及其最新应用研究进展等方面作简要综述.     

差异表达基因分离技术的研究进展

分离并克隆差异表达基因是生命科学的研究热点.近年来,以差示筛选、扣除杂交等基本方法为基础,先后出现了抑制差减杂交,微阵列技术等多种分析差异表达基因的技术, 使差异表达基因分离方法不断完善.对这些方法的优缺点、发展趋势及应用前景进行了简要综述.     

基于PCR技术的研究基因差异表达的方法比较

随着PCR技术的发展,如何分离新的基因也取得了长足进步。本文将对m RNA差异显示技术(DDRT-PCR)、c DNA-AFLP、抑制性差减杂交(SSH)、基因表达系列分析(SAGE)等几种基于PCR技术的研究基因差异表达的方法进行比较,以此来探讨如何进行新基因的分离和基因差异表达的分析。     

用抑制性差减杂交构建新疆Kaposi肉瘤差异表达基因文库

目的:分离卡波氏肉瘤(Kaposi′s sarcoma,KS)差异表达基因,并建立相应的cDNA文库,为从分子水平揭示KS发病机制打下良好的基础。方法:采集KS肉瘤及来源于同一患者的正常皮肤组织,抽提总RNA,经逆转录酶合成dscDNA,并经RsaⅠ酶切,与2种不同的接头衔接,分别以正常组织和肿瘤组织作为tester和driver,进行双向抑制性差减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH),初步筛选KS肉瘤与正常皮肤差异表达基因,将差异基因PCR扩增,产物与pGEM-Teasy克隆载体连接,转化DH5α大肠杆菌,采用蓝白斑筛选,获得白色阳性克隆菌落,并煮沸破菌,PCR扩增出未知基因片段。结果:差减得到差异基因片段多位于200~500bp,成功构建了2个分别代表在KS肿瘤组织中表达上调和下调的基因文库。结论:经双向抑制性差减杂交获得了KS差异表达基因文库。抑制性差减杂交是一种快速、方便、有效的建立差异基因文库的方法。     

中华绒螯蟹卵巢差减cDNA文库的构建

应用抑制性差减杂交技术构建中华绒螯蟹卵巢两个发育时期的差减cDNA文库。正向差减杂交以Ⅲ期卵巢为试验方、Ⅱ期卵巢为驱动方,反向差减杂交以Ⅱ期卵巢为试验方、Ⅲ期卵巢为驱动方;将所获差减cDNA片段克隆入质粒表达载体,转化大肠杆菌JM109。最后获得的正、反向差减文库分别含863、360个重组子。PCR扩增鉴定正、反向差减cDNA文库的插入片段平均大小分别为360和160bp,表明所构建的差减言语库适合进一步研究中华绒螯蟹卵巢发育相关基因。     

双链RNA病毒诱导的牙鲆胚胎细胞差减cDNA文库的构建

以紫外线灭活的dsRNA病毒草鱼出血病病毒(GCHV)诱导和模拟诱导的牙鲆胚胎细胞为材料,利用抑制性差减杂交(SSH)技术,成功构建了双链RNA病毒诱导的牙鲆胚胎细胞(FEC)差减cDNA文库.以管家基因α-tublin作为差减指标,经检测,该文库差减效率达2 10倍,表明经病毒诱导后某些差异表达基因也得到了相应倍数的富集.将获得的cDNA片段连接到pGEM-T载体,PCR检测显示差减片段在250bp～2 000bp之间.该差减cDNA文库的构建为从分子水平研究牙鲆培养细胞对dsRNA病毒的免疫反应、以及进一步鉴定和克隆差异表达基因打下了坚实基础.     

文昌鱼性腺差减cDNA文库的构建

本研究以日本文昌鱼(Branchiostoma japonicum)性腺cDNA为材料,应用抑制性差减杂交技术构建文昌鱼雌雄性腺的差减cDNA文库.正向差减杂交以卵巢为试验方、精巢为驱动方,反向差减杂交以精巢为试验方、卵巢为驱动方,将所获差减cDNA片段克隆插入质粒表达载体,转化大肠杆菌DH5α,最后获得的正、反向差减文库分别含459、243个重组子.PCR 扩增鉴定正、反向差减cDNA文库的插入片段,其中90%左右的克隆皆能扩增出有效产物,插入片段范围为200-600 bp,符合差减文库PCR产物片段的大小.随机选取30个阳性克隆测序分析,得到26有效基因片段,进一步从中选取16个序列,用实时定量PCR对文库质量进行验证,结果表明所建文库能够达到富集雌雄性腺差异表达基因的目的.文昌鱼性腺差减文库的构建,为进一步分离、鉴定性腺分化和发育相关基因奠定了基础[动物学报 54(3):482-48 8,2008].     

双链RNA病毒诱导的牙鲆胚胎细胞差减cDNA文库的构建

以紫外线灭活的dsRNA病毒草鱼出血病病毒(GCHV)诱导和模拟诱导的牙鲆胚胎细胞为材料,利用抑制性差减杂交(SSH)技术,成功构建了双链RNA病毒诱导的牙鲆胚胎细胞(FEC)差减cDNA文库.以管家基因α-tublin作为差减指标,经检测,该文库差减效率达2 10倍,表明经病毒诱导后某些差异表达基因也得到了相应倍数的富集.将获得的cDNA片段连接到pGEM-T载体,PCR检测显示差减片段在250bp～2 000bp之间.该差减cDNA文库的构建为从分子水平研究牙鲆培养细胞对dsRNA病毒的免疫反应、以及进一步鉴定和克隆差异表达基因打下了坚实基础.     

差减抑制杂交技术在植物研究中的应用

差减抑制杂交技术在医学研究中应用较多,而在植物研究中的应用较少,近几年有所增加。本文介绍了目前差减抑制杂交技术在植物发育、逆境胁迫或人为诱导条件下差异基因表达以及不同组织中差异基因表达和突变等研究方面的应用。随着研究的不断深入,差减抑制杂交技术将在植物新基因的发现和克隆中发挥更大作用。     

抑制差减杂交(SSH)技术及其在植物基因分离上的应用

SSH是一种基于抑制PCR和差减杂交技术建立的 ,在转录水平上研究基因表达的技术 ,具有稳定、高效、可靠的特点 ,可对生物的生长、发育、衰老、死亡等生命过程及生物或非生物逆境胁迫对生物所造成的影响等进行全面、系统的分析。简单介绍了SSH的基本原理、技术要点 ,并对技术本身的改进和提高及在转录水平上与其它技术方法的比较及其在植物基因分离上的应用进行了概述。     

用少量样本进行抑制性消减杂交

利用根据cap-finder方法建立的全长cDNA合成技术,扩增获得了恒河猴着床点子宫内膜组织表达mRNA的双链cDNA,通过抑制性消减杂交,成功地构建了恒河猴着床点消减文库.随机挑选文库中的阳性克隆,经点杂交证明27％为着床点差异表达的克隆.由此表明抑制性消减杂交结合cap-finder扩增全长cDNA的方法,可以有效地从少量而珍贵的样本中获得高质量的消减文库.     

筛选差异表达基因和蛋白质的方法进展

分离和鉴定差异表达基因和蛋白质不仅有助于发现基因和蛋白质的功能,更有助于揭示某些疾病的发生机理.目前筛选差异表达基因的方法主要有差异显示PCR方法(differential display RT-PCR,DDRT-PCR)、消减杂交法(subtractive hybridization,SH)、基因芯片技术(DNA chip technique)和基因表达的系统分析(serial analysis of gene expression,SAGE)等,其中消减杂交法中又先后建立了代表性差异分析技术(representational difference analysis,RDA)、抑制消减杂交法(suppression subtractive hybridization,SSH)和获得全长基因的消减杂交法(full-length-gene-obtainable subtractive hybridization).筛选差异表达蛋白质的方法主要有双向电泳技术(two-dimentional gel electrophoresis)和噬菌体全套抗体库技术(phage display antibody repertoire library technique).这些方法各有特点,各有利弊,研究者可根据自己的需要选择适合于自己的方法.     

SSHSuite: an integrated software package for analysis of large-scale suppression subtractive hybridization data

Suppression subtractive hybridization (SSH) is a widely used technique for the identification of differentially expressed genes. SSH as well as other types of sequencing projects generate large amounts of anonymous sequences. SSHSuite automates the handling and storage of these sequences and enables identification through similarity searches. SSHSuite also offers analysis tools for the retrieval and comparison of the resulting similarity data. SSHSuite consists of four programs: SSHHandler, SSHOverview, SSHAnalysis, and SSHCompare.     

Identification of calconectin, a calcium-binding protein specifically expressed by the mantle of Pinctada margaritifera

Nacre or mother-of-pearl in the shell of Pinctada margaritifera is composed of 95-99% calcium carbonate and 1-5% organic matrix. In this study, we developed an original technique to characterize the genes differentially expressed in nacre-forming cells (NFC) by combining suppression subtractive hybridization (SSH), to establish a cDNA subtractive library, with rapid amplification of cDNA ends (RACE)-PCR. Seventy-two specific cDNA sequences have been obtained so far. These include a protein containing two EF-hand Ca2+-binding domains which was completely sequenced after amplification by RACE-PCR. Its specific expression as well as the specificity of the SSH method was confirmed by semi-quantitative RT-PCR on NFC and mantle cells.     

抑制性消减杂交技术（SSH）及其在基因克隆上的应用

简要概述了抑制性消减杂交技术的基本原理、基本过程、优越性、主要缺陷及其在基因克隆方面的应用进展。     

抑制消减杂交技术(SSH)及其在植物基因克隆上的应用

介绍了抑制消减杂交技术（SSH）的主要原理、基本方法、优越性及主要缺陷,并就其在植物基因克隆上的应用作一综述。     

血管紧张素Ⅱ诱导心肌成纤维细胞表达上调基因的分离和鉴定

为了对成年大鼠心肌成纤维细胞（cardiac fibroblasts,CF）受血管紧张素Ⅱ（angiotensin Ⅱ,AngⅡ）刺激后上调基因表达谱进行筛选及分析,以受AngⅡ刺激CF为实验方,未刺激CF为驱动方,进行抑制消减杂交（suppression subtractive hybridization,SSH）,建立消减cDNA文库。经斑点杂交筛选文库后将表达变化显著的部分阳性克隆测序及同源性分析,共获得19个上调表达的基因,分别与细胞外基质、细胞周期、胞内信号转导、细胞骨架及细胞代谢等功能相关,并克隆到7个新的基因表达序列标签（expressed sequence tags,EST）。我们的数据证实了SSH可以有效地克隆成年大鼠CF受AngⅡ刺激后上调表达基因,对这些基因的研究将有助于阐明心肌重塑的分子机制。     

Suppressive subtractive hybridization as a tool for identifying genetic diversity in an environmental metagenome: the rumen as a model

Molecular techniques previously used for genome comparisons of closely related bacterial species could prove extremely valuable for comparisons of complex microbial communities, or metagenomes. Our study aimed to determine the breadth and value of suppressive subtractive hybridization (SSH) in a pilot-scale analysis of metagenomic DNA from communities of microorganisms in the rumen. Suppressive subtractive hybridization was performed using total genomic DNA isolated from rumen fluid samples of two hay-fed steers, arbitrarily designated as tester or driver. Ninety-six subtraction DNA fragments from the tester metagenome were amplified, cloned and the DNA sequences were determined. Verification of the isolation of DNA fragments unique to the tester metagenome was accomplished through dot blot and Southern blot hybridizations. Tester-specific SSH fragments were found in 95 of 96 randomly selected clones. DNA sequences of subtraction fragments were analysed by computer assisted DNA and amino acid comparisons. Putative translations of 26 (32.1%) subtractive hybridization fragments exhibited significant similarity to Bacterial proteins, whereas 15 (18.5%) distinctive subtracted fragments had significant similarity to proteins from Archaea. The remainder of the subtractive hybridization fragments displayed no similarity to GenBank sequences. This metagenomic approach has exposed an unexpectedly large difference in Archaeal community structure between the rumen microbial populations of two steers fed identical diets and housed together. 16S rRNA dot blot hybridizations revealed similar proportions of Bacteria and Archaea in both rumen samples and suggest that the differences uncovered by SSH are the result of varying community structural composition. Our study demonstrates a novel approach to comparative analyses of environmental microbial communities through the use of SSH.