应用于miRNA靶标检测的双荧光素酶报告载体的构建及鉴定

以牙鲆空通气孔同源框2基因(empty spiracles homeobox 2,emx2)为例,构建包含emx2 3'UTR区的野生型和突变型双荧光素酶重组报告表达载体,以期应用于mi RNA靶标的检测。利用Trizol法提取牙鲆成鱼精卵巢混合组织总RNA,参照已克隆出来的emx2基因c DNA序列,设计并合成emx2 3'UTR片段的引物并进行PCR扩增,将得到的基因片段和psi CHECK-2载体双酶切后,用T4 DNA Ligase酶进行连接反应,并转化入DH5α感受态细胞,筛选后得到野生型重组质粒;同时采用定点诱变法对emx2基因进行体外定点诱变并采用同样的方法形成突变型重组质粒。对野生型和突变型重组质粒进行双酶切、琼脂糖凝胶电泳鉴定及测序分析。成功克隆了emx2 3'UTR区,并将emx2 3'UTR区的mi RNA靶点序列GACTTGA突变为AGTCCAG,成功构建了野生型和突变型包含emx2 3'UTR区的mi RNA靶标检测载体。通过RT-PCR、基因重组及定点诱变技术成功构建了应用于mi RNA靶标验证的野生型和突变型双荧光素酶报告载体psi CHECK-emx2-3'UTR和psi CHECK-mutated-emx2-3'UTR。     

检测miRNA活性的双荧光素酶单载体

本研究报道了微小RNA靶分子鉴定及其活性分析的内参内置型双荧光素酶单载体与其应用.利用非连接酶依赖的基因克隆技术,借助一步式二元搭桥耦联长距离PCR及大肠杆菌体内同源重组方法,将萤火虫荧光素酶基因(Firefly luc)融合到pRL-TK载体的海肾荧光素酶基因(Renilla luc)和氨苄青霉素抗性基因之间,构建为两种荧光素酶基因表达框并置的单载体报告系统,命名为pMiSensor. 在海肾荧光素酶基因的3′非翻译区引入多克隆位点Xba I和Apa I,便于克隆目的基因的3′UTR.海肾荧光素酶为报告基因,萤火虫荧光素酶为内参基因.多种哺乳动物细胞系的转染实验证实,pMiSensor可同时有效表达两种报告基因,其酶活显示出宽广的线性范围.通过构建pMiSensor-CCNE1报告载体,证明pMiSensor能够重现miR16对细胞周期蛋白CCNE1的调控作用.通过转染miR16抑制剂,证明pMiSensor-CCNE1可作为一种灵敏的生物感应器,探测细胞内微小RNA的活性变化.该双荧光素酶单载体具有重复性高、操作简便、定量准确的优点,适用于微小RNA靶分子的筛选、鉴定和确认, 也适用于在细胞水平定量分析微小RNA的活性变化.     

miRNA体内作用靶标鉴定的策略

miRNAs是一类重要的基因表达调节因子,近年的研究表明miRNA在控制细胞的生长发育、分化、凋亡等过程中发挥着十分重要的作用。但对miRNA作用机制和分子功能的研究却进展缓慢,归其原因是miRNA和靶标之间非完全配对,缺乏快捷有效的靶标鉴定方法。因此,就miRNA靶标鉴定的策略作一综述。miRNA调节靶标的鉴定有助于揭示一些疾病的致病机理,发现可用于治疗的新分子靶标,为基因治疗奠定基础。     

AalDV-3介导的miRNA海绵载体构建及其在埃及伊蚊体内外的抑制效果测试

miRNA不仅广泛参与了蚊生长、发育的调控,还参与了媒介与病原体的相互作用,因此miRNAs可能作为蚊虫防制与蚊媒病原体控制的靶点,但目前尚无有效的转导系统。为研究白纹伊蚊浓核病毒-3(AalDV-3)是否可以作为有效的载体,我们利用内含子内表达miRNA海绵的策略,以埃及伊蚊内源性miR-210为靶基因,构建了重组病毒AalDV-anti-210。使用跨内含子引物通过RT-PCR验证了内含子可在蚊体内外的剪接效果,通过qPCR方法对埃及伊蚊Aag2细胞与埃及伊蚊幼虫的感染后的miR-210的表达水平进行检测。结果证实,含有miRNA海绵的内含子可以有效的蚊体内外剪接,重组病毒可以在蚊体内外高效的抑制靶miR-210的表达水平。该结果为探索AalDV-3在蚊虫基因功能研究及生物杀虫剂方面的潜在价值提供了理论依据。     

miRNA介导植物-微生物互作中的调控作用及其研究进展北大核心CSCD

微生物与植物之间存在错综复杂的双向交流和串扰,植物与病原微生物互作直接影响寄主植物的生存状况,而植物和益生微生物互作则有利于宿主的生长和健康,共生微生物也会从中受益。不管是病原微生物还是有益微生物进入植物体内,植物miRNA都会迅速做出响应,同时微生物也可以产生miRNA样RNA(miRNA-likeRNA,milRNA)影响植物健康,可见miRNA(或milRNA)是植物与微生物互作过程中迅速响应的重要媒介分子,其内在机制研究近年来取得了许多进展。文中概述了植物-病原微生物、植物-益生微生物互作中miRNA的调控作用,重点阐述了植物miRNA在植物-病原微生物互作过程中对寄主植物抗病性的调控作用和植物-益生微生物互作过程中对宿主植物生长发育及代谢的调控,以及真菌milRNA对寄主植物的跨界调控作用。     

SOST基因3'-UTR双荧光素酶报告载体构建及调控mRNA的鉴定

为构建SOST基因3'-UTR双荧光素酶基因报告载体,并通过检测荧光素酶活性,初步分析可能调控SOST基因表达的MicroRNA并鉴定,本研究利用PCR方法,根据SOST基因3'-UTR序列信息设计其扩增引物,以293T细胞基因组DNA为模板PCR扩增SOST基因的3'-UTR序列,将其克隆到Psi-CHECK2载体中形成双荧光素酶基因报告载体;运用在线miRNA靶预测数据库确定靶向SOST的miRNA;阳离子脂质体法将miRNA miminc、miRNA inhibitor与SOST3'-UTR Psi-CHECK2、mutSOST3'-UTR Psi-CHECK2载体分别共转染于常规培养的293T细胞中,然后检测荧光素酶活性,并与空白、阴性对照(NC)比较。结果表明:经酶切及基因测序验证,成功构建SOST3'-UTR Psi-CHECK2、mutSOST3'-UTR Psi-CHECK2载体;在线miRNA靶预测数据库预测到SOST基因可能是miR-218-5p的作用靶点;双荧光检测结果显示miR-218-5p miminc(0.09±0.03)较空白组(0.19±0.05)、NC组(0.19±0.02)荧光酶素活性下降(p0.01),miR-218-5p inhibitor (0.50±0.03)荧光酶素活性明显升高(p0.01),mutSOST3'-UTR Psi-CHECK2载体各组间均无差异(p0.01)。我们的研究表明,本研究成功构建SOST基因3'-UTR段Psi-CHECK2载体,初步证实miR-218-5p对SOST基因有调控作用。     

基于萤火虫荧光素酶报告基因检测凋亡的系统构建及鉴定

为构建一个能够快速检测凋亡的含荧光素酶报告基因 (Fluc) 的真核表达质粒,采用PCR的方法将Caspase-3的识别基序Asp-Glu-Val-Asp (DEVD) 四个氨基酸引入至Fluc基因的C端和N端之间;同时选取Asp-Glu-Val-Gly (DEVG) 四个氨基酸作为阴性对照。随后重组片段分别克隆至分离型内含肽的N端和C端之间,并命名为pFluc-DEVD和pFluc-DEVG。将该表达质粒与海肾荧光素酶报告质粒 (RLUC) 同时转染至HeLa细胞,通过双荧光素酶报告基因和Western blotting实验检测细胞凋亡水平。双荧光素酶报告基因系统实验结果显示,当发生凋亡时,pFluc-DEVD质粒组表达的萤火虫荧光素酶的含量高出pFluc-DEVG质粒组约3倍。Western blotting检测结果显示,转染pFluc-DEVD质粒的细胞在凋亡药物刺激后,Fluc活化的蛋白显著增多,且Caspase-3 的活化程度与Fluc的表达呈正相关,并有显著的统计学差异。以上结果表明,pFluc-DEVD真核表达质粒表达的萤火虫荧光素酶蛋白能被细胞内的Caspase-3酶裂解,且该质粒能够精确地反映出细胞的凋亡水平,为后续进行凋亡定量检测提供了一个可借鉴的方法。     

荧光素酶mRNA的构建及电穿孔介导的mRNA体内表达特性北大核心CSCD

为构建一种非复制型mRNA平台并探究电穿孔介导的mRNA对小鼠健康状况的影响及蛋白的表达情况,以荧光素酶作为靶标基因,用T7 RNA聚合酶体外转录及酶法加帽加尾的策略制备mRNA,用活体基因导入仪通过电穿孔的方式体内递送mRNA,借助小动物活体成像系统观测荧光素酶蛋白在小鼠体内的表达强度和持续时间。结果表明,使用该非复制型mRNA平台得到的mRNA成功在体内外表达,电穿孔介导的mRNA对小鼠健康体征无明显影响,所有的小鼠均成功表达了荧光素酶蛋白,蛋白表达在电穿孔后第1天达到峰值,在第4天迅速下降,但蛋白表达强度和持续时间存在较大的小鼠个体间差异。研究对非复制型mRNA的构建及其应用于疫苗或肿瘤药物研发具有重要参考价值。     

SKA2及其相关的miRNAs在肿瘤发生发展中的作用北大核心CSCD

纺锤体与动粒相关复合物2(spindle and kinetochore associated 2,SKA2)是参与维持有丝分裂中期赤道板的稳定和适时关闭纺锤体检测点的重要蛋白质。早期研究发现,SKA2不仅调控细胞周期的进程而影响细胞增殖,还能通过其他分子机制参于肿瘤的发生。微小RNA(microRNA,miRNA)作为原癌基因或抑癌基因影响肿瘤细胞的增殖和迁移。新近研究显示,SKA2在其内含子区域miRNA的调节下,在一些肿瘤组织和细胞中异常高表达。由此可见,SKA2和miRNA之间存在密切联系。本文结合目前的研究成果,对SKA2与相关的miRNA在肿瘤发生发展中的作用及其分子机制作一综述。     

KSR2基因3'UTR双荧光素酶报告基因载体构建及其与hcmv-miR-UL70-3p和hcmv-miR-US4-3p靶向关系验证

人巨细胞病毒(Human cytomegalovirus,HCMV)的miR-UL70-3p和miR-US4-3p是HCMV microRNA(miRNA)家族中的一员,前期经生物信息学分析发现,Ras激酶抑制剂2(Kinase Suppressor 2 of Ras,KSR2)的3'-UTR区为miR-UL70-3p和miR-US4-3p的高度可疑结合靶点.为进一步鉴定miR-UL70-3p和miR-US4-3p与KSR2基因的靶标关系,本研究通过构建GV272-KSR2-3'UTR野生和突变型载体,进行双荧光素酶(Luciferase)报告基因实验,并测定其荧光值活性的方法判定miR-UL70-3p和miR-US4-3p是否能与KSR2基因结合.先将293T细胞复苏、扩增并进行质粒转染,转染分6组,每组重复做3孔,分组分别为①KSR2-3'UTR阴性载体与miRNA无关序列载体②KSR2-3'UTR阴性载体与miRNA有效序列载体③KSR2-3'UTR野生序列载体与miRNA无关序列载体④KSR2-3'UTR野生序列载体与miRNA有效序列载体⑤KSR2-3'UTR突变序列载体与miRNA无关序列载体⑥KSR2-3'UTR突变序列载体与miRNA有效序列载体.酶切及DNA测序结果显示GV272-KSR2-3'UTR双荧光素酶报告基因载体构建成功.Luciferase检测显示:同一Luciferase质粒转染的两个组中,将miRNA-NC组Luciferase相对表达量均一化为1,即将实验组①③⑤均一化为1后,比较实验组③和④组、⑤和⑥组、④和⑥组之间的Luciferase检测结果,显示实验组④和实验组③相比,有显著性降低(P＜0.05),实验组⑥和实验组⑤相比,实验组⑥和实验组④相比,差异具有统计学意义(P＜0.05),说明hcmv-miR-UL70-3p和hcmv-miR-US4-3p可与KSR2-3'UTR结合,抑制KSR2表达.     

人β-酪蛋白GAS基序荧光素酶报告基因载体的构建与鉴定

构建人β-酪蛋白GAS基序荧光素酶报告基因表达载体.合成3个连续重复的人β-酪蛋白启动子中干扰素γ活化序列(gamma-activated sequence,GAS)并特其克隆至pGL3-Promoter荧光素酶报告基因载体.测序鉴定构建的载体,然后将其转染人人胚肺成纤维细胞(human embryonic lung fibroblasts,HELF)中检测荧光素酶的表达活性.测序结果表明,3×GAS序列正确;双报告基因系纯检测荧光素酶活性表明,构建的报告基因具有启动子活性.成功构建的人β-酪蛋白GAS基序荧光素酶报告基因表达载体,为进一步研究干扰素γ诱导的JAK-STAT信号通路提供了必要的试验材料.     

小鼠CYP2E1基因靶向miRNA表达载体的构建及鉴定

目的设计并构建靶向小鼠CYP2E1基因的miRNA干扰质粒,为探索CYP2E1基因功能奠定基础。方法应用invitrogen设计软件设计两条干扰小鼠CYP2E1基因的靶向miRNA序列,合成相应的回文DNA序列,退火后分别连接到pcDNATM6.2-GW/EmGFP-miR载体上,构建两套miRNA真核表达载体CYP2E1-miR1和CYP2E1-miR2,并使用该载体特有的串联方法将两载体上的miRNA前体寡核苷酸序列进行串联成为CYP2E1-miR1-miR2;将上述重组载体分别与构建的pcDNA3.1（＋）-CYP2E1表达质粒共转染入293T细胞,RT-PCR法鉴定其干扰效果。结果经酶切及测序鉴定,针对鼠CYP2E1基因的miRNA干扰质粒构建成功,并能够有效抑制共转染入293T细胞的pcDNA3.1（＋）-CYP2E1质粒的表达,且串联质粒CYP2E1-miR1-miR2优于单独的干扰质粒CYP2E1-miR1及CYP2E1-miR2。结论小鼠CYP2E1基因的靶向miRNA表达载体构建成功。     

小鼠T-bet启动子荧光素酶报告基因载体的构建及活性鉴定

为了研究T-bet在T细胞中的转录调控机制,并研究其在多发性硬化症中的信号通路,本研究构建小鼠TBX21(编码T-bet)基因启动子区和增强子区萤火虫荧光素酶报告基因载体。在对小鼠TBX21基因5?侧翼区进行详尽生物信息学特征分析后,设计相应引物,用PCR的方法从小鼠基因组中扩增出TBX21基因5?侧翼区–1 000 bp-28 bp片段长为1 028 bp的启动子区(以翻译起始点ATG为+1)和–3 308 bp-–2 000 bp片段长为1308 bp的非编码区保守序列(No-coding conserved sequence,CNS),再用定向克隆的方法将这两个片段定向重组入专门用于启动子活性研究的萤火虫荧光素酶报告基因载体(p GL4.10)中,构建出包含小鼠TBX21基因启动子区和CNS区的萤火虫荧光素酶报告基因载体(p GL4.10-TBX21pr-CNS),电泳与测序鉴定,最后再将p GL4.10-TBX21pr-CNS与内参p RL-TK用lipofectamine 2000共转染293T细胞和Jurkat细胞中,通过双荧光素酶报告基因检测系统鉴定p GL4.10-TBX21pr-CNS的启动子和增强子活性,并用独立样本t检验方法进行统计分析。对照组共转染p GL4.10与内参p RL-TK。结果表明,成功构建出荧光素酶报告基因重组质粒p GL4.10-TBX21pr-CNS。与转染空质粒p RL-TK组相比,293T细胞(P=0.012 2)和Jurkat细胞(P=0.002 2)中转染p GL4.10-TBX21pr-CNS组荧光素酶活性升高。研究结果表明在293T细胞和Jurkat细胞中p GL4.10-TBX21pr-CNS可以表现出启动子活性,为后续小鼠T-bet转录调控研究提供了基本材料。     

半乳糖苷凝集素-3与肥胖及2型糖尿病北大核心CSCD

肥胖及2型糖尿病是代谢紊乱相关的慢性低度系统炎症状态。半乳糖苷凝集素-3(galectin-3)是一种β-半乳糖苷结合蛋白,在炎症、信号转导、细胞增殖与分化等过程中发挥重要作用。新近的研究表明,半乳糖苷凝集素-3在患肥胖和2型糖尿病的人及鼠类体内高表达,对鼠类体脂的沉积、脂肪细胞分化、血糖浓度、胰岛素敏感性、葡萄糖耐受性和系统炎症等具有重要影响。本文综述了半乳糖苷凝集素-3的结构、分布及其对肥胖和2型糖尿病的调控作用与分子机制,以期为研发针对半乳糖苷凝集素-3靶点的新药提供重要思路和参考。     

Opsin3糖基化位点的鉴定及糖基化修饰功能北大核心CSCD

为鉴定Opsin3(OPN3)的糖基化位点,通过使用衣霉素(tunicamycin)以及N-糖酰胺酶F(PNGase F)处理发现OPN3存在糖基化修饰;通过预测以及蛋白质氨基酸位点点突变鉴定OPN3的糖基化位点;利用SNAP标签蛋白构建了SNAP-Opsin3(SNAP-OPN3)重组蛋白,使用SNAP-OPN3重组蛋白进行糖基化修饰对OPN3功能影响的研究。在表达SNAP-OPN3重组蛋白后,使用SNAP-tag的反应底物SNAP-Surface;549以及SNAP-Cell;OregonGreen;通过荧光共聚焦显微镜观察OPN3以及OPN3糖基化位点突变体是否能够成熟转运至细胞膜。结果表明,OPN3的N82位点为OPN3的糖基化位点;SNAP标签不影响OPN3功能的正常发挥;使用SNAP反应底物可以清楚地观察到糖基化位点突变的OPN3不能正常转运至细胞膜。本研究首次鉴定了OPN3的糖基化位点,并构建了SNAP-OPN3重组蛋白,发现SNAP标签并不影响OPN3的成熟转运,并利用SNAP底物验证了糖基化修饰影响OPN3蛋白的成熟转运。     

四种药用异黄酮的全合成北大核心CSCD

研究了以2,4-二羟基苯乙酮(1a)、2,4,6-三羟基苯乙酮(1c)和对溴苯酚(8)、对甲氧基溴苯(9a)为起始原料,利用Negishi交叉偶联反应合成芒柄花素(7a)、大豆苷元(7b)和鹰嘴豆芽素A(7c)、染料木素(7d)四种药用异黄酮化合物的新方法。反应中使用的芳基锌试剂易于制备,镍催化剂NiCl2(PPh3)2廉价易得;与其它合成方法相比,芳基锌试剂的制备、取代3-碘色原酮的制备和Negishi交叉偶联反应都是在室温下进行的,全合成反应不涉及高温,不需要惰性气体保护,操作简便、后处理简单,反应条件温和,对环境友好,产品产率高,具有潜在的应用价值。     

基于miRNA-155结构的人工miRNA表达载体的构建与评价

目的:建立一种适用于人工miRNA(amiRNA)表达研究的克隆载体。方法:基于实验室构建的短发夹RNA(shRNA)表达载体pshOK-basic,将鼠源miRNA-155的侧翼序列插入合适的酶切位点构建得到amiRNA重组表达载体pOK-basic;应用本载体分别构建靶向萤火虫荧光素酶(luc2)和红色荧光蛋白(mCherry)基因的amiRNA并检测其沉默效果。结果:应用此载体能快速高效地构建amiRNA,靶向luc2和mCherry报告基因的amiRNA能较好地抑制靶基因的表达。结论:构建了一种能高效表达amiRNA的克隆载体,为amiRNA的进一步研究及应用奠定了基础。     

Ad-ERα-36-Fc-GFP的制备及鉴定北大核心CSCD

ERα-36是雌激素受体α新亚型,促进肿瘤细胞增殖、侵袭及耐药,可作为治疗靶点,但目前仅有小分子靶向药物研发。利用重组腺病毒携带诱饵受体,可进行靶向ERα-36的基因治疗探索。首先通过基因工程技术,构建可表达由Igκ信号肽引导分泌的重组融合蛋白ERα-36-Fc的穿梭质粒pDC316-Igκ-ERα-36-Fc-GFP;利用AdMax;腺病毒包装系统进行Ad-ERα-36-Fc-GFP腺病毒的包装、鉴定及扩增;感染三阴性乳腺癌细胞MDA-MB-231并进行表达及功能验证。结果表明成功制备Ad-ERα-36-Fc-GFP重组腺病毒,可高效感染三阴性乳腺癌细胞MDA-MB-231,表达并分泌ERα-36-Fc重组蛋白,显著抑制EGFR/ERK信号通路。Ad-ERα-36-Fc-GFP腺病毒的制备为进一步开展靶向ERα-36的肿瘤基因治疗研究奠定基础。     

大鼠GluR2基因启动子控制的萤火虫荧光素酶表达载体的构建

目的构建大鼠GluR2基因启动子控制的萤火虫荧光素酶表达载体,并检测其在神经元中的表达。方法采用PCR方法获得GluR2基因启动子区目的片段（-298～＋283）,双酶切后插入到pGL3-Basic载体中构成重组表达载体,使萤火虫荧光素酶报告基因的表达受GluR2启动子控制。将构建的重组表达载体或pGL3-Basic载体分别与内参质粒pRL—CMV（表达海肾荧光素酶）共转染原代培养皮质神经元,24h后用双荧光检测试剂盒测定萤火虫荧光素酶及海肾荧光素酶活性。结果重组表达载体经双酶切及测序鉴定证明构建正确,该重组表达载体在神经元中特异性高表达萤火虫荧光素酶。结论成功构建大鼠GluR2基因启动子控制的萤火虫荧光素酶表达载体,并检测到该载体在神经元中的特异性表达。     

亚麻荠FUS3转录因子的鉴定及功能分析北大核心CSCD

FUS3转录因子是调控植物种子油脂合成的关键因子。为探讨亚麻荠CsFUS 3基因在脂质合成和积累过程中的作用,该研究对CsFUS 3基因家族进行全基因组鉴定,分析CsFUS 3基因的时空表达模式,并解析CsFUS 3-1和CsFUS 3-2基因在植物油脂合成中的功能,为深入解析CsFUS 3基因在亚麻荠油脂合成中的功能及亚麻荠高油品种选育提供理论基础。结果表明:(1)利用AtFUS3蛋白序列,在亚麻荠基因组数据库中鉴定出2条完整的CsFUS3蛋白序列,分别命名为CsFUS3-1和CsFUS3-2,亚细胞定位发现2个CsFUS3蛋白均位于细胞核。(2)亚麻荠CsFUS3-1和CsFUS3-2蛋白与拟南芥AtFUS3蛋白的亲缘关系最近,具有与拟南芥AtFUS3蛋白相似的理化性质、高级结构以及完整的B3功能域。(3)qRT-PCR结果显示,CsFUS 3-1和CsFUS 3-2基因仅在种子中表达,且随着种子的发育成熟,2个CsFUS 3基因的表达量均呈先增高后降低的变化趋势,并在花后30 d时表达量达到最高。(4)CsFUS3和CsWRI1蛋白互作以及CsFUS 3对OLE和ABI 3基因的转录调控可能是亚麻荠高油性状的关键调控途径。(5)烟草瞬时表达分析表明,与野生型相比,转CsFUS 3-1和CsFUS 3-2基因的烟草叶片总油脂含量分别提高了0.95%和1.12%,表明亚麻荠CsFUS 3基因能够提高烟叶总油脂的合成积累。