DNA化学合成和DNA重组的研究

DNA化学合成已用于很多DNA重组研究中,这些应用包括功能基因全合成和克隆、自然基因的克隆和表达、通过定向突变,剪辑和改变基因。     

DNA重组技术(Ⅱ) 小量制备噬菌体DNA的方法

从噬菌体包装的全基因文库中克隆目的基因,是重组DNA基本技术之一。对筛选到的噬菌体进行DNA扩增和酶切分析,以确定克隆的正确性是必要的步骤。 下面介绍两种常用的小批量制备噬菌体DNA的方法。     

用基因组DNA剪接技术克隆SIgA相关基因

目的：克隆分泌型IgA（SIgA）相关基因--J链基因(IgJ)、多聚免疫球蛋白受体基因（pIgR）和IgA重链恒定区基因（IGHA）,为进一步构建SIgA真核表达质粒奠定基础。方法：采用本室建立的"基因组DNA剪接"技术,根据已发表的IgJ、pIgR和IGHA的核苷酸序列,通过计算机软件分别设计各个基因片段外显子的优化引物,从人外周血基因组DNA中直接扩增各基因的外显子序列;然后人工设计融合相邻外显子的融合引物,采用重叠PCR技术,把各基因片段的外显子串联起来形成全长编码序列,完成基因组DNA的体外剪接。扩增的PCR产物纯化后克隆到pGEM-T Easy Vector中,通过DNA测序对阳性克隆进行分析鉴定。结果：PCR扩增的IgJ、pIgR和IGHA基因与预期大小一致;测序结果表明本实验获得的上述基因与GenBank中的目标基因序列完全一致。结论：本文通过基因组DNA剪接技术成功克隆人类SIgA三个相关基因,提示此技术是合成多外显子cDNA的有效手段。     

DNA的化学合成

科学的进步是理论和技术协同发展的历史,理论的发展促进了技术的进步,技术的改进又为理论的新发展开阔了眼界。在DNA的研究中,新的方法和技术层出不穷,其中有四个瞩目的重要进步,即DNA的X-射线衍射分析、DNA工具酶的发现、DNA的序列分析和DNA的化学合成。1977年,美国科学家Itakura首次用化学方法合成了14肽的生长激素释放抑制素(somatostatin)基因,并在大肠杆菌中获得表达,     

玉米黑粉菌mt DNA的研究 Ⅰ.DNA克隆和基因图谱

本文对玉米黑粉菌mtDNA进行了如下研究:(1)将mt DNA的Bam HⅠ和Pss Ⅰ两套酶切片段分别克隆到pBR322的相应位点上,共克隆到占其基因组总长度89.3%的序列。(2)以植物或真菌来源的线粒体基因作探针,用低严紧度DNA分子杂交法鉴定出了玉米黑粉菌线粒体中的7个基因,并对照另文发表的限制性内切酶图谱,初步得出了这些基因在mt DNA上排列分布的基因图谱。它们排列的次序为:—COB—OⅫ—S—rRNA—OⅩⅢ—L—rRNA—ATPase6—OⅪ—。(3)对已鉴定出的3个含线粒体基因的克隆质粒,用E.coli极大细胞系统作了表达研究,但没见到线粒体基因的编码产物。     

牛不同供体核克隆囊胚Xist基因DNA甲基化程度的比较研究

利用亚硫酸氢盐测序法分析Holstein奶牛胎儿成纤维细胞(FFB)和输卵管上皮细胞(FOV)来源的克隆囊胚Xist基因DNA甲基化状况,以体外受精囊胚(IVF)和供体细胞作对照.克隆囊胚Xist基因处于较低程度的DNA甲基化状态,其中,FFB来源的克隆囊胚Xist基因DNA甲基化程度为43%,而FOV来源的克隆囊胚仅为17%.在体外受精囊胚中,Xist基因DNA甲基化处于中等状态,为49%.然而,在体细胞中,Xist基因的甲基化程度较高,FFB为66%,FOV为63%.这些结果说明,Xist基因DNA甲基化是可以被重编程的,所检测的CpG岛可能调节Xist基因的表达.结合已发表的实验数据,在同一个体中,FFB来源的克隆囊胚发育率比FOV的低,但其克隆牛胎儿的妊娠率和产犊率比FOV的高,这暗示不同供体核克隆囊胚的重编程是有差异的,并可能影响到胚胎及个体的发育.     

DNA甲基化与克隆动物的发育异常

通过核移植技术得到的大多数克隆动物在出生前就已经死亡, 只有极少数可以发育至妊娠期末或者存活至成年, 即使是存活下来的克隆动物也伴有不同程度的发育缺陷和表型异常。DNA甲基化是支配基因正常表达的一种重要的表观遗传修饰方式, 是调节基因组功能的重要手段, 在胚胎的正常发育过程中具有显著作用。通过对DNA甲基化模式的研究, 人们发现克隆动物中存在着异常的DNA甲基化状态, 而这些异常的DNA甲基化模式可能就是导致克隆胚早期死亡以及克隆动物发育畸形的主要原因。文章主要论述了DNA甲基化的作用, 克隆动物中异常的DNA甲基化模式, 以及造成克隆胚胎甲基化异常的原因等问题。     

DNA顺序有序测定中特定亚克隆的 简便检出

在按非随机法测定策略由Dnase I处理获得大量亚克隆后,随机从中选出一些亚克隆测定其DNA顺序,就可以迅速获得几组彼此不相联的亚克隆组,以这些亚克隆组首尾的克隆作电泳对照,与混合克隆同时电泳,就能方便地检出填平克隆组间空缺的特定亚克隆。用此方法,我们迅速完成了对含有psr基因的4064bp DNA片段的DNA顺序测定。     

平末端DNA随机连接构建重组质粒

目的:拼接DNA片段并克隆。方法:用T4DNA连接酶将DNA片段以平末端随机连接,随后用限制性内切酶切割,琼脂糖电泳分离酶切产物,挑选特定片段纯化回收,与线性化的载体质粒连接,转化大肠杆菌感受态细胞。结果:通过以上步骤,成功拼接了不同DNA片段,构建了含有目的拼接片段的重组质粒。结论:该方法简便、易行、可靠,可作为拼接、克隆DNA的备选方案,在分子生物学研究和基因工程中应用。     

环境样品中DNA的分离纯化和文库构建

采用研磨 /冻融和SDS/蛋白酶K热处理等理化方法 ,直接从性质不同的环境样品中提取和纯化混合基因组DNA。所获得纯品DNA的产量为每克样品 2～ 1 6μg。对纯品DNA进行限制性内切酶处理后 ,构建了以pUC1 8为载体的DNA文库。建库效率为从每克环境样品获得约 1 0 3～ 1 0 4 个含 3～ 8kb外源随机插入片段的克隆。通过DNA序列测定和基因注释 ,对从文库中随机选取的克隆进行了分析 ,发现外源插入片段均含序列未见报道的新基因。本文所做的尝试对于保存、研究和开发未培养微生物基因资源具有意义     

镜像克隆系统:DNA重组技术的新进展

镜像克隆系统是近几年新发展起来的一种DNA重组技术,它突破了传统重组限制酶切及连接的繁琐和费时,利用重组酶使外源基因快速、方便地进行亚克隆和表达。本阐述了镜像克隆系统的结构、作用原理及特点。     

人类Y染色体常染色质部分DNA YAC重叠克隆构建

人类基因组研究的目标在于人类基因组全部DNA的核苷酸顺序的测定,及在此基础上的对所有基因的编码及其生化功能的研究。全基因组DNA的完全的物理图谱构成,包括全基因组DNA的大片段克隆,及覆盖完整基因组的克隆重叠排序是达成这一目标的首要步骤。     

辐射敏感细胞ku80基因突变及其DNA结合活性研究

RT-PCR克隆辐射敏感细胞及其亲本细胞的ku80基因cDNA,发现辐射敏感细胞的ku80基因与双链断裂DNA末端相互作用的位置存在基因突变,用凝胶阻滞和DNA-蛋白质印迹进一步证实突变ku基因编码蛋白结合双链断裂末端DNA的能力下降,暗示其细胞辐射敏感性可能与Ku蛋白功能异常有关.     

草鱼和鲤鱼线粒体 DNA 的分离纯化及其 COI 基因的分子克隆

本文报道配合使用差速离心和DNaseI核酸酶处理等步骤,从草鱼和鲤鱼新鲜肝组织分离线粒体DNA(mtDNA)的实验方法。这种方法经济简便,纯化的mtDNA产率多,纯度高,经限制性内切酶消化后进行琼脂糖凝胶电泳分离,可以得到清晰的DNA片段谱带,并可直接用于构建酶切图谱和线粒体基因的分子克隆。用这样的mtDNA,我们已克隆了草鱼和鲤鱼的细胞色素氧化酶亚基I基因(COI基因)。     

Y染色体特异DNA序列及应用

DNA文库的建立及其应用于基因定位的可能性首先在基因组较小的生物(如果蝇)中得到证实。近年来原位噬菌斑和克隆杂交,改进的λ克隆载体以及体外包装系统等的发展,对于较复杂的基因组(哺乳动物)也进行了基因文库的建立和筛选。对复杂基因组中富集某一特定部分的文库的建立开始于七十年代末,被克隆的特定染色体DNA顺序文库代表全部基因组信息的结构亚单位,比整个基因组定位具有显著的优点。     

总DNA介导鱼类基因转移的初步研究

自七十年代我国开始将外源总DNA转移技术应用于棉花和水稻品种改良的研究中,但至今尚未见有关鱼类总DNA转移成功的报道。本实验采用显微注射和精于载体的方法将鲫鱼肝总DNA转移到红鲤受精卵,利用鯽鱼和红鲤在孵化前后色素表达的差异来筛选转移基因个体。此方法无需克隆目的基因及DNA重组操作,而且筛选简便,目的在于探讨总DNA转移方法应用于鱼类品种改良的可能性。     

人胃癌细胞株BGC-823 DNA二轮转化细胞基因组文库的构建及其转化基因的克隆

以人胃癌细胞株BGC-823 DNA二轮转化的鼠成纤维细胞为材料,用λ噬菌体EMBL_3,作克隆载体,构建了转化细胞的基因组文库。用~(32)P标记的人Alu重复顺序和原癌基因c-Ha-ras为探针,对100万基因文库噬斑进行原位杂交筛选,找出了两个可以同时与上述探针杂交的阳性克隆。经对两个阳性克隆DNA进行分子杂交表明,它们均含有来自人胃癌细胞株BGC-823的转化基因Ha-ras,进一步运用质粒载体pBR322对这一转化基因进行次级克隆,并进行了限制性内切酶图谱的初探,从而为研究胃癌转化基因的结构、DNA序列及与原癌基因的异同奠定了基础。     

《重组DNA实验室手册》

《重组DNA实验室手册》(Recombinant DNA laboratory manual)修订版,由Judith W.Zyskind和Sanford I.Bernstein著,1992年出版,224页。该书著者J.W.Z.精通细菌遗传学和分子生物学,而s.I.B.在真核基因操作上是专家。每个DNA分子生物学家都需要有能力操作大肠杆菌及其噬菌体。该书包括的技术有:基本微生物操作;染色体、质粒、M13和入噬菌体DNA提取;凝胶电泳;活体诱变;限制性绘图;限制性片段离析和克隆;DNA测序;探针标记;DNA凝胶印迹法、噬菌斑迹法和分子杂交。修订版还包括了新的实验室技术即聚合酶链反应,它对基因分析是场革命。读者对象为具有分子生物学背景,但在操作DNA分子上经验有限的科研人     

Mash2基因在体细胞克隆牛肺脏中DNA甲基化状态分析

体细胞核移植(体细胞克隆)技术在动物生产、医药工业、治疗性克隆以及对珍稀濒危动物的拯救有重要意义,然而克隆效率低下以及克隆动物发育异常,严重制约了克隆技术的发展和应用．在体细胞核克隆中,供体核来自高度分化了的体细胞,发生在核移植后几小时内供体核的重编程,决定了克隆胚胎的发育能力．印记基因是由等位基因表观遗传修饰的不对称导致的基因表达具有亲本选择性,而DNA甲基化是调控印记的一个主要方式．印记基因Mash2在胚胎发育和器官形成过程中起着非常重要的作用．为了探求核移植过程中Mash2基因DNA 甲基化的表观重编程是否充分,利用亚硫酸氢盐测序法对出生48 h内死亡的体细胞核移植牛和正常对照牛肺脏中Mash2基因的DNA甲基化状态进行分析．结果显示,尽管位于Mash2基因启动子和第一个外显子处的CpG岛在正常牛和克隆牛中甲基化水平都不高(20.04%,5.55%),但克隆组的甲基化水平仍显著低于正常对照组 (P < 0.05)．甲基化模式正常组中9N3有5种不同的形式,9N4仅1种;而克隆组9C3和9C5也分别是1种．推测Mash2基因的异常DNA甲基化很可能是导致克隆牛肺脏发育异常的一个重要原因．     

变形链球菌DNA酶切片段在大肠杆菌中克隆的研究

将变链菌染色体DNA和pBR322 DNA,分别用HindⅢ酶切,再用T_4DNA连接酶连接,转化到大肠杆菌R_5受体菌中。根据插入灭活的原理,筛选Ap~r、Tc~s菌株,并经抗药性、琼脂糖凝胶电泳,酶切、核酸杂交及再转化等试验证明,已将变链菌DNA酶切片段克隆到大肠杆菌中,获得2627个克隆株,建立了基因库。为筛选变链菌保护性抗原基因,进一步研制基因工程龋齿菌苗奠定了基础。