重组工程及其应用

随着功能基因组研究的需要 ,新近建立起一项新型高效的基于体内同源重组的遗传工程技术———重组工程技术。重组工程可定义为 :基于噬菌体短同源序列重组功能的遗传工程 ,或者基于同源重组的遗传工程。λ噬菌体Red系统完全不同于传统的依赖RecA的大肠杆菌重组系统 ,特点是使用长度仅为 <5 0个碱基的同源臂高效率地催化体内同源重组反应。体内重组过程不再需要预先构建含有同源序列的质粒或噬菌体的中间产物 ,只需要简单在体外合成寡核苷酸同源序列 ,或者用PCR方法合成线性打靶序列。重组反应不依赖大肠杆菌RecA系统 ,不需要限制性内切核酸酶和连接酶 ,不需要复杂的体外重组操作 ,可在大肠杆菌体内对染色体DNA、对BAC和PAC质粒或普通质粒载体进行精确的修饰 ,包括真核或原核细胞基因组DNA的基因敲除、基因敲入、基因克隆和各种突变体的引入。由于该技术具有高效率、简单性和应用的广泛性等独特优点 ,将来完全有可能取代传统的遗传工程技术。主要介绍了λ噬菌体Red重组酶系统及重组工程在功能基因组研究方面的应用与进展     

乳腺癌细胞株MCF-7-PC-1-46的建立

以人前列腺癌C4-2细胞基因组DNA为模板,扩增出PC-1基因N端编码46个氨基酸残基及其上游非编码区共599bp的DNA序列,将其正向克隆到真核表达载体pIRES2中,并在脂质体介导下,转染人乳腺癌细胞MCF-7,经G418筛选获得阳性单克隆,细胞扩大培养后,进行PCR和RT-PCR分析,检测外源PC-1基因在靶细胞中的整合与转录,PCR和RT-PCR结果表明,稳定转梁细胞株MCF-7-PC-1-46具有外源目的基因的整合和相应mRNA的高表达,说明成功建立了稳定表达外源PC-1基因N端46个氨基酸的人乳腺癌细胞株,为进一步研究PC-1基因的生物学功能提供了实验材料。     

PC-1增强受体酪氨酸激酶家族成员EphA3在前列腺癌细胞中的转录

为了研究前列腺癌相关基因(prostate and colon gene 1, PC-1）对受体酪氨酸激酶家族分子EphA3表达的影响,用RT-PCR、实时PCR和Western印迹检测表达不同水平PC-1的前列腺癌细胞系LNCaP和C4-2中EphA3的表达情况. 发现PC-1可诱导EphA3基因表达上调. 采用荧光素酶实验检测PC-1对于EphA3启动子转录活性的影响,结果显示,PC-1对转录起始位点上游916 bp的启动子活性没有影响,而可增强转录起始位点上游2011 bp启动子的活性.对EphA3启动子－916 bp～－2　011 bp区域进行生物信息学分析,结果显示,此区域包含HSF、NF-1、Nkx-2、SP1和GATA-1等多种转录因子结合位点.实验结果表明,PC-1可通过影响EphA3启动子诱导EphA3基因高表达,其调控区域位于转录起始位点上游－2　011　bp至－916 bp之间,提示PC-1可能通过影响一些结合于此区域的转录因子来影响EphA3启动子的转录活性.     

乙型肝炎病毒adw亚型基因组在大肠杆菌中的克隆

从乙型adw亚型肝炎慢性患者的血浆中,分离纯化了乙型肝炎病毒(HBV)DNA,将HBVDNA以ECOR I酶切,与经ECOR I酶切、磷酸单脂酶处理的pBR325质粒DNA相连接,转化至大肠杆菌RR_1菌株。经筛选鉴定,转化子中有45株含有完整的HBV基因组DNA,应用限制内切酶分析,表明其位点与已报道的adw亚型有很大的不同。     

癌蛋白D52家族

癌蛋白D52家族近年来引起人们的研究兴趣.D52最早是从人乳腺癌中发现的.该家族成员分子中都含有一个叫做Coil-coil基序的高度保守结构域,这个结构域在从低等生物到哺乳动物或者同种生物的不同成员间是高度保守的.已有研究表明,该家族成员可以通过选择性剪接的方式产生功能不同的拼接体.D52家族基因在多种癌症中广泛扩增,蛋白表达水平升高.目前认为,他们的基因功能可能与包括癌症在内的人类疾病相关,然而,关于该家族成员发挥作用的分子机制还有待深入研究.     

PC-1在前列腺癌细胞系LNCaP中的定位

目的:研究PC-1分子在前列腺癌细胞系LNCaP中的亚细胞定位。方法:利用常规PCR和重叠PCR技术在pEGFP-C1-PC-1上分别扩增PC-1的不同截短体及缺失体基因,PCR产物经酶切后克隆到真核表达载体pEGFP-C1中;经测序确定构建成功的载体在LNCaP细胞中瞬时高表达,在荧光显微镜下观察这些载体表达产物在LNCaP细胞中的定位情况,并通过Western印迹验证这些载体在LNCaP细胞中的表达。结果:构建了多个用于PC-1亚细胞定位研究的、能在LNCaP细胞中表达的载体;同时,还找到了一段对PC-1定位有重要影响的氨基酸序列。结论:为进一步研究PC-1的亚细胞定位及其发挥功能的方式提供了基础。     

PC-1、EphA3和SGEF蛋白表达的相互影响

目的:在293T和LNCaP细胞中验证PC-1、EphA3和SGEF蛋白表达的相互影响。方法 :采用半定量RT-PCR及Western印迹检测EphA3和SGEF在LNCaP细胞中与PC-1的关系,分别在LNCaP和293T细胞中检测EphA3对SGEF表达的影响。结果:在LNCaP细胞中,EphA3和SGEF在RNA及蛋白水平上均受PC-1高表达诱导,而EphA3的高表达对SGEF的表达无明显影响;但在293T细胞中,SGEF受EphA3表达水平的影响,随EphA3表达量的增加而升高。结论:PC-1、EphA3与SGEF蛋白表达的相互影响与细胞类型相关。     

pBR322-Red介导的E.coli染色体基因敲入、位点及表达研究

应用pBR322-Red介导的重组工程系统,kan/sacB选择反选择系统,双链线性DNA重组技术和重叠引物介导的DNA重组技术,将长度为1 653 bp的luc报告基因分别敲入到E.coli W3110染色体lacZ,lacY和lacA基因的位置,建立了一系列具有新遗传表型的菌株:CWL2、CWL4和CWL6.荧光素酶分析表明,外源报告基因luc能在这3个结构基因处有效的组成型表达.为了进一步确定外源基因的表达情况,用霍乱毒素B亚单位基因ctxb替换了lacZ基因,构建了新菌株CWD1.证明了以单拷贝形式存在在大肠杆菌染色体CWD1上的ctxb基因能有效的表达CTB蛋白并能将其分泌至细胞外培养液中.结果初步确定了大肠杆菌染色体上的lac操纵子结构基因位点适合外源基因的敲入和表达.     

敲低前列腺癌相关基因PC-1的表达抑制前列腺癌细胞C4-2雄激素非依赖性生长

目的:研究敲低癌基因D52家族成员PC-1的表达对前列腺癌细胞雄激素非依赖性生长的影响。方法:利用RNA干扰技术构建PC-1稳定低表达的C4-2细胞株;利用四唑盐(MTT)比色实验检测敲低PC-1基因表达对C4-2细胞雄激素非依赖生长的影响。结果:敲低PC-1表达抑制前列腺癌C4-2细胞的生长,并降低了C4-2细胞雄激素非依赖性生长的能力。结论:PC-1基因参与了前列腺癌向雄激素非依赖阶段发展和维持的过程,为进一步研究PC-1在促进前列腺癌细胞发生发展过程中的作用奠定了基础。     

双向凝胶电泳技术在前列腺癌研究中的应用

双向凝胶电泳是目前蛋白质组学研究最常用的技术之一,近年来,在前列腺癌的研究中也有很多实际应用,取得了一些成果。本文按照双向电泳的样品来源,分类综述了目前基于双向电泳的蛋白质组学技术在寻找前列腺癌肿瘤标记物、药物靶标和阐明其发生发展机理研究中的应用。