哺乳动物基因组靶向修饰阳性细胞富集的报告载体系统研究进展

基因组靶向修饰技术对基因功能研究、基因治疗以及转基因育种研究都具有重要的意义和价值。近年来发展起来的人工核酸酶如ZFNs、TALENs和CRISPR/Cas9等的应用大大提高了基因组靶向修饰的效率。但是由于核酸酶表达载体转染效率、核酸酶表达效率及活性以及基因组被打靶后的修复效率等因素在一定程度上制约着基因组靶向修饰阳性细胞的获得。因此富集和筛选基因组靶向修饰阳性细胞是一个亟待解决的问题。报告载体系统可以间接地反映核酸酶的工作效率并有效富集核酸酶修饰的阳性细胞,进而提高基因组靶向修饰阳性细胞的富集和筛选效率。本文主要针对由非同源末端连接(Non-homologous end joining,NHEJ)和单链退火(Single-strand annealing,SSA)两种修复机制分别介导的报告载体系统的原理和应用进行了详细的介绍,以期为以后的相关研究提供借鉴和参考。     

S1核酸酶作用与微环DNA分子的克隆策略

米曲霉来源的S1 核酸酶具有降解单链DNA或RNA的作用。在适当的条件下 ,该酶能将不同的环形DNA分子从超螺旋转变成开环和线形结构 ,对质粒pUC19的实验证明 ,S1 核酸酶的这种转变作用与加入的酶量呈正相关。在 2 5 μL总反应体积中 ,按 10 0ngDNA加入 5u至 17u的S1 核酸酶 ,能获得较高比例的线形DNA。由于微环DNA分子太小 ,单酶切位点的出现率较低 ,很难用常规方式进行克隆 ,以S1 核酸酶进行线形化是微环DNA克隆的途径。pC3是已知最小的真核生物线粒体DNA类质粒 (5 37bp) ,经S1 核酸酶线形化后 ,成功地克隆到pMD18 T载体上。     

人U_1和U_2 snRNA基因5''''端区域中SV_(40)T抗原结合位点的作用

利用寡聚核苷酸指导的基因定位突变技术,从人U_1和U_2 snRNA基因5'端删去或取代能与SV_(40)T抗原结合的位点,构成基因的缺失和取代突变体。在HeLa细胞核抽提物体外转录系统中,U_1和U_2缺失及取代突变基因与野生型基因有相同的转录水平,而且RNA的合成都是从帽子位点的上游开始的。这意味着基因这一区域的突变不改变其体外转录性质。在人的HeLa和293细胞及蛙卵母细胞中,U_1和U_2缺失突变基因不被转录,而取代突变基因的转录却又恢复到野生型基因水平。这表明人的U_1和U_2基因在这三种细胞内的转录与SV_(40)T抗原结合位点的核苷酸排列顺序无关,而由于结合位点的缺失所造成的空间距离上的变化才是影响转录的主要因素。     

蓖麻蚕rDNA转录起始区核酸酶S1的敏感位点的特征结构

曾报道,蓖麻蚕rRNA基因的非转录间隔区内有1个单链核酸酶S1的超敏感位点,它具有d(AT)₁₈的特征结构^[1] .蓖麻蚕经饥饿,再食后.发现在该S1超敏感位点的下游还存在1个敏感位点,而在饥饿的情况下,未能检测到染色质上的这个敏感位点^[2].新确定的这个可诱导的单链核酸酶的敏感位点,它是一个d(GT)₁₀…d(AT)₁₀的特殊结构,具有易解链的特征.这个新确定的核酸酶S1的敏感点结构可能直接参与了rDNA的转录和复制的调控.     

单克隆抗体——研究蛋白质折叠的新探针

利用竞争ELISA的方法 ,发现溶液状态下全酶SNaseR及其 7个N -末端肽段与McAb2C9之间的结合存在差别 ,其中SNR1 2 1 ,SNR1 0 2 ,SNR79,SNR5 2及全酶SNaseR能够与抗体较好地结合 ,而SNR1 41 ,SNR1 35 ,SNR1 1 0与抗体结合很弱 .由于全酶和SNR5 2均能与McAb2C9紧密结合 ,其抗原决定簇应该包含在 - 6～5 2序列中 .因此 ,不同长度的肽段与抗体结合能力直接与抗原决定簇的可接近程度相关 .比较不同长度的肽段与单抗McAb2C9的结合能力 ,清楚地表明肽链在从N 末端向C -末端延伸的过程中 ,其构象在不断调整直至形成完整的功能蛋白 ,这一结果有力地支持邹氏新生肽链折叠假说 .单克隆抗体作为一种新型探针 ,可为蛋白质折叠机制的研究提供重要的信息 .     

葡萄球菌核酸酶对金黄色葡萄球菌和其他细菌生物被膜形成的抑制作用

葡萄球菌核酸酶是金黄色葡萄球菌（Staphylococcusaureus）的一个重要毒力因子,它的生物学作用仍没有完全阐述清楚．本研究观察到金黄色葡萄球菌核酸酶产生菌株的生物被膜形成受到明显抑制．葡萄球菌核酸酶是由nucl基因编码,当nucl基因被敲除后,突变菌株生物被膜形成能力大大增加．扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜用于评价nucl基因在生物被膜形成中的作用．另外,nucl基因编码的产物——葡萄球菌核酸酶和NUCl重组蛋白对其他生物被膜形成细菌（铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）、猪胸膜肺炎放线杆菌（Actinobacillus pleuropneumoniae）和副猪嗜血杆菌（Haemophilus parasuis））同样有明显抑制作用．本研究表明,葡萄球菌核酸酶和生物被膜的形成之间有直接联系,并且葡萄球菌核酸酶起着抑制生物被膜形成的重要作用,为研究葡萄球菌核酸酶的生物学作用和理解葡萄球菌核酸酶抑制生物被膜形成提供理论依据．     

金黄色葡萄球菌核酸酶A基因在大肠杆菌中的高效表达

这篇文章报道了金黄色葡萄球菌核酸酶A的克隆和在温控启动子P_RP_L调控下在E．Coli中的高效表达。SDS—PAGE分析表明,核酸酶A的含量可占E．Coli细胞总蛋白含量的60%。经有效的增溶和复性处理后,重组酶具有与天然酶相同的活力;N-末端氨基酸分析的结果指出,fMet在转译后被加工去除;对重组SNaseA在构象上的同一性也通过Phenyl—Su—perose疏水柱层析进行了分析。     

固定化桔青霉产生核酸酶P_1的研究

利用吸附固定在多孔聚酯载体上的桔青霉(Penicillium citrinum)菌丝细胞,在摇瓶中以分批发酵方式合成核酸酶P_1.试验结果表明:在固定化细胞产酶的条件下,培养液中葡萄糖和蛋白胨的最适浓度分别为10g/L和1g/L,摇瓶转速以180~200r/min为宜.固定化细胞经过48h的产酶周期,培养液中的核酸酶P_1活力可高达513.3U/ml,其产酶效率是游离菌丝的3.6倍,而葡萄糖和蛋白胨的用量仅为游离菌丝产酶的五分之一.在重复分批发酵试验中,固定化菌丝细胞形状稳定,连续28批(共56d)的产酶结果基本一致,每批的平均酶活力为507.4U/ml,在经济上和工艺上均显示了明显的优越性.