Construction and Application of Efficient Ac-Ds Transposon Tagging Vectors in Rice

Transposons are effective mutagens alternative to T-DNA for the generation of insertional mutants in many plant species including those whose transformation is inefficient. The current strategies of transposon tagging are usually slow and labor-intensive and yield low frequency of tagged lines. We have constructed a series of transposon tagging vectors based on three approaches： （i） AcTPase controlled by glucocorticoid binding domain/VP16 acidic activation domain/Gal4 DNA-binding domain （GVG） chemical-inducible expression system; （ii） deletion of AcTPase via Cre-lox site-specific recombination that was initially triggered by Ds excision; and （iii） suppression of early transposition events in transformed rice callus through a dual-functional hygromycin resistance gene in a novel Ds element （HPT-Ds）, We tested these vectors in transgenic rice and characterized the transposition events. Our results showed that these vectors are useful resources for functional genomics of rice and other crop plants. The vectors are freely available for the community,     

高山植物黄管秦艽cDNA 文库构建与表达序列标签(EST) 分析

黄管秦艽( Gentiana officinalis) 是一种重要的藏药高山植物, 本研究构建了该物种开花期的cDNA 文库。经检测达到中等cDNA 文库水平, 文库滴度为1 . 2×107 pfu􊄯ml , 重组率95.9% , 插入片段平均长度大于500 bp。对343 个随机挑选的重组克隆进行部分测序, 获得的ESTs 经编辑后共有181 条有效序列。经生物信息学方法分析181 条表达序列标签(EST) 代表144 个单克隆序列, 其中55 个与已鉴定的基因同源, 35 个序列与未鉴定的EST 匹配, 54 个未找到同源序列; 后两者共有89 个EST 序列未发现功能相似的蛋白。对已鉴定的EST进行功能分析发现, 相关基因主要编码以下蛋白: 与蛋白表达相关的占35%; 光合作用相关的占22%; 新陈代谢相关的占18%; 抗性相关的占11%; 质膜运输和细胞分裂相关的分别占5% ; 染色体变化和细胞信号转导的分别占2%。根据有效EST 序列设计引物, 通过RT-PCR 进一验证了所得EST 的准确性。这些研究结果为将来研究黄管秦艽的功能基因以及该物种与相关物种的群体遗传学、进化生物学等方面提供了基础。     

GST-His双标签原核表达载体的构建及应用

目的：在原有带有GST标签的pGEX-KG载体上添加His标签,构建双标签原核表达载体,以提高纯化后的融合蛋白的纯度。方法：双酶切pGEX-KG载体,将同样带有双酶切位点编码His标签的DNA序列酶切后与其连接、转化大肠杆菌DH5α、鉴定阳性克隆并测序,并将编码雌激素受体B（ERβ）的片段构建到该载体上,分别利用GST标签和His标签对ERβ蛋白进行2次纯化。结果：构建了GST-His双标签原核表达载体,将ERβ编码片段克隆入该载体中,在原核生物中得到表达;分别用GST和His抗体进行Westernblot分析,均可检测到GST-His-ERβ融合蛋白的表达;利用此双标签载体纯化得到了纯度较高的ERβ蛋白。结论：GST-His双标签原核表达载体的构建对提高目的蛋白纯度具有重要意义。     

多肽融合标签的移除策略

多肽融合标签能够赋予目标蛋白新的特性,便于目标蛋白的定位、追踪、纯化以及结构和相互作用研究．但在很多情况下,尤其是研究蛋白质结构或分离纯化药用蛋白时,需要将多肽融合标签从融合蛋白上切除,以降低和消除多肽融合标签对目标蛋白结构和功能的影响．可用来切除多肽融合标签的方法主要有4种,即化学法、内切蛋白酶法、外切蛋白酶法以及自我剪切法．介绍和比较了每种方法的基本原理、应用以及研究进展．     

小鼠膜型抗衰老蛋白Klotho基因特异片段的克隆、原核表达及多克隆抗体制备

目的克隆小鼠膜型抗衰老蛋白Klotho基因特异片段,制备小鼠Klotho多克隆抗体。方法以小鼠基因组为模板进行PCR,克隆了小鼠膜型抗衰老蛋白Klotho基因外显子Ⅳ部分序列,经BamH I和Nhe I双酶切后定向克隆到质粒pET-GST中,构建原核表达质粒pET-GST-Klotho,转化大肠埃希菌BL21（DE3）,用IPTG诱导表达。以重组GST-Klotho融合蛋白免疫家兔,制备Klotho多克隆抗体。结果表达产物经SDS-PAGE检测表明,在大肠埃希菌中成功表达了GST-Klotho融合蛋白,GST-Klotho融合蛋白表达量占菌体总蛋白的15％左右;另外通过ELISA法测得抗血清抗体效价约为1：10000,Western印迹分析验证了抗体特异性。结论GST-Klotho融合蛋白的表达和Klotho多克隆抗体的制备为进一步研究Klotho蛋白在小鼠体内的表达模式以及相关抗衰老药物的研制奠定了基础。     

亚历山大藻属微卫星标记的筛选

采用生物信息学方法,从塔玛亚历山大藻的ESTs数据库中筛选微卫星(Simple Sequence Repeat, SSR)位点,设计SSR引物,利用毛细管电泳对4株塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)、2株相关亚历山大藻(Alexandrium affine)和1株链状亚历山大藻(Alexandrium catenella)进行种内、种间遗传多样性分析,获得以下主要结果:(1)从6830条非冗余的ESTs中共查找到222个SSR,平均每18.5kb就有一个SSR,三核苷酸重复在所有的重复类型中所占比例最大,达到48.2%,重复单元CTG/CAG出现频率最高.进一步筛选出12条SSR引物,用于遗传多样性分析.(2)种内遗传多样性水平整体偏低,多态性引物比率仅为41 67%,Nei's基因多样性平均为0.2130.种间遗传多样性水平较高,多态性引物比率为75%,Nei's基因多样性平均水平为0 4643;另外,种间遗传分化系数较高,平均水平为0.7051.(3)对7个样品的聚类图分析发现,A. tamarense CCMP116 与A. affine CCMP112遗传距离极为接近;A. tamarense ATHK9301、CCMP1598和ATDH01相互聚在一起;A. catenella ACDH01与A. tamarense分属两枝.以上结果表明,SSR标记在亚历山大藻种内遗传多样性分析方面是一种非常有用的工具.     

基于单碱基延伸标签反应的常见食源性致病菌基因芯片检测方法的建立

针对8种常见的食源性致病菌(金黄色葡萄球菌、副溶血弧菌、单核细胞增生李斯特菌、沙门氏菌、阪崎肠杆菌、志贺氏菌、肠出血性大肠杆菌O157:H7和空肠弯曲杆菌),建立了基于单碱基延伸标签反应原理的基因芯片检测方法。筛选和整合8种食源性致病菌基因组中的特异性序列和相应PCR引物,致病菌靶DNA片段被扩增和纯化作为单碱基延伸标签反应的模板,反应产物在DNA芯片上与探针进行杂交反应,然后通过扫描基片的荧光强度进行判断。实验结果表明,可采用基于单碱基延伸标签反应的基因芯片方法同时特异性检测8种食源性致病菌,基因组DNA多重检测灵敏度可达到0.1pg,以鼠伤寒沙门氏菌为单一检测对象的细菌纯培养物灵敏度可达到5×102CFU/mL。本方法可以快速灵敏地检测食源性致病菌,为食源性疾病的诊断和防治提供了一个有效的方法。     

链球菌G蛋白IgG结合域（GBx）的融合表达及其IgG结合活性的比较分析

链球菌G蛋白的IgG结合域能够特异性地结合IgG 的Fc区,是制备免疫微阵列的一种理想的IgG固定材料。克隆表达了具有IgG结合活性的3种IgG结合域的GST融合蛋白（GST-GBx）,该3种蛋白分别含有1个、2个和3个IgG结合域。采用ELISA对三蛋白IgG结合能力进行了比较分析。结果表明在含B-Domain的量相同的情况下,GST-GB3蛋白固定IgG的量最多,其次为GST-GB2,GST-GB1最弱;对IgG的灵敏度也是GST-GB3最强,GST-GB1最弱,提示GST-GB3固定IgG的能力较其他两蛋白具有明显优势。     

银杏EST序列中微卫星的分布特征

本文利用从NCBI下载的21 590条银杏EST序列,分析了银杏(表达序列标签微卫星)EST-SSR在银杏EST序列的分布和比较了在不同长度EST序列中的SSR特性.在剔除冗余和低质量序列后,得到总长为5 708.385 kb的无冗余EST序列7 961条,发现了405个EST序列(5.09%)含有475个SSR,长度400-1000 bp的EST序列含SSR位点数为445个,占SSR总数的93.68%.二核苷酸和三核苷酸基元类型是银杏EST-SSR的主要类型,分别占SSR总数的73.89%和24.00%,最常见的SSR基元是:(AT)_n、(AG)_n、(AC)_n、(AAG)_n和(AAT)_n.通过对银杏EST序列中SSR位点信息的发掘分析,为有针对性地设计EST-SSR引物,开发银杏EST-SSR分子标记奠定基础.     

人致肺纤维化相关因子的克隆和生物信息学分析

几丁质酶是自然界广泛存在的一类降解几丁质的水解酶类,但是直至近些年才在哺乳动物体内发现存在有几丁质酶样蛋白.早年曾于矽肺大鼠中纯化出矽诱导的支气管肺泡灌洗蛋白iSBLP58,体外具有促进人胚肺成纤维细胞2BS增殖的作用,N端测序显示与哺乳动物几丁质酶蛋白家族成员具有高度同源性.生物信息学分析表明,来源于人的结肠、肾和胃的几个表达序列标签(EST)克隆和大鼠的这一蛋白质序列匹配.随后成功地从人肾RNA样品中克隆到一组cDNA,其序列及相应的氨基酸序列彼此高度相似,并与GenBank中的几个人几丁质酶蛋白高度相似.和人基因组序列比较,揭示这些分子可能来自于同一基因,为可变剪切的产物.