雄激素可调节的肾脏近端肾小管上皮细胞靶向杂合启动子的优化

为研究肾脏雄激素调节蛋白杂合启动子Kap147/HAGT-Kpn的细胞特异性,将HAGT-Kpn片段克隆到pGL3-Kap147载体质粒上,通过细胞转染和荧光素酶活性测定,证实Kap147/HAGT-Kpn杂合启动子只在肾小管上皮细胞来源的OK、LLC-MK2细胞中具有活性,经20nmol/L DHT处理后其活性增加了7~8倍。依据雄激素应答原件的保守性,将不同长度的HAGT-Kpn亚片段克隆到pGL3-Kap147载体质粒上,经20nmol/L DHT处理后,KpnI-StuI和MscI-KpnI两个片段能够使Kap147活性增强1~2倍,由此表明Kap147/HAGT-Kpn杂合启动子依然具有组织细胞特异性且受雄激素调控,KpnI-StuI和MscI-KpnI两个片段承担了雄激素的调控作用。     

芳香化酶在人类乳腺癌、睾丸癌发生过程中的作用

芳香化酶由细胞色素P450芳香化酶和NADPH-细胞色素P450还原酶组成,能够催化雌激素的合成及雄激素A环的羟化。目前研究发现,与非转基因鼠相比,芳香化酶转基因小鼠乳腺组织及睾丸组织中芳香化酶的过表达能引起相应部位雌激素的升高,进而引起乳房增生及睾丸增生,从而导致人类乳腺癌和睾丸癌的发生。     

植物无标记转化的诱导表达Cre/loxP重组系统的构建

应用Cre/loxP系统位点专一性重组的特点构建诱导表达的定位重组系统,用以特异性的敲除转基因植物的标记基因.为了获得诱导表达启动子,从大豆基因组DNA中用pfu酶克隆热激蛋白启动子gmhsp17.5c,将其克隆到pUC118-HincⅡ载体并测序.结果表明,508nt的gmhsp17.5c与已报道序列(GenBank,AF544399)比较,核苷酸的同源性为99.8%.利用该诱导启动子分别构建了含gmhs p17.5c-cre基因组件和gmhsp17.5c-gus基因组的诱导型植物表达载体pC23HC和pC23HG.此外1个含有loxP-gus-loxP组件的组成型植物表达载体pC23LG被构建.通过对3个植物表达载体做多重酶切及亚克隆后测序分析表明载体pC23HC全长10947bp,载体pC23HG全长11396bp,载体pC23LG全长11900bp,符合预期设计.一套由pC23HC和pC23LG组成的植物无标记转化的诱导表达Cre/loxP重组系统被构建,为进一步将诱导表达的标记基因删除系统用于植物的无标记转化奠定基础.     

人RIP2基因启动子绿色荧光蛋白表达载体的构建与鉴定

目的:构建人RIP2基因启动子的绿色荧光蛋白表达载体。方法:根据特定限制性内切酶位点,以人基因组DNA为模板,PCR扩增含人RIP2基因启动子不同长度2段序列,构建含人RIP2基因启动子驱动的绿色荧光蛋白载体pEGFP-C2-RIP2(750 bp)wt、pEGFP-C2-RIP2(941 bp)wt,用VspⅠ和NheⅠ双酶切鉴定重组质粒,进行DNA序列分析,重组质粒经阳离子聚合物JetPeiTM介导转染HEK293细胞48 h后观察。结果:酶切鉴定和序列测定证实目的基因已插入重组质粒;细胞转染结果表明,重组质粒转染HEK293细胞均能表达绿色荧光,其中构建的pEGFP-C2-RIP2(750 bp)wt重组质粒绿色荧光表达强于pEGFP-C2-RIP2(941 bp)wt。结论:成功构建2段不同长度的人RIP2基因启动子绿色荧光蛋白表达载体。     

人NOD8基因启动子绿色荧光蛋白表达载体的构建与鉴定

目的:构建人NOD8基因启动子的绿色荧光蛋白表达载体.方法:用特定的限制性内切酶位点,以人基因组DNA为模板,PCR扩增含有人NOD8基因启动子不同长度2段序列,并进行酶切以切除启动子的pEGFP-C2作框架结构,插入表达载体pEGFP-C2中,构建含有人NOD8基因启动子驱动的绿色荧光蛋白载体pEGFP-C2-NOD8(520 bp)、pEGFP-C2-NOD8(760 bp),用Vsp Ⅰ和Nhe Ⅰ双酶切和PCR鉴定重组质粒,再将重组质粒进行DNA序列分析.构建的重组质粒经脂质体(lipofectamine)TM2000介导转染HEK293、K562和HeLa细胞,转染48 h后在倒置荧光显微镜下观察.结果:pEGFP-C2-NOD8(520 bp)、pEGFP-C2-NOD8(760 bp)分别经酶切鉴定和序列测定证实目的基因已插入重组质粒;细胞转染结果表明,构建的2段重组质粒转染HEK293、K562及HeLa细胞均能表达绿色荧光,其中构建的pEGFP-C2-NOD8(760 bp)重组质粒绿色荧光表达强于pEGFP-C2-NOD8(520 bp).结论:成功构建2段不同长度的人NOD8基因启动子绿色荧光蛋白表达载体.     

Cre-lox重组系统介导转基因烟草中外源基因删除的研究

对Cre在转基因个体中介导的重组效率进行了研究。构建了含有Cre 基因(p35S-Cre)和 GUS 基因侧翼含同向loxP 位点的(loxP-p35S-GUS-loxP)两种植物表达载体。以共转化的技术将两种基因元件同时转化烟草得到转基因植株,根据对共转化植株GUS 基因的活性分析、分子检测、PCR检测及对重组后扩增DNA片段进行序列分析表明：Cre-loxP 重组系统在转基因烟草中能精确高效地介导转基因的删除,但也存在部分植株不能完全删除的现象。     

全身性过表达和表皮特异性过表达胸腺素β4小鼠皮肤中目的基因表达差异分析

胸腺素β4(Thymosinβ4,Tβ4)能够促进毛发生长.旨在构建CAG启动子指导的全身性过表达Tβ4小鼠(CTP小鼠)和角蛋白14(Keratin14,Krt14)启动子指导的表皮特异性过表达Tβ4小鼠(KTP小鼠),比较两种转基因小鼠模型的Tβ4表达情况,为进一步研究Tβ4对毛发生长的影响以及其作用机制奠定基础.首先构建CAG启动子指导的全身性过表达载体pODsRed-CTP,然后用pODsRed-CTP和Krt14启动子指导的pODsRed-KTP表达载体,通过原核注射技术制作转Tβ4基因小鼠.PCR鉴定得到CTP小鼠2只,阳性率1.6%;KTP小鼠4只,阳性率8%.通过Real-time PCR检测Tβ4基因mRNA水平表达量,结果显示Tβ4在CTP小鼠皮肤中mRNA水平表达量是对照小鼠的1.24和1.13倍,在KTP小鼠皮肤中mRNA水平表达量分别是对照小鼠的4.22、1.84、4.60和2.74倍.Western blotting检测Tβ4在蛋白水平的表达,发现CTP小鼠皮肤中Tβ4蛋白的表达量没有显著变化,而KTP小鼠皮肤中Tβ4蛋白表达水平显著升高.与CTP小鼠相比,KTP小鼠更适合作为Tβ4过表达小鼠模型,深入研究Tβ4对毛发的影响以及作用机制.     

Cre/Loxp系统在转基因拟南芥杂交后代中的删除效率分析

在位点特异性重组酶系统Cre/Loxp中,重组酶Cre可以识别两个同向Loxp位点,并删除Loxp位点之间的所有外源基因,最终只留下一个识别位点.基于这一原理,以拟南芥为材料,构建带有同向Loxp位点的植物双元表达载体pCA-Loxp以及携带Cre基因的植物载体pCXSN-nlsCre,利用花序浸染法将二者分别转化野生型拟南芥.经逐步筛选得到各自的单拷贝纯合植株,分别以转基因纯合pCXSN-nlsCre和pCA-Loxp为父本或母本进行杂交,收集杂交后代种子.经萌发后对幼苗进行GUS组织化学染色、DNA检测以及测序分析等,最终证实该系统能成功删除拟南芥杂交子代中的外源基因,其基因删除效率高达82.2%.     

基于Cre-LoxP系统的新型慢病毒表达载体pLOX-CMV-E/P的构建与鉴定

目的:基于Cre-Lox P系统构建携带EGFP及Puromycin抗性基因,并带有巨细胞病毒(CMV)及翻译延伸因子1α(EF1α)双启动子的新型慢病毒表达载体,为基因治疗及基因功能研究提供有效的慢病毒载体系统.方法:以已经插入Lox P序列的p LOX-TERT-ires TK慢病毒载体为模板,用Spe I与Kpn I进行双酶切,去除TERT-ires TK片段,然后与人工设计合成的多克隆位点片段连接,构建p LOX-MCS表达载体.同时,以p B513载体为模板扩增EF1α-EGFP-Puro表达框(带有Bam HI及Kpn I酶切位点),然后与经过Bam HI及Kpn I双酶切的p LOX-MCS载体连接,进而构建p LOX-CMV-EF1α-EGFP-Puro(简称p LOX-CMV-E/P)载体.将p LOX-CMV-E/P载体与慢病毒包装载体p CMVR8.74及p MD2.G共转染293T细胞,包装病毒进行报告基因的功能分析.结果:菌落聚合酶链式反应(PCR)、酶切鉴定及测序结果均与预期结果一致,绿色荧光蛋白及抗药性基因均有较好的活性与功能.结论:成功构建了p LOX-MCS及p LOX-CMV-E/P慢病毒表达载体,为基因治疗及基因功能研究提供有效的慢病毒表达系统.     

红系特异表达载体在转基因小鼠中表达的研究

为在个体水平上研究珠蛋白基因位点控制区的HS2,HS3及HS2-HS3元件对β-珠蛋白基因的时空表达调控作用,选择本实验室构建的CMV/GFP,HS2ALL,HS3ALL,HS23ALL等4种重组载体,经限制性酶切及两步纯化,得到了5种重组DNA片段:CMV/GFP,HS2/GFP,CMV/HS2/GFP,HS23/GFP,HS3/GFP,并用显微注射技术获得转基因小鼠.用流式细胞仪分析转基因各组织中绿色荧光蛋白(GFP)表达情况,结果表明HS2元件及1.7kb的β-珠蛋白启动子足以调控β-珠蛋白基因的组织特异性表达.此外,在不同的转基因小鼠中,GFP的表达虽有明显的个体差异,但综合分析比较可以看出,HS2与HS3元件在调控β-珠蛋白基因表达方面,其增强子作用基本相当,且两者显示出显著的协同作用.     

基于Cre-LoxP系统的条件性定点敲入人源hRas基因小鼠的建立

目的 构建基于Cre- LoxP系统的条件性定点敲入人源hRas基因(c-Ha-ras)的小鼠,以获得hRas基因在特定组织器官条件性表达的小鼠模型,用于药物的临床前致癌性安全评价及相关机制研究。方法 首先构建hRas打靶载体,电击法转染入小鼠胚胎干细胞(ES细胞),用正负法筛选阳性ES细胞,通过PCR、 Southern鉴定后,将正确重组hRas基因的ES细胞导入C57BL/6 J小鼠囊胚,移入同步发育的受体鼠子宫,妊娠足月出生的嵌合体小鼠与C57BL/6 J小鼠交配获得杂合子hRasfl/+小鼠。再将杂合子hRasfl/+小鼠间交配获得纯合子小鼠hRasfl/fi,然后与全身组织细胞表达Cre重组酶的Tg (EIIa-cre)小鼠进行交配,获得全身细胞表达hRas基因的hRas-EIIa-cre小鼠,并通过荧光定量PCR方法检测不同日龄胚胎期仔鼠的hRas基因表达水平。结果 成功构建了基于Cre- LoxP系统的人源hRas基因条件性定点敲入小鼠模型的载体,筛选得到的一个正确克隆,电转ES细胞后进行Southern blot鉴定,经过初筛和复筛,共获得12个阳性克隆,挑选A11号克隆ES细胞进行囊胚注射,移植了48枚胚胎,出生9只小鼠,其中6只为嵌合鼠,将嵌合率>50%的雄鼠与野生型C57BL /6 J雌鼠进行交配,出生21只后代,其中鉴定有4只hRasfl/+小鼠;hRasfl/+小鼠间交配出生29只小鼠,其中有14只纯合子hRasfl/fi小鼠;hRasfl/fl小鼠与Tg (EIIa-cre)工具鼠交配6次,未有仔鼠出生;跟踪不同发育时期胚胎中hRas基因的表达发现,E10.5～15.5 d胚胎中检测到hRas基因表达。结论 成功建立运用Cre- LoxP系统建立了带有hRas基因敲入的纯合子小鼠hRasfl/fl,未能得到全身细胞高效表达人源hRas基因的hRas-EIIa-cre小鼠,但为进一步利用hRasfl/fl小鼠模型建立其他组织特异性的条件性基因敲入小鼠模型做好技术储备。     

表达FLP重组酶pCEP4-FLP载体的构建及其在FLP/FRT重组系统中的应用

构建重组载体pCEP4-FLP和pEF1a-FRT-stop-FRT-GFP,重组载体pEF1a-FRT-stop-FRT-GFP瞬时转染PK-15细胞24h后,再将重组载体pCEP4-FLP瞬时转染该细胞,利用荧光显微镜观察PK-15细胞GFP蛋白的表达情况,利用细胞流式技术统计绿色荧光蛋白表达效率.结果表明:重组载体pCEP4-FLP在细胞内能够表达FLP重组酶,并且表达的FLP重组酶能够识别FRT位点,删除两同向FRT位点间的DNA片段,为FLP/FRT位点特异性重组系统在转基因猪的应用奠定了基础.     

单子叶植物的FLP/frt位点特异性重组系统的构建

来自于啤酒酵母2?μm质粒的FLP/frt位点特异性重组系统可用于转基因植物（细胞）筛选完成后去除选择标记基因.水稻肌动蛋白actin基因启动子和玉米泛素ubiquitin基因启动子可有效驱动单子叶植物中外源基因的转录.为培育去除选择标记基因的抗盐耐旱单子叶转基因植物，构建了适合于单子叶植物的FLP/frt位点特异性重组系统. 该系统由含有FLP重组酶基因的植物表达载体pCAMBIA3300 Ubi FLP bar和含有frt位点的植物双抗（抗除草剂、抗盐耐旱）表达载体pCAMBIA1300 Ubi TsPPase frt als frtm以及pCAMBIA1300 Actin1 AtNHX1 frt als frtm组成.     

马克斯克鲁维酵母表达系统菊粉酶启动子的改造及活性研究

马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)作为一种食品安全级酵母,具有生长快,生物量高等特点,是一种新型的重组蛋白表达的宿主系统.启动子是供RNA聚合酶识别和结合的DNA序列,调控着转录的起始过程,直接影响基因的表达水平.本文通过易错PCR技术对马克斯克鲁维酵母菊粉酶启动子Pinu进行两轮突变,以阿魏酸酯酶(Est1E)作为报告基因,经筛选、鉴定获得了5个可以显著提高外源蛋白表达量的突变型启动子Pm1D81、Pm1F138、Pm2Q89、Pm2M73、Pm2X47,报告蛋白Est1E的酶活性是启动子改造前的2.31,2.65,5.01,5.40,5.43倍.随后测试了启动子Pm2X47对外源蛋白甘露聚糖酶和赤霉烯酮降解酶表达的影响,结果显示这两种酶的表达量均有提高,分别是启动子改造前的3.57倍和4.13倍.上述结果提示,改造后的菊粉酶启动子在提高外源蛋白表达水平方面具有一定的通用性,可作为新型候选表达元件,以提升马克斯克鲁维酵母重组表达外源蛋白的能力.     

虹鳟鱼(Oncorhynchus mykiss)组蛋白H3启动子的分子克隆及在稀有

使用高保真PCR方法从虹鳟鱼基因组中克隆得到虹鳟鱼组蛋白H3启动子.将虹鳟鱼组蛋白H3启动子插入启动子缺失的增强绿色荧光蛋白(EGFP)表达载体pEGFP-1中,构建成重组载体pRH3EGFP-1.通过显微注射法得到转pRH3EGFP-1稀有鮈鲫.在荧光解剖镜下,可以清楚地观察到EGFP在发育到原肠胚的转pRH3EGFP-1稀有鮈鲫中表达.在稀有鮈鲫幼体鱼苗中也可以清楚地观察到EGFP在多个组织中的泛组织表达.比较CMV启动子、鲤鱼β-actin启动子、虹鳟鱼组蛋白H3启动子的EGFP表达载体pCMVEGFP,pCAEGFP,pRH3EGFP-1在稀有鮈鲫胚胎中的表达特性,结果表明pCMVEGFP最早表达,其后为pRH3EGFP-1和pCAEGFP,表达的强度依次为pCMVEGFP＞pCAEGFP＞pRH3EGFP-1.这说明虹鳟鱼组蛋白H3启动子可以作为一种有效的启动子,应用于鲤科鱼类(如稀有鮈鲫)的转基因研究.     

虹鳟鱼(Oncorhynchus mykiss)组蛋白H3启动子的分子克隆及在稀有(鱼句)鲫(Gobiocypris rarus)中的表达活性分析

使用高保真PCR方法从虹鳟鱼基因组中克隆得到虹鳟鱼组蛋白H3启动子.将虹鳟鱼组蛋白H3启动子插入启动子缺失的增强绿色荧光蛋白(EGFP)表达载体pEGFP-1中,构建成重组载体pRH3EGFP-1.通过显微注射法得到转pRH3EGFP-1稀有鮈鲫.在荧光解剖镜下,可以清楚地观察到EGFP在发育到原肠胚的转pRH3EGFP-1稀有鮈鲫中表达.在稀有鮈鲫幼体鱼苗中也可以清楚地观察到EGFP在多个组织中的泛组织表达.比较CMV启动子、鲤鱼β-actin启动子、虹鳟鱼组蛋白H3启动子的EGFP表达载体pCMVEGFP,pCAEGFP,pRH3EGFP-1在稀有鮈鲫胚胎中的表达特性,结果表明pCMVEGFP最早表达,其后为pRH3EGFP-1和pCAEGFP,表达的强度依次为pCMVEGFP＞pCAEGFP＞pRH3EGFP-1.这说明虹鳟鱼组蛋白H3启动子可以作为一种有效的启动子,应用于鲤科鱼类(如稀有鮈鲫)的转基因研究.     

基于Cre／Loxp系统Tyr03、Axl受体酪氨酸激酶转基因小鼠的建立

采用大肠杆菌β一半乳糖酶基因LacZ作为报告基因,建立Tyr03、Axl受体酪氨酸激酶含有loxp位点的转基因小鼠。与不同组织特异性Cre小鼠杂交,获得时空性表达Tyr03、Axl的转基因小鼠,为研究其在各个组织中的功能奠定基础。方法构建含有loxp位点的Tyr03、Axl受体酪氨酸激酶质粒,测序正确后,通过显微注射法将插入CAG启动子下游的Geo—STOP—msAxl及Geo—STOP—msTyr03基因的转基因载体注射入BDFI供体鼠受精卵,移植受精卵至ICR受体鼠,待产仔后,通过双引物PCR鉴定F。以及Fn代小鼠的基因型,RT—PCR,X—gal染色观察小鼠组织中LaeZ基因,运用WB（WesternBlot）检测转基因小鼠和野生型小鼠体内目的蛋白表达的差异。结果获得了含有目的基因的转基因阳性小鼠;通过RT—PCR对阳性小鼠证明LacZ基因的存在;对存在LacZ基因的小鼠进行X—gal染色,在Geo—STOP—msTyr03的脑、睾丸、胸腺中观察到蓝色沉淀,在Geo—STOP—msAxl的脑、心、肾中观察到蓝色沉淀,间接说明目的基因能表达的组织和器官;对双阳性的Geo．STOP．msTyr03、Geo．STOP—msAxl转基因小鼠和野生型小鼠,WB检验证实Tyr03、Axl基因的表达没有差异,说明在加入stop序列之后,Tyr03基因确实存在,而且表达受到抑制。结论成功建立Geo-STOP—msAxl及Geo—STOP—msTyr03酪氨酸受体转基因小鼠。     

重组大肠杆菌BL21(pBAI)生产人干扰素α2b

通过培养重组大肠杆菌BL21(pBAI)表达人干扰素α2b(Human Interferon α2b,hIFNα2b).hIFNα2b表达由PL,启动子控制,通过升温至42℃诱导表达.本研究比较了分批培养和多种补料分批培养方式下hIFNα2b的生产,其中通过恒速流加葡萄糖,hIFNα2b的表达量达到6 540 mg/L,平均生产速率和比速率分别为546 mg/(L·h)和27 mg/(g·h).升温前1.5 h补充25 g酵母提取物,并以0.27 g/(g·h)的比速率供应葡萄糖,hIFNα2b的平均生产速率达到1 006 mg/(L·h),比生产速率为54 mg/(g·h),对有机氮源的得率提高到138 mg/g.     

绿色荧光蛋白标记S2P在集胞藻6803中的表达

为研究集胞藻6803中两个S2P同源蛋白酶Slr0643和Sll0862的功能,分别在两个蛋白酶的羧基端添加增强型绿色荧光蛋白(EGFP)标签,构建了两株转基因集胞藻psbA2::0643GFP-Cmr/△0643-Kmr和psbA2::0862GFP-Cmr/△0862-Kmr.通过逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)检测到egfp基因的转录表达,通过激光共聚焦显微镜检测到转基因集胞藻细胞发出的绿色荧光蛋白荧光,表明带EGFP标签的S2P融合蛋白在psbA2启动子调控下正确表达.