GATA-3启动子报告基因载体构建及其活性鉴定

目的转录因子GATA-3在人乳腺癌的发生发展中扮演重要的角色,研究其转录调控有重要意义.方法从人乳腺癌细胞系MCF-7提取基因组DNA为模板,以PCR方法扩增获得GATA-3启动子序列,将片段克隆到pGL3-Basic载体内,鉴定后通过报告基因检测系统检测GATA-3启动子报告基因的荧光素酶活性.结果双酶切、基因测序鉴定结果显示,成功构建了GATA-3启动子报告基因,并在MCF-7细胞内鉴定了其具有荧光素酶的表达活性.结论本实验成功构建了GATA-3启动子报告基因载体pGL3-GATA-3pro-Luc,为后续GATA-3在乳腺癌中表达及其调控通路以及以GATA-3为靶标的抗肿瘤药物研究提供了有效工具.     

Id3启动子/荧光素酶基因载体的构建及其在WEHI-231细胞中的活性表达

用PCR法从WEHI-231细胞基因组DNA扩增小鼠Id3(mId3)基因5’端含启动子序列的不同长度的DNA片段(mId3-pf)亚克隆至荧光素酶(Luc)报道基因载体PGV-B2,构建由mId3基因启动子片段控制的Luc报道基因重组载体mId3-pf/PGV-B2.用电穿孔术将mId3-pf/PGV-B2导入培养的WEHI-231细胞,用抗小鼠IgM抗体刺激转染后的WEHI-231细胞,24 h后测定胞内Luc活性.结果表明,4种Luc报道基因重组载体转染细胞均表现较高的mId3启动子活性,与空载体转染细胞相比,启动子活性分别升高25~60倍.抗IgM抗体刺激细胞后,Id3启动子活性较未刺激细胞均呈明显增高趋势,增高幅度可达2倍左右.表明抗IgM抗体诱导WEHI-231细胞Id3的上调表达与Id3转录活性的升高有关.     

Pax5启动子的克隆及其在人淋巴瘤细胞系HL-60中转录因子的确定

克隆Pax5基因的启动子,插入荧光素酶报告基因载体中,并检测其活性;采用PCR技术从人淋巴瘤细胞系HL-60基因组中扩增出Pax5启动子,插入荧光素酶报告基因载体pGL3-basic中,确定所扩增的DNA序列,在293T细胞中检测其活性;测序结果表明扩增的Pax5启动子序列正确,活性实验表明构建的报告基因具有启动子活性,转录因子SP1和Runx1能以剂量依赖的方式提高Pax5报告基因的转录活性;克隆了Pax5启动子,并发现转录因子SP1和Runx1能够调控Pax5的转录。     

人STK11基因启动子区域的克隆

通过生物信息学分析,预测人STK11基因可能的转录起始位点和重要的调控区域.以此为基础,构建含人STK11基因上游序列缺失片段的pGL3重组载体,瞬时转染L-02和HeLa两种细胞系,通过检测荧光素活性分析缺失片段的启动活性.结果显示各缺失片段在两株细胞中均有启动活性;当3'端固定在-918时,5'端由-1943--1425的移位对启动活性无明显影响,提示这一区间内不存在重要的顺式作用元件;将5'端固定在-1943时,随着3'端向5'的缩短(-918→-1039→-1160),启动活性明显增强(活性pGL3-1943A＞pGL3-1943B＞pGL3-1943C),提示-1160--1039和-1039--918的区间分别存在负性顺式作用元件,同时提示核心启动子的3'端位于-1160的5'末端.在pGL3-1322(-1322--918)亦观察到启动活性,提示核心启动子的5'端应该位于-1322的3'末端.因此,人STK1 1基因的核心启动子位于-1322--1160之间.     

人STK11基因启动子区域的克隆

通过生物信息学分析，预测人STK11基因可能的转录起始位点和重要的调控区域.以此为基础，构建含人STK11基因上游序列缺失片段的pGL3重组载体，瞬时转染L-02和HeLa两种细胞系，通过检测荧光素活性分析缺失片段的启动活性.结果显示各缺失片段在两株细胞中均有启动活性；当3′端固定在-918时，5′端由-1943—-1425的移位对启动活性无明显影响，提示这一区间内不存在重要的顺式作用元件；将5′端固定在-1943时，随着3′端向5′的缩短（-918→-1039→-1160），启动活性明显增强（活性pGL3-1943A＞pGL31943B＞pGL3-1943C），提示-1160—-1039和-1039—-918的区间分别存在负性顺式作用元件，同时提示核心启动子的3′端位于-1160的5′末端.在pGL31322（-1322—-918）亦观察到启动活性，提示核心启动子的5′端应该位于-1322的3′末端.因此，人STK11基因的核心启动子位于-1322—-1160之间.     

异源四倍体鲫鲤Sox4基因部分序列及其5′端调控区启动子片段的克隆与分析

通过PCR技术从异源四倍体鲫鲤基因组DNA中分离到Sox4基因部分基序.序列分析表明,其5′端调控区具有多种启动子所特有的序列元件,如TATA框,CAAT框等,据此推测,它具有启动子活性.采用高保真PCR方法克隆了异源四倍体鱼Sox4基因5′端调控区600bp启动子片段,将其插入启动子缺失的增强绿色荧光蛋白(EGFP)表达载体pEGFP-1中,构建重组载体pAtsox4EGFP-1.通过瞬时转染HeLa细胞,在倒置荧光显微镜下可检测到绿色荧光.结果表明,克隆的Atsox4基因5′端调控区具有启动子活性,并成功构建了含四倍体鱼Sox4基因启动子片段的报告基因载体,为以后研究Sox4基因表达调控的分子机制奠定了基础.     

氯化钴对人的eNOS基因启动子SP1改构体转录活性的影响

目的:构建改造的人血管内皮细胞一氧化氮合酶(eNOS)基因启动子,利用氯化钴诱导的人脐静脉血管内皮细胞-12缺氧模型研究其基因启动子活性的变化.方法:用不同剂量的氯化钴体外处理细胞复制缺氧模型,PCR点突变技术构建突变启动子pGL2-eNOS-insSP1,分别将pGL2-eNOS-insSP1和pGL2-eNOS-p载体导入HUVEC-12细胞,双荧光素酶报告基因技术用于检测启动子转录活性的变化.结果:DNA测序显示人的eNOS基因启动子SP1改构体的序列正确;改构体eNOS启动子活性在一定范围内随氯化钴刺激剂量的增加而升高.结论:SP1插入改造的方法显著提高了eNOS基因启动子的转录活性.     

人MiTERF3基因启动子的克隆及其荧光素酶报告基因载体的构建

人MiTERF3基因编码线粒体基因转录和能量代谢的负调控因子。采用PCR技术对人MiTERF3基因5''侧翼上游1251 bp启动子序列进行扩增,并将其克隆至荧光素酶表达载体pGL6-TA,构建人MiTERF3基因启动子荧光素酶报告基因质粒。经酶切、测序鉴定后,将其用脂质体转染体外培养的HEK293细胞株,利用双荧光素酶测定系统检测其表达活性。研究结果表明,克隆获得的1251 bp DNA序列与GenBank报道的一致,且插入方向正确。含人MiTERF3基因启动子的报告基因荧光素酶的表达活性显著提高（P<0.05）,约为对照组（空载体pGL6-TA）的9.8倍。本研究通过对人MiTERF3基因启动子的克隆及其荧光素酶表达载体构建与表达活性的测定,为进一步阐明人MiTERF3基因表达的调控机制奠定实验基础。     

基于ChIP-seq筛选睾丸支持细胞中雄激素受体靶基因初步研究

雄激素及其受体在精子发生中有重要作用.寻找并鉴定更多雄激素及其受体的靶基因,对阐明雄激素及其受体介导精子发生的分子机制,解析其调控精子发生的网络具有非常重要的科学意义.在本研究中,我们分离了睾丸支持细胞,以睾酮刺激,并以ARKO小鼠睾丸作为背景对照,进行ChIP-seq和分析验证.数据分析显示了8679个差异表达基因,其中4830个基因在睾酮处理组表达上调,3849个表达下调.我们从差异基因中筛取了43个靶基因进行验证,其中39个基因的启动子区域找到了ARE结合位点.候选靶基因介导雄激素调控精子发生的分子机制仍有待进一步研究.本项目初步鉴定的靶基因可为进一步深入系统研究雄激素及其受体调控精子发生的机制提供参考.     

紫龙金对BGC-823细胞增殖的抑制作用及对p16~(INK4a)启动子活性的影响

利用记数法和Brdu脉冲标记法研究了紫龙金对细胞增殖的影响,western blot检测结果表明:紫龙金(3,4mg.mL-1)处理可明显抑制人胃癌BGC-823细胞的生长、提高BGC-823细胞中p16的表达水平.进一步利用含有p16INK4a启动子片段(-967~-165区域)及荧光素酶报告系统的载体pGL3-Basic-p16N研究了紫龙金对p16INK4a启动子活性的影响及其作用的分子机制,结果表明,紫龙金可能通过提高p16INK4a启动子活性而促进p16的表达,从而抑制细胞的增殖.     

陆地棉编码成花素同源基因GhFT1-A和GhFT1-D启动子的克隆及活性分析

在陆地棉全基因组中序列比对GhFT1基因在At和Dt基因组上的差异,设计特异性引物克隆其上游约1.8 kb的非编码序列作为目的启动子,通过测序结果区分At、Dt类型。本研究克隆出1701 kb GhFT1-A启动子和1771 kb GhFT1-D启动子(简称1.8 kb)。序列比对分析发现了At和Dt基因组上不同GhFT1启动子间存在许多核苷酸序列差异。GhFT1-A和GhFT1-D启动子上存在大量的、作用广泛的顺式作用元件,并发现了一个顺式作用元件富集的重复片段区域。启动子活性检测证明了GhFT1基因上游1.8 kb的At和Dt启动子均具有活性,但At亚基因组启动子的活性弱于Dt型。陆地棉编码成花素同源基因GhFT1的启动子对于调控GhFT1-A和GhFT1-D的表达具有重要作用,并且它们之间的活性存在差异,暗示At和Dt基因组对开花调控作用不同。     

建立一个基于报告基因的靶标筛药系统筛选上调ABCA1基因转录的中药提取物

ATP结合盒转运蛋白A1(ABCA1)具有催化外周细胞过量胆固醇和磷脂外向流出的功能。本实验将ABCA1启动子序列克隆到含有荧光素酶报告基因和新霉素抗性基因的pGL3B-neo载体中,并将得到的重组质粒pGL3B-neo/ABCA1转染入人肝癌细胞(hepG2)。通过稀释培养法最终得到含有重组质粒的稳定细胞系SABCA1。利用这个报告基因为基础的药物筛选系统,筛选了100多种中药提取物。通过荧光素酶活性测试,相对活性达到180%以上的有4种中药提取物,并最终挑选能明显激活ABCA1基因启动子的鬼箭羽水提组分进一步研究,得出半数有效浓度(EC50)为48.06 mg/L。此外,利用基于apoA1基因的药物筛选系统验证得出鬼箭羽水提组分也能促进apoA1基因的表达。     

OSP-1启动子在猪卵巢颗粒细胞中的转录活性研究

为获得能在猪卵巢颗粒细胞中高效表达的启动子,本文检测了大鼠卵巢特异性启动子OSP-1(Ovarian specific promoter)在猪卵巢颗粒细胞中的转录活性。参考大鼠OSP-1启动子序列扩增大鼠OSP-1片段,将其定向克隆到pc DNA3.1(+)中替代CMV启动子,并在其下游插入Zs GREEN基因片段,构建真核表达载体p OSP-1-Zs GREEN;重组质粒在脂质体LipofectamineTM2000的介导下转染不同细胞,在荧光显微镜下观察Zs GREEN表达情况,Realtime-RT-PCR方法检测该启动子在不同细胞中启动Zs GREEN基因表达的活性。结果表明:经克隆测序,得到了465bp OSP-1启动子序列,重组质粒转染卵巢颗粒细胞、Hela细胞可以观察到绿色荧光。Realtime-RT-PCR结果显示:Zs GREEN基因在卵巢颗粒细胞、Hela细胞中高表达,在肌细胞中表达量极低;说明OSP-1启动子可驱动外源基因在猪卵巢颗粒细胞中高效表达,可为构建可用于猪卵巢颗粒细胞的表达载体提供了启动子。     

人NLK上游启动子区的克隆与鉴定

初步鉴定并分析NLK上游启动子,为研究其转录调控打下基础。对NLK基因翻译起始位点上游约1 958 bp的序列分别进行生物信息学分析,以PCR技术扩增以上序列并测序。将PCR所得到的NLK上游片段进一步克隆到PGL-3basic载体中,构建荧光素酶报告基因质粒PGL-3basic-luc。通过荧光素酶报告基因实验检测上述启动子的活性。成功构建了包含NLK基因上游启动子序列的荧光报告系统,经荧光素酶报告基因实验证明该重组质粒体具有转录活性。构建的NLK基因上游启动子报告基因载体为进一步研究NLK基因的转录调控机制奠定了基础。     

人cidec基因启动子的克隆及 PPARγ 上调其活性大小比较研究

人诱导细胞死亡的 DFF45 样效应因子 C(Cell death-inducing DNAfragmentation factor 45-like c,cidec)可调节脂肪代谢,与动脉粥样硬化有密切联系,研究显示该因子表达受到过氧化物酶体增殖物激活受体 γ(Peroxisomeproliferator-activated receptor gamma,PPARγ)的调节,但其中的表达机制还不清楚。从人肝癌细胞 HepG2 中扩增 cidec基因启动子不同长短片段,分别克隆到虫荧光素酶报告基因载体中;cidec 基因启动子片段重组报告基因质粒转染HepG2 细胞,经 PPARγ 激动剂罗格列酮(Rosiglitazone,ROZ)处理后,检测荧光素酶活性。结果发现,cidec 基因启动子(-1 800～+150 bp)加 ROZ 前后均无明显变化,而 cidec 基因启动子(-2 289～+150 bp)质粒荧光素酶活性明显增加,且加 ROZ 后活性显著升高(p<0.05)。这表明激活 PPARγ 可能通过 cidec 基因启动子的-2 289～-1 800 bp 区域 PPARγ结合元件而上调该基因转录活性。
     

抑郁症发病的下丘脑中枢驱动调节机制

本课题组的研究发现,抑郁症病人下丘脑室旁核促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)神经元上雌激素和雄激素受体表达增加,性激素与CRH神经元上的性激素受体结合,作用于CRH启动子上的性激素反应单元调节CRH的转录活性,雌激素可增加CRH的表达而雄激素可抑制CRH的活性.除性激素受体外,抑郁症病人下丘脑内调控CRH神经元活性的许多其他受体也表现为平衡紊乱.靶向于糖皮质激素和性激素受体的药物可能通过作用于海马不同区域的神经元,调控抑郁症动物的相关行为.根据上述发现,我们提出抑郁症发病的多受体平衡紊乱假说.     

盐藻启动子活性片段的克隆及序列分析

报道了以启动子探测质粒pECE7为载体克隆盐藻（Dunaliella salina)中具有启动子活性DNA片段的研究。经限制性内切酶EcoR I分别消化盐藻基因组DNA和质粒pECE7,并进行体外重组及转化筛选，得到一具有启动子活性的DNA片段Ped。经进一步氯霉素抗性筛选，证明此启动子具有较高的活性。测序结果显示Ped长243bp。对其序列分析表明它具有启动子初级结构的基本特征。Southern杂交显示此启动子片段确实来自于盐藻基因组，且其广泛存在于整个基因组中启动盐藻基因的表达。经推测，Ped中含有多种转录因子结合位点的同源序列，因此Ped可能参与了多基因表达的调控。     

人MTERF3基因启动子的克隆及其荧光素酶报告基因载体的构建

人MTERF3基因编码线粒体基因转录和能量代谢的负调控因子。采用PCR技术对人MTERF3基因5'侧翼上游1251 bp启动子序列进行扩增,并将其克隆至荧光素酶表达载体p GL6-TA,构建人MTERF3基因启动子荧光素酶报告基因质粒。经酶切、测序鉴定后,将其用脂质体转染体外培养的HEK293细胞株,利用双荧光素酶测定系统检测其表达活性。研究结果表明,克隆获得的1251 bp DNA序列与Gen Bank报道的一致,且插入方向正确。含人MTERF3基因启动子的报告基因荧光素酶的表达活性显著提高(P0.05),约为对照组(空载体p GL6-TA)的9.8倍。本研究通过对人MTERF3基因启动子的克隆及其荧光素酶表达载体构建与表达活性的测定,为进一步阐明人MTERF3基因表达的调控机制奠定实验基础。     

绵羊角蛋白关联蛋白KAP6-1基因5′端调控区的分子克隆及测序结果比较

根据绵羊毛囊角蛋白关联蛋白(KAP 6-1)基因已知DNA序列设计合成了两个特异性引物,以绵羊基因组DNA为模板,PCR扩增出1 042 bp的特异性片段,连接到pM D 19T载体中获得该片段克隆.经过快速提质粒法筛选、限制性内切酶分析表明该克隆包含所需的目的片段.DNA测序结果也证明该克隆片段与原基因5′端调控区序列相比具有很高的一致性.研究结果为今后制备转基因克隆动物,在毛囊细胞中特异性表达绒毛生长调控基因奠定了基础.