丙型肝炎病毒5′NCR转基因模型及在反义核酸物筛选和评价中的应用

为了进行以基因为靶的抗丙型肝炎病毒（HCV）药物的筛选及评价，将HCV5′NCR－C基因与荧光素酶基因的融合基因片段插入pCI-neo表达载体，通过PCR扩增、酶切反应及荧光素酶瞬间表达活性鉴定，获得HCV5′NCR调控荧光素酶的稳定表达质粒pHCV-neo4，将其转染HepG2xleq,x G418筛选，从150个克隆中获得一个高荧光素酶活性表达的细胞株HepG2.9706。该株细胞内HCV片段的DNA及mRNA检测均呈阳性，转基因拷贝数为140。利用该细胞株，通过脂质体介导，对3条针对HCV调控基因的反义寡核苷酸（ASODNs)即HCV363，HCV349，HCV279进行了活性评价，结果显示，三种ASODNs均具有特异性的剂量依赖性抑制活性，浓度在0．5μmol/L时，三者对HCV5′NCR调控荧光素酶表达抑制率分别为61％，55％及48％。该研究提示反义寡核苷酸有可能成为治疗HCV的新途径。     

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。     

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。     

反义寡核苷酸的合成与修饰

通过化学方法合成了嵌合型反义寡核苷酸（ＯＤＮ－ＥＤＴＡ·Ｍ）．这种反义寡核苷酸在基因调控及表达、基因治疗中有重要作用，它可以在特定部位切割双链ＤＮＡ，也可以与双链ＤＮＡ形成稳定的三链体，抑制目的基因的表达．     

肝癌细胞株HepG2的G1期、G2/M期细胞蛋白质组表达差异的研究

通过TdR(胸腺嘧啶核苷)调控人肝癌细胞株HepG2的细胞周期,运用双向电泳-图像分析-质谱技术研究肝癌细胞株HepG2的G1期、G2/M期全细胞蛋白质组表达的差异,探索参与肝癌细胞株HepG2的G1期、G2/M期调控相关的蛋白.以TdR诱导肝癌细胞株HepG2,分别得到同步化的G1期、G2/M期细胞,流式细胞术检测.采用比较蛋白质组学的研究技术(双向电泳、质谱分析)筛选G1期、G2/M期差异表达的蛋白质.结果流式细胞术检测显示TdR诱导后,分别获得(63.62±2.82)%的G2/M期同步化细胞,(75.24±0.17)%的G1期同步化细胞,通过双向电泳-图像分析-质谱技术得到21个差异表达的蛋白.其中G2/M期表达,G1期未见表达有10种蛋白;存在三倍以上的差异点11个:2种在G2期表达上调,9种在G1期表达上调.说明TdR阻断法能够获得很好的同步化细胞.质谱鉴定得到的这些差异表达的蛋白质涉及到细胞周期调控、DNA结合、转录调控、mRNA剪接、肽链合成起始、折叠以及细胞代谢等方面.     

烟草反义Mlo基因表达载体的构建

获得烟草反义Mlo基因的植物表达载体pBI 121-Mlo,为进行烟草遗传转化,获得该基因表达的缺陷型植株打下基础.从烟草叶片中提取总RNA,利用RT-PCR技术扩增得到Mlo基因的c DNA,以此为模板设计反义引物,通过PCR扩增出反义Mlo基因,将此反义Mlo基因与T载体连接,测序正确后再将此反义片段与植物表达载体pBI 121连接,构建烟草反义Mlo基因的植物表达载体pBI 121-Mlo.经Kan选择筛选出反义重组菌落,碱裂解法小量提取质粒后,用Xba I和Bam HI双酶切后再进行电泳鉴定.结果表明,目的基因已与植物表达载体pBI 121连接成功.成功构建了烟草反义Mlo基因表达载体pBI 121-Mlo.     

G1期细胞周期相关蛋白对POLD1基因启动子活性的调控

POLD1基因编码DNA聚合酶δ的催化亚基.然而作为最重要的复制蛋白,目前并不清楚其表达的细胞周期调控机制.研究中运用细胞周期同步化及荧光素酶报告基因测定了POLD1启动子在细胞周期不同时相的活性,结果显示启动子活性随着细胞周期进程而变化,在早S期最高.为进一步确定调控POLD1表达的细胞周期相关因子,应用不同质粒转染MCF7细胞,分别筛选得到稳定细胞系.荧光素酶实验表明增强p53或p21的表达,抑制CyclinE或CDK2的表达都能抑制POLD1启动子活性;而抑制CDK4或Cyclin D1的表达对启动子活性没有明显影响.瞬时共转染实验进一步验证Cyclin E或CDK2受到抑制后能够降低POLD1启动子活性.研究初步探讨了POLD1基因表达的细胞周期调控通路,进一步了解细胞周期因子对DNA复制体调控的复杂机制.     

慢病毒感染方法构建稳定干涉PDRG1的HeLa细胞系

PDRG1(p53 and DNA-damage regulated 1)是实验室通过文库筛选发现的参与NF-kB信号通路调控的一个新基因。已知PDRG1在多种肿瘤中高表达,并参与p53信号通路;同时该基因受UV以及基因毒性等刺激调控。但其在NF-κB信号通路中作用尚未见报道,为了深入研究PDRG1对NF-κB信号通路的调控机理,构建了稳定干涉PDRG1的HeLa细胞系。选择了基于慢病毒载体pLKO.1的感染体系,该慢病毒体系可以同时感染分裂期与非分裂期的细胞,将目的基因干涉序列稳定整合至靶细胞基因组中;再经过抗生素压力筛选后在短时间内获得稳定干涉目的基因表达的细胞株。设计合成PDRG1干涉序列并克隆至pLKO.1载体,转染病毒包装细胞293TN后收集慢病毒上清感染HeLa细胞系,进一步经过嘌呤霉素压力筛选成功获得稳定表达PDRG1干涉序列的细胞株。该稳定细胞株的建立为PDRG1的功能研究提供了必要的实验工具。     

MTA1基因在肝癌细胞系HepG_2及其异质性亚系中表达的差异性

目的:探讨MTA1基因在肝癌细胞系HepG2及其异质性亚系中的表达水平.方法:采用半定量RT-PCR、荧光定量RT-PCR的方法检测3种细胞中MTA1基因的表达差异;Western blotting检测蛋白水平的表达差异;用细胞免疫组织化学方法观察MTA1蛋白的细胞定位.结果:HepG2-H和HepG2细胞株的mRNA和蛋白表达水平均高于HepG2-L细胞株;细胞免疫组化显示3株细胞的MTA1蛋白均定位于细胞核和细胞浆,以细胞核为主.结论:MTA1基因在具有不同转移潜能的肝癌细胞亚系HepG2-H、HepG2-L中的表达具有明显差异.     

农杆菌介导的大豆反义fad2-1基因转化烟草研究

以烟草无菌苗叶片为外植体,通过根癌农杆菌介导法,将大豆反义油酸脱饱和酶基因导入烟草中,经梯度卡那霉素筛选,获得可在含75mg/L卡那霉素选择生根培养基上再生的抗性植株75株,其中67株抗卡那霉素植株的PCR分析扩增出目的片段;RT-PCR分析表明该基因在烟草中表达.结果表明大豆反义油酸脱饱和酶基因在烟草基因组中整合和表达.这为大豆反义油酸脱饱和酶基因转入大豆和表达奠定基础,也为烟草基因工程育种提供了依据.     

甘蓝型油菜3个AP3重复基因植物反义表达载体的构建及遗传转化

利用pFGC5941构建了甘蓝型油菜3个AP3重复基因的植物反义表达载体pFGC5941-BnAP3-2、pFGC5941-BnAP3-3和 pFGC5941-BnAP3-4.采用快速冻融法,将载体导入农杆菌EHA105,转化甘蓝型油菜下胚轴.在5mg/L PPT的MS培养基中筛选,获得反义BnAP3-2基因的抗性再生植株31株,反义BnAP3-3基因的抗性再生植株20株,反义BnAP3-4基因的抗性再生植株42株.PCR鉴定结果显示,获得BnAP3-2反义的基因植株12株,BnAP3-3反义的转基因植     

MEK5α和MEK5β调控Beclin 1启动子

Beclin 1是哺乳动物自噬相关基因,调控自噬起始和自噬体成熟.在肌肉分化过程中,Beclin 1基因表达上调,自噬增加;此外MEK5-ERK5信号活化并调控成肌细胞分化.因此,在肌肉分化过程中,MEK5-ERK5信号通路可能调控Beclin 1基因表达.目的是阐明MEK5对成肌细胞Beclin 1基因启动子活性的调控.将不同长度Beclin 1启动子片段克隆至荧光素酶报告基因载体pGL3-Basic并转染成肌细胞C2C12.双荧光素酶报告基因检测实验结果显示,含Beclin 1基因起始密码子上游586碱基对DNA片段的载体(p-354)具有强荧光素酶活性.MEK5α显著增加p-354荧光素酶活性,并有剂量依赖性;而MEK5β显著降低p-354荧光素酶活性.MEK5β能够拮抗MEK5α对p-354荧光素酶活性的调控.与MEK5对Beclin 1基因启动子调控结果一致,MEK5αCA上调细胞Beclin 1 mRNA表达,MEK5βDD下调Beclin 1mRNA表达,并且MEK5βDD抑制MEK5αCA对Beclin 1 mRNA表达的促进作用.此外,转录因子CREB家族成员CREB3,CREBP和CREBL1能够显著上调p-354荧光素酶活性.CREB3呈剂量依赖性显著上调p-354荧光素酶活性,并与MEK5α具有协同效应.MEK5α和MEK5β对Beclin 1启动子具有不同调控作用,CREB可能是其下游效应因子.     

HCV包膜糖蛋白基因真核表达载体的构建及其在HepG2中的瞬时表达

通过PCR法扩增出HCV包膜糖蛋白E1-E2的全长基因片段.将测序正确的片段克隆入真核表达载体pcDNA3.1(-)中,构建HCV包膜糖蛋白基因真核表达载体.再采用脂质体法转染肝癌细胞系hepG2,利用RT - PCR、Western blot等方法对目的基因的转录与表达进行分析与鉴定.结果表明所构建的含有HCV包膜糖蛋白E1-E2基因的真核表达载体在HepG2细胞中能瞬时表达.重组真核质粒的构建及表达为下一步建立稳定转染细胞系及进一步研究HCV包膜糖蛋白的功能奠定了基础.     

肝癌相关基因MEF2D反义RNA的鉴定及分析

鉴定和分析肝癌细胞中新的天然反义RNA MEF2D-AS根据已建立的双链RNA文库筛选与肝癌相关的反义RNA.通过RT-qPCR验证其反义RNA的存在,采用cDNA末端快速扩增技术获得其全长序列,并检测HepG2细胞经5-Aza-dC处理前后MEF2D基因正反义链表达量的变化.结果显示,成功鉴定出1条全长为1 265bp的新的天然反义RNA,并预测其属于长链非编码RNA(long non-coding RNA,简称为lncRNA),命名为MEF2D-AS.经5-Aza-dC处理后,MEF2D-AS的表达量升高,而MEF2DmRNA的表达量降低.证实了MEF2D-AS的存在并预测其属于长链非编码RNA,且与MEF2D正反义RNA是反相关关系.此研究结果可为进一步探讨肝癌发生机制提供参考.     

反义人端粒酶催化亚单位基因转染对人结肠癌细胞恶性表型的逆转作用

利用基因重组技术,人端粒酶催化亚单位基因反向插入真核表达载体pcDNA3.0,获得重组体pcDRTRT,通过脂质体法导入人结肠癌细胞株SW-111C,获得稳定转染细胞系,即反义细胞.该细胞易脱落,出现明显生长抑制现象;失去叠落生长能力;流式细胞仪(FCM)证实导入反义hTRT后,G0/1期细胞增加,G2M和S期细胞减少,增殖指数(PI)降低;且不能在软琼脂中形成集落.说明反义hTRT基因体外导入结肠癌细胞株SW-111C可以明显降低端粒酶活性,抑制结肠癌细胞的增殖且能使其恶性表型发生逆转.     

分化抑制基因Id4的沉默对MEL细胞的影响及相关基因表达分析

将反义Id4导入MEL细胞株,研究此基因对细胞增殖、分化及凋亡的影响.结果表明,Id4基因的沉默显著抑制细胞增殖,细胞的分化率明显提高(84倍);细胞的死亡率和凋亡率均增加,但基因沉默对分化的促进占优势,Id4可能是调控和保持分化的重要因子.反义Id4对细胞周期引擎基因、肿瘤抑制基因、凋亡抑制基因以及着丝粒蛋白基因表达的影响,说明Id基因的功能可以从细胞周期检验点调控等方面加以探讨.这些结果有利于细胞增殖、分化调节,特别是血细胞分化控制的研究.     

重组免疫球蛋白恒定区-肿瘤坏死因子受体II的应用研究

目的基因经pEE12.4质粒扩增,脂质体Free Style TM MAX转染至中国仓鼠卵巢细胞(CHO-细胞),构建出细胞株.细胞株经50μmol/L L-Methionine Sulfoximine加压筛选、培养基、添加剂等优化后,最终获得活性蛋白表达量高达58.54mg/L的细胞株,培养液纯化后,目的蛋白在SDS-PAGE为一条带,HPLC纯度为96.5%.     

靶向Livin反义核酸诱导肝癌HepG2细胞凋亡并提高其对卡铂、表柔比星敏感性

目的:探讨靶向livin反义核酸(antisense oligodeoxynucleotide,ASODN)诱导人肝癌HepG2细胞凋亡并提高卡铂、表柔比星的敏感性。方法:用靶向livin基因反义寡核苷酸(ASODN),随机寡核苷酸(random oligodeoxy-nucleotide,RODN)分别转HepG2细胞,流式细胞术碘化丙锭(PI)单染色检测细胞周期和凋亡情况;Hoechst 33258染色法检测靶向livin反义核酸作用于人肝癌HepG2细胞后其细胞核形态的改变;采用靶向livin反义核酸联合卡铂(CBP)、表柔比星(EPI),观察对人肝癌HepG2细胞增殖抑制作用。结果:PI单染检测显示靶向livin反义核酸处理组S期细胞百分率明显增加,400 nmol/L浓度组为(37.2±1.6)%,存在S期细胞阻滞;不同浓度的livinASODN均可诱导HepG2细胞凋亡,并随着其浓度的增大而凋亡率增高,100 nmol/L、200 nmol/L、400 nmol/L凋亡细胞百分率分别为(13.2±1.7)%,(13.9±2.1)%和(18.9±1.4)%;靶向livin反义核酸作用后出现细胞核固缩、边聚、裂解等细胞凋亡形态学变化;100 nmol/L的靶向livin反义核酸与不同质量浓度的化疗药物(CBP,EPI)联合作用于HepG2细胞48 h,可提高HepG2细胞对这些化疗药物的敏感性,增敏倍数分别为3.61和9.57倍。结论:靶向livin反义核酸可诱导人肝癌HepG2细胞凋亡,并提高HepG2细胞对CBP,EPI的敏感性。     

胡萝卜LEA基因家族新成员DcLEA1的克隆及其结构与表达特性分析

利用改进的cDNA代表性差示分析(RDA)技术,从调控状态的胡萝卜体细胞胚中分离到LEA基因片段,以该片段为探针筛选调控状态的胡萝卜体细胞胚的cDNA文库及用控渗法构建的基因组文库,获得了胡萝卜LEA基因家族的一个新成员DcLEA1(GenBank注册号:AF308739).该基因转录区由5′UTR区、两个外显子、一个内含子及3′UTR构成,启动区长1.2kb;开放阅读框为480 bp,编码159个氨基酸和一个终止密码子.Northern杂交分析表明,DcLEA1基因在胡萝卜成体中无表达活性;在调控状态的胡萝卜体细胞胚中具有高表达活性;在解调控12 h的胡萝卜体细胞胚中,转录本含量急剧下降;随着解调控时间的延长,胡萝卜体细胞胚根开始延伸,DcLEA1基因的表达活性又有所增加.这一现象与LEA基因在种子休眠和萌发过程中表达活性的变化规律相似.由此推测,可以利用胡萝卜体细胞胚蔗糖调控-解调控体系,来模拟种子休眠与萌发的过程,研究植物胚根发育相关基因表达调控的分子机理.     

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。