大肠杆菌磷酸果糖激酶基因在野生型专性自养嗜酸性氧化硫硫杆菌Tt-Z2中的表达

利用PCR技术扩增E．coli K-12磷酸果糖激酶-1基因(pfkA)，将该基因与广泛寄主的IncQ质粒pJRD215连接构建重组质粒pSDK-1，该质粒可与pfk基因缺陷株E．coli DF1010互补．通过接合转移的方式将其导入专性自养极端嗜酸性氧化硫硫杆菌Tt-Z2中并得到表达．pSDK-1在宿主Tt-Z2中有较好的稳定性，在无选择压力条件下连续传50代仍可保留68％．酶活性测定表明，pSDK-1的pfkA基因在缺陷株E．coli DF1010中表达水平略高于出发菌株E．coli K-12；而在氧化硫硫杆菌中则以较低水平进行表达．葡萄糖可促进含pSDK-1的氧化硫硫杆菌Tt-Z2的生长，而对照菌株的生长则未受明显影响．说明重组菌可部分利用葡萄糖作为碳源而生长．     

肝片吸虫保护性抗原基因在卡介苗中的表达

用ECoR　I酶切合肝片吸虫保护性抗原基因FH3的重组质粒pUC18／FH3，回收FH3(约1．0kb)片段并测定其碱基序列．FH3片段以正确相位插入到E．coli—分枝杆菌穿梭表达质粒载体pMV261中，构建含有肝片吸虫保护性抗原基因的重组穿梭质粒．通过电转移法转化卡介苗，斑点杂交实验汪明，重组卡介苗中含有此抗原基因．热诱导FH3基因在卡介苗中的表达，并对基图表达产物进行别SDS—PAGE分析．结果显示，表达产物相对分子量为22kD．     

栖热菌噬菌体TSP4密码子偏嗜性及其对基因异源表达的影响

 为了探索噬菌体TSP4、栖热菌模式菌株Thermus thermophilus HB27中6种蛋白编码序列和Escherichia coli基因组遗传密码子使用偏嗜性,探索TSP4基因密码子偏嗜性对其基因异源表达的影响本研究利用生物学软件Editseq和RSCU算法统计噬菌体TSP4密码子使用频率并分析其偏嗜性,与栖热菌HB27的同源基因以及常温菌E.coli基因组的密码子使用偏嗜性进行对比分析.结果显示,噬菌体TSP4与栖热菌HB27优势密码子相似度高达85%,而与E.coli的相似性仅有65%.为了验证分析结果,选取TSP4基因组中一个潜在分子伴侣基因序列在E.coli BL21和E.coli Rosetta(补充了BL21菌株中缺失的6个稀有密码子)中进行异源表达.噬菌体TSP4与其宿主菌HB27之间密码子高相似性说明在长期的进化过程中TSP4在基因水平上形成对宿主的一种适应性机制.异源表达结果显示,分子伴侣基因在E.coli BL21中未见明显表达,但在Rosetta中高效表达,说明Rosetta中补充的 6个稀有密码子明显有助于分子伴侣基因的表达,该结果也进一步证明密码子偏嗜性是否一致在很大程度上影响基因的表达.     

盐生盐杆菌含耐盐相关基因DNA片段的克隆

将盐生盐杆菌总DNA的BamHI不完全酶切片段与质粒pUC19连接成重组质粒,并以重组质粒转化E.coli JM101.经X-Gal-IPTG法筛选白色重组子,结合高盐平板检测,已经获得了3株比原受体菌的耐盐性提高30％－67％的转化子。重组质粒酶切电泳分析表明,被克隆的盐生盐杆菌含耐盐相关基因的DNA片段长度在1．0－3．5kb之间。     

利用tyrB与aspA基因在大肠杆菌中的偶联表达制备L-苯丙氨酸

报道了利用tyrB与aspA串联表达来合成苯丙氨酸．首先将抄当与aspA串联在质粒pBV221上,构成串联表达质粒pBV-tyrB-aspA;然后将该重组质粒转化到E．coli K36菌株中表达．对基因编码的相关酶活性以及工程菌利用FA和PPA生成Phe进行研究,结果表明：利用AspA和TyrB的偶联反应可以有效的提高E．coli K36合成L-苯丙氨酸的能力．     

运动发酵单胞菌丙酮酸脱羧酶基因的克隆及在大肠杆菌中的表达

以总DNA为模板，采用PCR技术克隆得到运动发酵单胞菌(Zymamonas mobilis）丙酮酸脱羧酶(pyru—Vate decarboxylase)基因pdc，将该基因连接到表达裁体pSE380上，得到重组质粒PSE—pdc,将此重组质粒转化到受体菌E．coliDH5α中，挑取重组菌株．经IPTG诱导后，在乙醛指示平板检测到丙酮酸脱羧酶活性．SDS—PAGE电泳结果显示出明显的特异性蛋白质条带：其分子量约为60KD．     

人脑蛋白酪氨酸磷酸酶SHP-1基因克隆与原核表达

从人脑组织中提取mRNA,通过RT-PCR扩增出目标cDNA,构建蛋白酪氨酸磷酸酶SHP-1-pEASY-E1重组质粒.将重组质粒转化进E.coli TOP10感受态细胞中,筛选阳性克隆进行验证,将测序正确的质粒转化到E.coli Transetta感受态细胞中表达SHP-1.进一步对SHP-1表达的诱导温度和IPTG浓度等条件进行优化.结果显示,所克隆的SHP-1基因片断经PCR鉴定和测序分析,与目标基因完全相符.通过蛋白表达条件的优化,发现20℃,0.4mmol/L IPTG对表达菌株进行诱导时,SHP-1可溶性蛋白表达量最大.     

RP_4质粒在兼性自养多能硫杆菌中的接合转移

本实验以大肠杆菌(Escherichia coli)HB101(RP_4)作为供体菌,以多能硫杆菌(Thiobacillus versutus)作为受体菌,通过接合的方法将RP_4质粒转移到了多能硫杆菌中.接合频率为1.9×10~(-5),RP_4质粒的三个抗性基因(Ap~R、Tc~R、Km~R)在多能硫杆菌中均得到了表达.再将RP_4质粒从多能硫杆菌反向转移到大肠杆菌HB101菌中,接合频率为3.3×10~(-1)～7.3×10~(-1),三个抗性基因也均得到了表达.实验证明,多能硫杆菌对于RP_4质粒既是一个受体菌,也是一个很好的供体菌.     

糖多孢红霉菌酮还原酶域在羰基还原中的应用

为研究糖多孢红霉菌聚酮合成酶模块1的酮还原酶域,催化羰基还原的底物特异性和立体选择性,PCR扩增了该酶域的编码基因(eryKR1),并将其克隆到表达载体pET-28a,得到重组质粒pET-eryKR1,转化到Escherichia coli BL21(DE3)后,获得了重组菌株E.coli BL21(pET-eryKR1).将E.coli BL21(pET-eryKR1)和异源表达枯草芽孢杆菌葡萄糖脱氢酶基因的重组大肠杆菌E.coli BL21(pET-gdh1)进行双重组菌耦合,对4-氯乙酰乙酸乙酯、苯乙酮、2-辛酮和环己酮4种底物进行转化还原,利用气相色谱分析转化液,结果显示E.coli BL21(pET-eryKR1)对环己酮的还原效果较好,产物环己醇的得率最高可达93.24%,而对其他3种底物几乎没有还原能力.利用E.coli BL21(pET-eryKR1)2催化2-甲基环己酮不对称还原,产物主要为顺式-2-甲基环己醇,产率可达41.87%,产物的对映体过量值为74.81%.     

大肠杆菌L-组氨酸生物合成途径的改造及其对工程菌L-组氨酸产量的影响

改造大肠杆菌L–组氨酸生物合成途径,以提高L–组氨酸的产量.用NTG诱变大肠杆菌M-17(SGr),依次赋予其2–噻唑丙氨酸(2-TA)和组氨酸氧肟酸盐(HisHx)遗传标记,再以突变株M-18(SGr+2-TAr+HisHxr)基因组为模板,扩增组氨酸操纵子基因,构建出重组质粒pUC118-his-operon,将重组质粒导入突变株M-18(SGr+2-TAr+HisHxr)得到工程菌E.coli M-19(SGr+2-TAr+HisHxr/pUC118-his-operon).根据zwf和prs基因序列分别合成引物进行PCR扩增,PCR产物与载体pSTV28连接,构建重组质粒pSTV28-zwf、pSTV28-prs和pSTV28-zwf-prs,将重组质粒分别转化至工程菌E.coli M-19,摇瓶发酵测定重组工程菌L–组氨酸的产量.摇瓶发酵结果显示,L–组氨酸产量与对照株相比,工程菌E.coli M-19提高了4.5倍,双质粒系统重组工程菌E.coli MZH-19、E.coli MPH-19和E.coli MZPH-19分别提高了5.14、5.78、8.43倍.     

真菌纤维二糖水解酶基因的克隆与表达研究

采用能够转化细菌和真菌的双功能质粒ｐＤＬ１，与部分酶切的糙皮侧耳（Ｐｌｅｕｒｏｔｕｓｏｓｔｒｅａｔｕｓ）基因组ＤＮＡ片段进行体外重组。再用重组质粒ＤＮＡ转化玉米黑粉菌（Ｕｓｔｉｌａｇｏ，ｍａｙｄｉｓ）的原生质体，在平皿上筛选抗新霉素的转化子，转化率达８００转化子／μｇＤＮＡ，由此在玉米黑粉菌中建立了糙皮侧耳的基因文库。随机选出１５个转化子提取其ＤＮＡ，以３２Ｐ标记的ｎｅｕｒ基因酶切片段作为探针进行打点杂交，全部显示阳性，证明抗性菌落不是来源于敏感细胞的回复突变。以李氏木霉（Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａｒｅｅｓｅｉ）的纤维二糖水解酶（Ｃｅｌｌｏｂｉｏｈｙｄｒａｓｅｓ，简称ＣＢＨ）ＣＢＨⅡ基因末端片段为探针，从阳性克隆菌株中提取ＤＮＡ进行Ｓｏｕｔｈｅｒｎ转移并杂交，结果证明本研究已成功地克隆了糙皮侧耳纤维二糖水解酶ＣＢＨⅡ基因。基因的表达检测证明，克隆菌株具有纤维二糖水解酶活力。     

A novel nonviral nanoparticle gene vector: Poly-L-lysine-silica nanoparticles

DNA delivery is a core technology for gene structure and function research as well as clinical settings. The ability to safely and efficiently targeted transfer foreign DNA into cells is a fundamental goal in biotechnology. With the development of nanobiotechnology, nanoparticle gene vectors brought about new hope to reach the goal. In our research, silica nanoparticles (SiNP) were synthesized first in a microemulsion system polyoxyethylene nonylphenyl ether (OP-10)/cyclohexane/ammonium hydroxide, at the same time the effects of SiNP size and its distribution were elucidated by orthogonal analysis; then poly-L-lysine (PLL) was linked on the surface of SiNP by nanoparticle surface energy and electrostatically binding; lastly a novel complex nanomateial—poly-L-lysine-silica nanoparticles (PLL-SiNP) was prepared. The analysis of plasmid DNA binding and DNase I enzymatic degradation discovered that PLL-SiNP could bind DNA, and protect it against enzymatic degradation. Cell transfection showed that PLL-SiNP could efficiently transfer PEGFPC-2 plasmid DNA into HNE1 cell line. These results indicated that PLL-SiNP was a novel nonviral nanoparticle gene vector, and would probably play an important role in gene structure and function research as well as gene therapy.     

番茄红素β-环化酶基因（LcyB）启动子调控LcyB RNAi双元载体构建

根据番茄基因组DNA序列信息设计引物进行PCR扩增了Micro-Tom中番茄红素-环化酶（Lycopene -cyclase, LcyB）基因起始密码子上游1 534 bp启动子区域序列（LcyBp）,生物信息学分析表明,该启动子序列中存在TATA-盒、CAAT-盒、昼夜节律响应元件Circadian、光响应元件Box I、真菌激发子响应元件Box-W1、低温响应元件LTR、响应赤霉素的作用元件P-box、乙烯响应元件ERE、响应生长素的作用元件TGA-element等顺式作用元件. 依据番茄LcyB基因序列,设计2对含有不同酶切位点的特异引物进行PCR扩增LcyB基因3端特异的276 bp DNA片段,利用RNAi载体pKANNIBAL构建了LcyB启动子-LcyB基因正义片段（Sense）-PDK内含子-LcyB基因反义片段（Antisense）-OCS终止子的RNAi表达框,并将这一RNAi表达框插入植物双元表达载体pART27的Not I位点,构建成本研究的LcyB启动子驱动的LcyB基因RNAi植物双元表达载体pART-LcyBp-RNAi-LcyB. 为利用RNAi技术特异性敲除LcyB基因进而提高番茄果实中番茄红素含量奠定实验基础.     

PheAB基因在棒状杆菌染色体上的整合

改造大肠杆菌质粒ｐＬＣＸ３１,切除其中的ｘｙｌＥ基因得到大肠杆菌质粒ｐＪＬ０１．将源于大肠杆菌分枝酸变位酶－预苯酸脱水酶基因２．３ｋｂ ＢａｍＨＩ片段克隆到大肠杆菌质粒ｐＪＬ０１中启动子Ｐ３２的下降,构建成质粒ｐＪＬ０２。再在ｐＪＬ０２的ＨｉｎｄⅢ位点接入棒状杆菌染色体的ＨｉｎｄⅢ消化的随机片段,构建成带不同棒状杆菌染色体片段而不带棒状杆菌自主复制顺序的棒状杆菌整合质粒ｐＪＬ０３。     

高致病性猪链球菌双组分系统Ihk/Irr双基因缺失突变株的构建

目的构建Ⅱ型猪链球菌05ZYH33菌株双组分系统Ihk/Irr的双基因缺失突变株.方法首先对双组分系统Ihk/Irr基因进行序列分析;选取Ihk/Irr基因的相关片段克隆至p ET30a表达载体,进行可溶表达并注射家兔制备抗体;分别将ihk基因上游irr基因下游各1 kb的片段扩增,将两个片段连接起来;克隆至温敏型p JRS233的穿梭质粒中;利用两步同源重组法获得突变体;分别提取突变株的基因组DNA,RNA及菌体总蛋白,利用PCR,RT-PCR,Western-blot方法验证突变体.结果成功制备了双组分系统Ihk/Irr可溶性表达的蛋白,成功构建了重组的温敏型ikr-p JRS233重组质粒,成功将重组质粒转入猪链球菌05ZYH33中并获得突变株,基因组PCR,RTPCR及Western-blot分别证实了双组分系统Ihk/Irr双基因被成功敲除.结论成功构建重组温敏型的穿梭质粒,导入到猪链球菌05ZYH33菌株中经两步同源重组获得突变株,在基因组DNA,RNA及蛋白水平上验证了双组分系统Ihk/Irr双基因缺失株的成功构建.     

Efficient expression of human factor Ⅸ cDNA in liver mediated by hydrodynamics-based plasmid administration

Hydrodynamics-based administration via tail vein was used to deliver naked plasmid with human factor IX (hFIX) cDNA in 2.2 mL Ringer‘s solution into mice within 7 s. The peak level of expression of hFIX was 2921 ng/mL in mouse plasma. The hFIX cDNA expression increased with increasing the amount of plasmid DNA injected. The peak level of gene expression declined after repeated injection of plasmid (1459 ng/mL). The hFIX cDNA was detected in various organs, but the highest level of gene expression appeared in liver. Transaminase levels and liver histologicalresults showed that rapid intravenous plasmid injection into mice induced transient focal acute liver damage, which was rapidly repaired within 3--10 d. These results suggested that high-level expression of hFIX cDNA can be achieved by hydrodynamics-based plasmid transfer and this method is nowfurther used for gene therapy and gene function study in our lab.     

抗α毒素单链抗体基因表达载体的构建

将 2种抗A型产气荚膜梭菌α毒素单链抗体 (ScFv)基因ScFv - 2E3和ScFV - 1A8分别克隆至表达质粒pUC119,pET - 2 0b ,pET - 2 8a和pHOG2 1中 ,构建了重组质粒PUC -2E3和pUC - 1A8,pET2 0b - 2E3和pET2 0b - 1A8,pET2 8a - 2E3和pET2 8a - 1A8以及pHOG - 2E3和pHOG - 1A8,然后分别转化至大肠杆菌中 ,提取质粒 ,并进行酶切鉴定和核苷酸序列分析 ,结果表明构建的重组质粒中均含目的ScFv基因片段 ,说明已成功构建了 8个含ScFv基因的表达质粒     

c-Jun氨基末端激酶3结构域突变质粒的构建、鉴定与转染

为构建c-Jun氨基末端激酶3 (c-Jun N-terminal kinase3,JNK3)的p VP16-eGFP-Myc-JNK3活化环(activation-loop,A-loop)结构域突变型重组质粒,通过A-loop突变型JNK3的c DNA序列以及p VP16-eGFP-Myc的酶切位点设计引物,PCR扩增目的基因,使用限制性内切酶Mlu I与Xba I将基因克隆到p VP16-eGFP-Myc真核表达载体中,构建p VP16-eGFP-Myc-JNK3(A-loop)结构域突变型重组质粒。转化后,通过双酶切鉴定与DNA测序判断是否成功构建重组质粒,使用Trans IntroTMEL Transfection Reagent转染人胚肾(human emborynic kidney,HEK) 293T细胞,通过荧光显微镜下观察融合蛋白表达情况。结果表明:构建p VP16-eGFP-Myc-JNK3 (A-loop)结构域突变型重组质粒,双酶切鉴定和测序结果显示构建成功; p VP16-eGFP-MycJNK3 (A-loop)成功转染HEK293T细胞且表达。鼠源JNK3结构域突变型质粒构建成功,对进一步研究JNK3结构域在相关疾病的作用和机制提供实验工具。     

红斑丹毒丝菌C43065株spaA基因的克隆和表达

通过PCR从红斑丹毒丝菌C43065株基因组DNA中扩增出编码信号肽除外的成熟SpaA蛋白基因spaA,将其克隆到表达载体pET32a的BamHⅠ和Hind Ⅲ位点上,构建重组表达质粒pET-spaA,转化大肠杆菌BL21,在IPTG诱导下表达N端带有Trx标签的融合蛋白rSpaA,SDS-PAGE检测表达蛋白.DNA测序结果表明,spaA基因大小为1794 bp,编码由597个氨基酸残基组成的成熟SpaA蛋白,SDS-PAGE结果显示在大肠杆菌BL21中成功表达了分子量约为86 kDa的重组rSpaA,为进一步开展SpaA保护区域的研究奠定基础.     

通用型奶牛多位点基因打靶载体系统的构建

以奶牛为研究对象,以其重复的rRNA基因间的间隔序列为靶位点,基于BAC重组酶系统构建多位点基因打靶载体,为建立体内多位点基因打靶技术获得关键材料.首先构建BAC-TDN筛选载体,然后构建pYLVS-GD表达载体.将BAC-TDN筛选载体和pYLVS-GD表达载体共转化至大肠杆菌NS3529中,通过Cre重组酶的作用形成BAC-TDN-VS-GD质粒,采用归位内切酶I-SceI切除pYLVS载体骨架,构建奶牛多位点基因打靶载体BAC-TDN-GD,利用接头LS使之环化.BAC-TDN-GD打靶载体与pYLSV质粒组成了通用型奶牛多位点打靶载体系统.以重复序列为靶位点的多位点基因打靶技术,将部分解决目前存在的打靶效率低、安全性差等问题.