RACE理论研究及其在植物基因工程中的应用

cDNA末端快速扩增—RACE(rapid amplification of cDNA ends),是近年发展起来的快速有效的获得全长cDNA的途径之一。本文阐述了RACE的历史、技术原理、局限性以及新型的RACE技术,并且讨论了RACE技术在植物基因研究中的技术优势、应用现状和发展前景。     

昆明鼠乙酰胆碱酯酶基因克隆与表达

乙酰胆碱酯酶（ACHE）作为有机磷和氨基甲酸酯类农药的最适反应底物,在农药残留的快速检测中得到广泛应用,本实验根据家鼠AChE全基因序列设计并合成一对特异性引物,对昆明鼠脑组织AchE进行RT-PCR扩增,扩增产物经T-载体克隆、酶切鉴定和测序分析,结果表明：昆明鼠AChE编码序列长1845bp．经BLAST比对发现该序列与已报道序列（No．BC046327）的同源性为99．78％．构建原核重组表达质粒pET-AChE,并在E．coli中得到高效表达,表达蛋白的分子量约为68000．运用改进的Ellman法成功检测到重组表达蛋白的活性．     

氡染毒小鼠外周血细胞差异表达cDNA文库的构建和初步鉴定

构建氡染毒小鼠外周血细胞差异表达基因的cDNA文库。采用HD-3型多功能氡室对雄性BALB/C小鼠动态吸入染毒,建立实验动物模型。按照实验动物吸入氡及其子体的累积剂量分为实验组(105WLM)和对照组(室内本底浓度,1WLM)。提取外周血细胞总RNA,采用SMART和抑制性消减杂交技术,构建正、反向消减cDNA文库,插入pMD18-T载体转化大肠杆菌,以含差异表达cDNA片段的菌液为模板进行巢式PCR扩增。获得了312个单克隆,成功构建了氡暴露小鼠外周血细胞差异表达的cDNA消减文库。     

RHD基因转录子的选择性剪切

通过RT-PCR技术分析红系细胞和非红系细胞RHD的转录情况,同时进一步比较不同D表达个体的RHD的转录关系.采用逆转录PCR（RT-PCR）技术检测HL-60,K562,Jurkat,THP-1,胚肺成纤维细胞系（HECF）,10名不同Rh表型个体的网织红细胞（CcDEe 3名,CCDEe 2名,CCDee 2名,CcDee 2名和CCDuee 1名）以及10名不同Rh表型（2 CCDEe,2 CCDee,2 ccDee,2 CcDee,ccDEe和CcDEe）个体的白细胞的RhD mRNA,然后进行cDNA测序分析.结果表明,HL-60,Jurkat,THP-1,胚肺成纤维细胞系（HECF）以及不同Rh表型个体的外周血有核细胞中除网状红细胞外皆不存在RhD mRNA,K562具有一个正常的RHD基因转录本,而不同表型个体的网织红细胞具有复杂的RhD cDNA形式,有的缺少RHD基因的外显子7,有的缺少外显子7～9或外显子4～9,但这些个体都有一个正常形式的RhD mRNA.由此得出结论,选择性剪切使RHD基因的产生多种形式的转录子,但这些不同形式的转录子仅来自红系的血细胞如网织红细胞和K562细胞系,白细胞、单核细胞、T淋巴细胞以及胚肺成纤维细胞都不具有RHD的mRNA.     

抑制性差减杂交方法克隆重力适应相关基因

采用抑制性差减杂交方法,分别从经重力环境改变适应性锻炼（实验组）和未经重力环境改变适应性锻炼（驱动组）的两组SD大鼠的淋巴细胞中分别提取RNA和mRNA,并经逆转录酶合成dscDNA,经Rsa Ⅰ酶切后将实验组cDNA分为2组,分别与两种不同的接头街接,再与驱动组cDNA进行2次消减杂交及2次抑制性PCR,将产物与T／A载体连接构建cDNA消减文库,并转染大肠杆菌进行文库扩增。随机挑选80个克隆,通过斑点杂交,初步筛选出20个阳性克隆。     

一种新的cDNA克隆的分析及可能功能推测

筛选胎儿心脏文库时发现一个新cDNA,Genbank搜索和BLAST表明该断cDNA和蛋白激酶A锚定蛋白AKAP95有71％的蛋白质相似性,且在3′端存在一个锌指结构和AKAP基因特有的RⅡ结合区域,因此初步判定该新cDNA为一种AKAP基因;该cDNA和人类19号染色体的一段区域相同,HGP计划标明在cosmid R33907和cosmid F20900上,而该个粒定位在19号染色体的q13．1处,因此将该新基因定位于人第19号染色体的q13．1处,并且同AKAP95相邻。     

辣椒抗菌蛋白cDNA的分离与表达的初步分析

本研究从经辣椒疫霉侵染处理的辣椒叶片cDNA文库中分离获得了一个辣椒抗菌蛋白cDNA阳性克隆,其长度为255bp,含有长度为85个氨基酸的开放读码框架,与其它植物抗菌蛋白或几丁质酶有不同程度的同源性,推测为辣椒抗菌蛋白,命名为CansLTPS.cDNA-AFLP分析表明,CansLTPS的转录受UV-B照射和辣椒疫霉侵染的诱导,外源脱落酸(ABA)、乙烯(ETH)、水杨酸(SA)等可不同程度的诱导CansLTPS基因的转录,而MeJA处理对CansLTPS基因的转录表达影响不大,表明CansLTPS基因可应答生物和非生物逆境胁迫,其上游可能涉及ABA、ETH、SA等介入的信号传递途径.     

胀果甘草查尔酮合成酶基因cDNA的克隆及序列分析

为进一步利用基因工程手段调控甘草黄酮的合成,通过反转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)方法,从胀果甘草愈伤组织中克隆查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)基因的cDNA,运用DNAMAN软件对序列进行分析,运用PHYLIP 3.67软件绘制系统进化树.克隆得到的基因片段全长为1 170 bp,包含1个完整的开放阅读框架(ORF),编码1个由389个氨基酸残基组成的多肽.该基因片段与紫花苜蓿、大豆、豌豆等几种豆科植物的CHS核苷酸同源率高达80%以上,氨基酸同源率高达90%以上.表明克隆得到了胀果甘草chs基因cDNA,序列提交GenBank注册,序列号为EU706287.     

牛肠激酶催化亚基cDNA的克隆及融合表达载体的构建

肠激酶(Enterokinase,EK)是目前生物制药领域纯化重组蛋白产品时用于切割融合蛋白的首选工具酶之一．为克隆表达牛肠激酶催化亚基(EKL)编码的基因,以期应用于融合蛋白的切割与纯化,从市售肉牛十二指肠组织中提取总RNA,以RT-PCR方法扩增其cDNA片段,将此片段克隆于pUCm-T载体中进行全序列分析．结果表明克隆的cDNA与GenBank上的序列相比完全一致．随后,将目的基因片段插入pET32a融合型表达载体中．经测序证实其重组DNA5’端多克隆位点与重组片段的接口处核苷酸顺序准确无误,所表达重组蛋白经SDS-PAGE分析,相对分子质量为50kD,表达量达38％,为进一步进行Enterokinase催化亚基蛋白表达及活性研究奠定了基础．     

棉花腺体形成时均一化cDNA文库的构建

为克隆筛选棉花腺体形成相关的基因,运用SMART技术构建cDNA文库.首先抽提棉花腺体形成时期的mRNA,mRNA逆转录后合成cDNA,经均一化处理后,SfiⅠ酶切,连接质粒载体,电转化,成功构建了棉花腺体形成时期的cDNA文库.经鉴定原始文库滴度为5.8×105 cfu/mL,其重组率高达94%,插入片段的平均长度约为1.4 kb.