不同来源β-酪蛋白基因启动子调控人IFNα-2b基因的表达效率

【目的】为获得高启动效率的乳腺特异启动子,对荷斯坦奶牛、娟姗牛和奶水牛的β-酪蛋白基因启动子进行比较研究。【方法】对Genbank中所收录的荷斯坦奶牛、娟姗牛和水牛β-酪蛋白基因启动子序列进行比对分析,按照保守序列分别设计启动子区和3′端ploy A序列引物,同时设计人IFNα-2b基因和EGFP-Neo筛选序列引物并引入预先设计的酶切位点以方便载体构建。采集静脉血液,提取基因组DNA。PCR克隆β-酪蛋白基因启动子区和3′端ploy A区,同时以实验室保存质粒为模板克隆人IFNα-2b基因和EGFP-Neo筛选序列。测序正确后,将各片段按设计顺序依次插入p MD18-T骨架中,构建成p HSTBCNp-IFN,p JSBCNp-IFN和p SNBCNp-IFN乳腺特异表达载体。将各载体转染Bcap-37细胞,经G418筛选出稳定整合的转基因细胞系。用胰岛素(1 mg·L-1),转铁蛋白因子(1 mg·L-1),氢化可的松(1 mg·L-1)和PRL(250IU·L-1)联合对转基因细胞系进行诱导,然后用PCR、Western blotting、QRT-PCR技术和ELISA方法分别在m RNA水平和蛋白质水平检测IFNα-2b的表达。【结果】PCR后获得了荷斯坦奶牛、娟姗牛和水牛β-酪蛋白基因启动子区,长度分别为5 219、5 244和5 216 bp,其中包括了第一外显子,第一内含子和部分第二外显子,部分第二外显子的51个碱基编码17个氨基酸的信号肽序列。克隆了1 166 bp的ploy A区序列。最终将构建的3个乳腺特异表达载体转染Bcap-37细胞并经过G418筛选后,获得了3个转基因细胞系。经激素诱导后,PCR、Western blotting、QRT-PCR和ELISA检测发现3个转基因细胞系都表达了IFNα-2b基因,并且发现娟姗牛β-酪蛋白基因启动子在调控IFNα-2b基因的表达上效率较高,在m RNA水平和蛋白质水平上显著高于其他两个启动子(P0.05)。【结论】娟姗牛β-酪蛋白基因启动子在调控外源基因表达上具有较高的效率,是具有应用前景的乳腺特异性启动子。所构建的表达载体为IFNα-2b转基因动物乳腺生物反应器的制备奠定基础。     

酪蛋白和巨细胞病毒复合启动子激活人乳铁蛋白cDNA基因在转基因小鼠乳腺中的表达

为了提高转基因动物乳腺特异性表达水平,构建了两种不同启动子的乳腺特异性表达载体,以比较其乳腺特异性表达效果.应用山羊β-酪蛋白或牛αs1-酪蛋白调控序列、鸡β-球蛋白隔离元件、巨细胞病毒(CMV) 基因表达涮控元件构建了,乳腺特异性表达复合启动/增强子(Pcmv) ,以单一的酪蛋白启动子作为对照,与人乳铁蛋白cDNA组成乳腺特异性表达载体,并制备了转基因小鼠.经ELISA检测,复合启动/增强子构件指导人乳铁蛋白cDNA在原代转基因小鼠乳腺中重组人乳铁蛋白(rhLF) 表达水平(2.0～8.1 g·L-1) 明显高于单一酪蛋白启动子构件(0～12 mg·L-1) ,而在所有转基因小鼠的血清和唾液中未检测到rhLF.结果提示:酪蛋白-Pemv复合启动/增强子不仅可提高转基因小鼠乳腺特异性表达水平,而且具有良好的乳腺表达特异性.     

奶牛β-酪蛋白基因的克隆及序列分析

利用高保真PCR技术扩增了黑白花奶牛β-酪蛋白基因(CSN2)5'和3'调控成分,纯化PCR产物与pMD19-TVector亚克隆后酶切鉴定和测序.结果表明:克隆片断与奶牛β-酪蛋白基因相应区域同源性分别为97.0%和99.0%,并且包含有大部分的CSN2表达核心调控序列和多个转录、翻译因子的结合位点,获得了黑白花奶牛β-酪蛋白基因调控区的克隆.为构建乳腺特异表达载体,指导外源基因在转基因动物乳腺内高效表达奠定了基础.     

猪生长激素启动子的克隆及功能分析(英文)

[目的]克隆猪生长激素启动子,确定其启动子核心序列和主要的顺式作用元件。[方法]根据NCBI上公布的序列设计引物,PCR扩增了猪生长激素5’端-1821~+61bp的序列,并通过移步缺失的方法,获得9段长短不一的启动子序列,将其分别构建到双荧光素酶表达载体pGL3-basic上。通过重组质粒瞬时转染大鼠垂体瘤细胞(GH3)、猪髋动脉血管内皮细胞(PIEC)和猪肾细胞(PK15)和转染后细胞荧光素酶活性的测定,检测这些5’末端缺失质粒在垂体及非垂体细胞中的相对转录活性。[结果]成功扩增了猪GH基因5’上游启动区1882bp的片段并构建了9个pGL3-mGHpromoter报告基因载体;双荧光素酶报告基因检测系统证实插入报告基因载体中的启动子具有非常强的细胞特异性。[结论]猪生长激素特异性在垂体细胞中表达,其最小启动子位于-110bp以内,启动子区-218~-110bp和-429~-218bp间存在正向调控元件。     

猪TCAP基因启动子克隆与活性分析

为了寻找鉴定与猪骨骼肌生长发育相关的基因,克隆了猪TCAP基因1 662 bp的核心启动子序列,通过软件预测,构建了7个缺失片段表达载体,转染PK细胞,确定了其核心启动子序列位于转录翻译起点上游0~155 bp之间。     

水稻胚乳特异表达启动子DXCP35的克隆及功能鉴定

根据水稻全生育期基因表达谱芯片数据库找到1个在水稻胚乳特异表达的基因,命名为DX35,用PCR技术从水稻品种明恢63基因组中克隆得到其上游1 356bp长度的启动子DXCP35。将DXCP35与β-glucuronidas(GUS)报告基因融合后,经根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导转化获得转基因水稻阳性植株,通过组织化学染色法证明DXCP35是1个胚乳特异表达启动子。对其进行5′端缺失分析,构建了6个缺失载体,通过验证缺失载体的表达谱,证明308bp长度的启动子就足以维持胚乳特异表达模式。     

矮牵牛果实特异表达启动子FBP7的基因克隆及序列分析

为进一步实现外源基因在草莓果实中的特异表达,克隆了矮牵牛果实特异表达启动子FBP7。根据GenBank发表序列设计引物,以矮牵牛(Petunia hybrida)总DNA为模板,通过PCR扩增获得约500 bp的DNA片段,回收该片段并克隆至PUC18载体上,测序后将所得序列与原序列进行比对,其同源性为97%。为分析这些差异序列是否影响启动子功能,进行了启动子功能预测及顺式作用元件分析。结果表明,所克隆的启动子序列应具有启动子功能,且能实现果实特异表达,其序列分析差异可能是由于个体差异及多态性的影响,为草莓果实特异表达启动子的选择提供新思路。     

异源β-Casein基因启动子调控下的t-PA cDNA

β-酪蛋白(β-Casein)是哺乳动物乳汁中主要的蛋白质,其基因5＇侧翼调控区常作为乳腺定位表达的调控序列.表达载体pSVL-βr-PA和pSVL-βb-PA分别含有1.0kb的大鼠β-Casein和0.6kg的牛β-Casein基因调控序列及t-PAcDNA.采用基因直接注射方法将两种表达载体分别注入家兔乳腺中.溶圈试验结果显示,两种表达载体均能在兔乳腺细胞中得到表达,表达水平没有明显差异.     

山羊β-酪蛋白基因调控区的克隆及启动子活性的检测

为了克隆山羊β-酪蛋白基因的调控区并检测5′调控区的启动子活性,利用Long PCR技术对西农莎能奶山羊β-酪蛋白基因(CSN2)5′和3′调控区进行了克隆(5′调控区分两段进行克隆,3′调控区进行直接克隆)、测序,将克隆的5′调控区的两个片段通过共有的单一性酶切位点HindⅢ融合成一个长为6.7 kb的片段,用其替代表达载体pEGFP-C1上原来的启动子CMV,指导报告基因绿色荧光蛋白(GFP)在山羊乳腺上皮细胞中的瞬时表达。结果表明,克隆的GC 3.3、GC 4.3、GC 6.6 3个片段与GenBank中登录的山羊CSN2基因相应序列相比,同源性均为99%,其包含了TATA box、GC island、CAAT box、SAR、AP1、Oct-1、Sm、Glyco、Pu-1、CAC等复合元件和转录翻译调节因子的作用位点,并且5′调控区可以有效指导报告基因的表达,从而初步验证了所克隆的山羊CSN2基因5′调控区的有效性,表明克隆的调控区可用于乳腺生物反应器的研究。     

猪生长激素启动子的克隆及功能分析

[目的]克隆猪生长激素启动子,确定其启动子核心序列和主要的顺式作用元件。[方法]根据NCBI上公布的序列设计引物,PCR扩增了猪生长激素5’端-1 821～+61 bp的序列,并通过移步缺失的方法,获得9段长短不一的启动子序列,将其分别构建到双荧光素酶表达载体pGL3-basic上。通过重组质粒瞬时转染大鼠垂体瘤细胞(GH3)、猪髋动脉血管内皮细胞(PIEC)和猪肾细胞(PK15)和转染后细胞荧光素酶活性的测定,检测这些5’末端缺失质粒在垂体及非垂体细胞中的相对转录活性。[结果]成功扩增了猪GH基因5’上游启动区1 882 bp的片段,并构建了9个pGL3-mGH promoter报告基因载体;双荧光素酶报告基因检测系统证实插入报告基因载体中的启动子具有非常强的细胞特异性。[结论]猪生长激素特异性在垂体细胞中表达,其最小启动子位于-110 bp以内,启动子区-218～-110 bp和-429～-218 bp间存在正向调控元件。     

山羊乳腺特异性表达慢病毒载体的构建与验证

[目的]构建山羊乳腺特异性表达尿激酶原突变体的重组慢病毒载体,证明其表达的有效性。[方法]将劳氏肉瘤病毒增强子／启动子、复制缺陷型艾滋病病毒（HIV-1）的5’端长重复序列（LTR）、HIV-1ψ卫包装信号、HIVRev反应元件、山羊B-casein调控序列、pro—UKM13、△U3／3’LTR依次连接,构建乳腺特异性表达的慢病毒载体;通过体外转染人乳腺癌细胞系（MCF-7）、仓鼠卵巢细胞（CHO）和泌乳山羊乳腺注射证明其表达有效性。[结果]构建的山羊乳腺特异性表达载体酶切鉴定是正确的;利用该载体转染细胞,采用溶圈法和Westernblot检测证实了其表达的有效性;慢病毒载体注射到泌乳山羊的乳腺,在乳汁中也检测到了尿激酶原的表达。[结论]为在转基因动物的乳腺中表达尿激酶原突变体奠定了基础。     

大鼠OSP-1启动子克隆与表达检测

[目的]克隆大鼠卵巢特异性启动子（OSP-1）片段,并在细胞水平检测该启动子调控标记基因的组织特异性表达。[方法]参考已知大鼠OSP-1序列设计特异性引物,PcR扩增大鼠OSP-1启动子片段并与已公布的大鼠OSP—1序列进行比较。将OSP-1启动子定向克隆到去除CMV的pEGFP—N1载体,构建真核表达载体pOSP—1—EGFP．N1;重组质粒在脂质体LipofectamineTM2000介导下,分别转染水牛的颗粒细胞、乳腺上皮细胞和胎儿成纤维细胞,并于转染后12,24和48h在荧光显微镜下观察EGFP表达情况。【结果lOSP—l启动子扩增片段长480bp,与已公布的大鼠OSP-1序列的相似性达96％;应用启动子预测软件对所得序列分析表明,该扩增片段含有类似于TA—TAbox和CAATbox的核心启动顺式元件,并含有多个C／EBPbeta转录因子的结合位点;在颗粒细胞转染后12h可观测到绿色荧光表达,转染后24h荧光细胞增多,细胞形态均呈圆形、体积较大,48h荧光细胞数量骤减,且死细胞增多;在乳腺上皮细胞和胎儿成纤维细胞均未检测到EGFP基因表达。[结论]大鼠OSP-1启动子控制下的EGFP基因可在水牛颗粒细胞中特异表达,为构建水牛卵巢特并性表达转基因载体奠定了基础。     

Screen of Bovine Mammary Gland Epithelial Cell Specifcity Promotor

Three lactoproteins (α-Sl-casein, β-lactoglobulin, and β-casein) promotors were cloned, sequenced and compared relative luciferase expression. The results showed that the promotor activity of bovine α-...     

人凝血因子Ⅸ乳腺特异表达载体的构建及细胞转染

【目的】人凝血因子Ⅸ（human coagulation factor Ⅸ,hFIX）是凝血过程中的关键因子,对临床治疗血友病有着极其重要的意义。研究旨在构建人凝血因子Ⅸ乳腺表达载体,在猪乳腺上皮细胞中验证其乳腺特异表达能力,获得hFIX转基因雌性乳腺上皮细胞和猪胎儿成纤维细胞,为克隆乳腺特异表达人凝血因子Ⅸ的转基因猪做准备。【方法】按照TaKaRa公司RNAiso Reagent和Prime Script RT-PCR试剂盒的说明书,从人胎儿肝脏中提取RNA并扩增出人凝血因子Ⅸ（human coagulation factor Ⅸ,hFIX）cDNA序列,利用PCR方法扩增牛生长激素(BGH) polyA序列,将hFIX的cDNA序列与BGH polyA序列分别连接到表达载体pbCSN2-RC的牛酪蛋白（CSN2）启动子之后,构建带有新霉素抗性和红色荧光蛋白双筛选标记的乳腺特异性表达载体pbCSN2-hFIX-pA-RC。取本地屠宰的泌乳期猪乳房组织,利用组织块种植法培养猪乳腺细胞,并通过控时消化分离纯化猪乳腺上皮细胞,进行染色体分析后,挑选含有正常染色体数目的细胞,通过脂质体法将表达载体导入,经过G418筛选获得稳定表达红色荧光蛋白的转基因细胞,反转录、实时定量PCR验证乳腺表达载体构建的合理性和有效性。为了只对雌性胎儿成纤维细胞进行转基因操作,首先对培养的猪胎儿成纤维细胞进行SRY基因PCR扩增,确定其性别。之后,利用脂质体将证明有效的表达载体导入细胞,并进行G418和红色荧光蛋白表达筛选,对经过鉴定的阳性细胞进行扩大培养和冷冻保存,为下一步的体细胞克隆做准备。【结果】经PCR和酶切鉴定,人凝血因子ⅨcDNA和BGH PolyA成功克隆到载体pbCSN2-RC中,获得具有双筛选标记的pbCSN2-hFIX-pA-RC。转染后G418和红色荧光蛋白表达阳性的猪乳腺上皮细胞,经实时定量PCR鉴定,hFIX有高效表达,证明所构建载体具有指导人FIX在乳腺特异表达的能力,可以用于生产乳腺特异表达的动物。将构建的载体转入雌性猪胎儿成纤维细胞,经G418和红色荧光蛋白的表达筛选,成功获得hFIX转基因阳性细胞。【结论】pbCSN2-RC所含的牛β-酪蛋白启动子可以成功特异性诱导hFIX在猪乳腺细胞的特异表达,获得的hFIX转基因阳性猪胎儿成纤维细胞,为下一步通过体细胞克隆培育hFIX乳腺生物反应器奠定了基础。     

Isolation and Characterization of E11 Gene Promoter from Tomato

A fragment of 2 000 bp upstream sequence of E11 clone was amplified from genomic DNA of the tomato cultivar Zhongshu5. Sequence analysis showed that the upstream contains the regulatory elements: TATA box (-29 - -22), CAAT box (-193- -189), wound, and drought response elements. Expression vectors of E11 promoter gus fusion were constructed with the promoters of 1 200 and 2 000 bp regions, respectively. Transgenic tomato plants were obtained through Agrobacteriummediated transformation. Histochemical analysis of GUS activity in various tissues showed that the two promoters were able to direct fruit-specific gene expression. The expression driven by promoter of 2 000 bp upstream fragment could increase GUS activity with the maturation of tomato fruits. The promoter of -1 200 bp fragment could direct gus gene expression in fruits with the inductions of drought and wounding. The regulatory region for fruit-specificity was probably located in the region of 1200 bp of 5'-flanking sequence and some positive regulatory elements or enhancers may exist in the region from -1200 to -2000 bp.     

不同中药提取物对小鼠乳腺上皮细胞β-酪蛋白表达的影响

为探讨中药对小鼠乳腺上皮细胞泌乳功能的影响,选取5种与泌乳相关的中药(王不留行、甲珠、通草、蒲公英、漏芦)研究其对体外培养的小鼠乳腺上皮细胞β-酪蛋白表达的影响。采用荧光定量RT-PCR及毛细管电泳技术分别对β-酪蛋白的mRNA和蛋白表达水平进行检测,并应用激光共聚焦显微镜技术检测泌乳信号转录因子Stat5的含量变化。结果表明,通草、蒲公英和漏芦能显著促进β-酪蛋白的表达,王不留行和甲珠能极显著促进小鼠乳腺上皮细胞β-酪蛋白的表达。提示王不留行、甲珠和通草可通过影响乳腺上皮细胞乳蛋白基因的表达而促进泌乳,其机理尚待进一步研究。     

水稻钙依赖型蛋白激酶OsCPK9基因启动子的克隆及在烟草中的瞬时表达分析

植物钙依赖型蛋白激酶(CDPK)调控钙信号途径下游组分,与植物的生长发育及各种逆境生理过程密切相关。通过对本课题组克隆的水稻OsCPK9基因的cDNA序列与NCBI中的水稻基因组数据库进行比对、定位,结合生物信息学的方法,预测到基因上游的一段启动子序列。进而利用PCR的方法从水稻‘日本晴’(Oryza sativa L. cv. Nipponbare)基因组DNA中克隆到了水稻OsCPK9基因5’端上游约2 kb的DNA序列,命名为POsCPK9。PLANTCARE在线分析表明,POsCPK9序列除包含植物启动子所必备的基本元件如TATA box 和CAAT box外,还含有多个与逆境和信号物质相关的顺式表达元件。将克隆到的POsCPK9取代pBI121中的CaMV 35S 启动子,构建成POsCPK9与GUS的融合表达载体POsCPK9 GUS;通过农杆菌介导的方法在烟草的根、茎、叶中进行瞬时表达。结果显示,该启动子驱动的GUS基因在烟草的根、茎、叶中都有不同程度的表达。说明OsCPK9基因上游2 kb具有启动子活性。     

百脉根LjIPT3启动子的克隆及表达载体的构建

[目的]为深入研究LjIPT3的表达调控和功能奠定基础。[方法]利用TAIL-PCR技术克隆百脉根IPT基因LjIPT3起始密码子的上游序列,利用生物信息学手段对其序列特征和潜在的调控元件进行分析,并构建启动子表达载体。[结果]利用TAIL-PCR技术成功克隆了LjIPT3基因5′端上游调控序列。将目的片段连接到pMD18-T载体上,获长度为1 910 bp序列,其3′端有部分序列与LjIPT3的5′端相同,证明克隆的片段为LjIPT3起始密码子ATG的上游区域。该序列含有1个TATA-box和3个CAAT-box,还包含光响应元件、MYB结合位点、不同的激素反应元件以及各种胁迫元件,说明该基因的表达可能受多种因素的调控。成功构建了驱动报告基因GUS的植物表达载体。[结论]该研究为研究植物细胞分裂素的合成代谢和植物生长发育的调控奠定了基础。     

水稻病程相关蛋白基因OsPR-4b启动子的克隆及缺失体构建

用一对根据已克隆的水稻OsPR-4b基因序列和水稻基因组序列数据库相应序列设计的引物扩增到OsPR-4b基因上游2257 bp的启动子序列.用PLACE软件分析顺式作用元件,发现OsPR-4b基因起始密码子上游1.5kb的区域内存在几个可能与PR蛋白基因表达调控相关顺式作用元件,如W盒、PAL-boxA、GT-1结合序列、Dof结合序列和MybSt1元件等.将OsPR-4b基因启动子区域及其5'部分缺失构件与gus报道基因相连,并克隆进pCAMBIA1391z载体中,用于分析启动子活性以及顺式作用元件在调控OsPR-4b基因表达中的功能.