3种介导猪NR2F2基因转染PK15细胞方法的比较研究

试验旨在研究3种转染方法对猪肾上皮细胞（PK15）的转染效率，为以PK15细胞为模型研究外源基因的功能提供参考。本研究以PK15细胞为研究对象，用脂质体、电穿孔、慢病毒3种转染方法转染后，在荧光显微镜下观察绿色荧光蛋白的表达，采用实时荧光定量PCR检测EGFP和NR2F2基因的表达情况，采用CCK-8检测细胞存活率，进而比较3种方法的转染效果。结果显示，转染PK15细胞后，电穿孔和慢病毒方法转染效率极显著高于脂质体（P<0.01），但电穿孔方法和慢病毒方法之间差异不显著（P>0.05）；EGFP和NR2F2基因的实时荧光定量PCR结果显示慢病毒方法效果最好，脂质体方法较差，与细胞转染效率基本一致；CCK-8结果显示，电穿孔转染后细胞存活率最低，极显著低于对照组（P<0.01），脂质体方法显著低于对照组（P<0.05），慢病毒方法与对照组间差异不显著（P>0.05）。综合考虑转染效率及细胞活性，本研究认为慢病毒转染方法最适合转染PK15细胞，为今后高效转染PK15细胞提供了理想的方法。     

3种介导猪NR2F2基因转染PK15细胞方法的比较研究

试验旨在研究3种转染方法对猪肾上皮细胞(PK15)的转染效率,为以PK15细胞为模型研究外源基因的功能提供参考。本研究以PK15细胞为研究对象,用脂质体、电穿孔、慢病毒3种转染方法转染后,在荧光显微镜下观察绿色荧光蛋白的表达,采用实时荧光定量PCR检测EGFP和NR2F2基因的表达情况,采用CCK-8检测细胞存活率,进而比较3种方法的转染效果。结果显示,转染PK15细胞后,电穿孔和慢病毒方法转染效率极显著高于脂质体(P0.01),但电穿孔方法和慢病毒方法之间差异不显著(P0.05);EGFP和NR2F2基因的实时荧光定量PCR结果显示慢病毒方法效果最好,脂质体方法较差,与细胞转染效率基本一致;CCK-8结果显示,电穿孔转染后细胞存活率最低,极显著低于对照组(P0.01),脂质体方法显著低于对照组(P0.05),慢病毒方法与对照组间差异不显著(P0.05)。综合考虑转染效率及细胞活性,本研究认为慢病毒转染方法最适合转染PK15细胞,为今后高效转染PK15细胞提供了理想的方法。     

转GFP基因核移植牛胚胎的研究

试验采用脂质体转染法与电穿孔法,以携带绿色荧光蛋白（GFP）-新霉抗性（neo-）双标记基因的pMSCV质粒转染胎牛耳成纤维细胞为供体与体外成熟的牛卵母细胞为受体构建克隆胚。研究了体外成熟培养液中添加EGF（表皮生长因子）对转基因胚的影响,不同转染方法构建供体细胞对重构胚发育的影响和在不同体外培养系统中的发育效果。结果显示,体外成熟培养液中添加EGF 30 ng/mL组的卵母细胞成熟率最高,但对后期转基因重构胚的囊胚发育率的影响,以添加EGF 20 ng/mL组的最高;以胎牛耳成纤维细胞为供体细胞,不同转染方法转染供体细胞构建重构胚,其囊胚发育率差异不显著（P>〖JP2〗0.05）;mSOFaa+颗粒细胞单层细胞共培养体系中的转基因囊胚发育率最好,该体系更适合体细胞核移植法生产转基因牛胚胎。     

鸡X期胚盘细胞电转染外源基因条件的探索

以EGFP为报告基因体外电穿孔转染鸡X期胚盘细胞,探讨适宜电转染条件以及影响鸡ES细胞存活率和转染率因素。分离鸡X期胚盘细胞进行培养、传代及鉴定,二代细胞设定不同的电压、脉冲时间、质粒浓度、细胞密度及孵育温度等条件转染。电击后10 min,0.4%台盼蓝染色,血细胞计数板计数,计算存活率。48 h后在荧光显微镜下计绿色荧光细胞数和总细胞数,计算转染率。结果表明:电转染鸡ES细胞的最优化电压为280 v,脉冲时间为75μs,质粒浓度为20μg/mL,转染前4℃、转染后25℃(室温)或4℃各静置10 min,细胞密度调整在1×105个/mL×106个/mL,尽量使细胞处于对数生长期。电穿孔法转染鸡ES细胞是简便有效的方法,利用优化条件转染ES细胞,可以满足进一步实验的要求。     

牛输卵管上皮细胞转人胶原蛋白cDNA基因及转基因克隆胚胎

以2岁奶牛输卵管为材料,用胰酶消化法分离得到了牛输卵管上皮细胞。输卵管上皮细胞在DMEM／F12培养基中生长良好。用一代牛输卵管上皮细胞为靶细胞,对其进行了电穿孔转染,转染对象是分子大小为31085bp的以β-casein启动子为基础的含有人胶原蛋白cDNA基因和EGFP、Neor双标记基因的质粒。电穿孔试验发现,牛输卵管上皮细胞在低渗缓冲液中电转染可以获得阳性转染子,其中以90mOsm／kg为最佳。电压以800V为好,电压高和低都不利于电穿孔的成功。成功转染的细胞用800mg/L G418进行筛选,在10d后获得了较大的阳性细胞克隆簇。对获得的阳性细胞克隆簇进行扩大后,得到了较纯的阳性细胞克隆系,流式细胞仪检测其纯度为81．6％。在荧光显微镜下选择阳性细胞作为核移植供体细胞进行了转基因克隆试验,结果显示以转基因和非转基因细胞为核供体获得的重构胚融合率差异显著（51．9％比63．2％）,获得的桑椹胚／囊胚率差异不显著（20．3％比25．5％）。对获得的具有绿色荧光的胚胎进行DNA分析,结果显示这些胚胎成功转入了外源基因,并且转入的外源基因结构完整。     

EIAV基因转移载体的优化

本研究在马传染性贫血病毒（EIAV）基因转移载体pcPPTPRE（＋）的基础上[含有报告基因增强绿色荧光蛋白（EGFP）和人乙型肝炎病毒转录后调控元件（HARE）1,对其转录后调控元件和外源基因启动子进行优化。参考土拨鼠肝炎病毒（Woodchuck hepatitis virus,WHV）基因组序列和人巨细胞病毒增强子／鸡B—actin启动子序列（CAGp）,设计合成2对引物,分别扩增WHV转录后调控元件（WARE）和CAGp片段,正向插入pcPPTPRE（＋）获得重组质粒pcPPTWARE和pcPPTWCAG。将获得的EIAV转移载体pcPPTWARE和pcPPTWCAG以及pcPPTPRE（＋）,脂质体法分别转染人胚肾细胞HEK293和鸡胚成纤维细胞系DF-1,转染后12h、24h、36h、48h在荧光显微镜下观察特异性绿色荧光的表达。48h后收获细胞,利用流式细胞仪检测转染细胞中表达EGFP的阳性细胞。结果表明,在HEK293细胞中pcPPTWARE和pcPPTWCAG的阳性细胞平均百分率均极显著高于pcPPTPRE（＋）（P〈0．01）,pcPPTWCAG显著高于pcPPTWARE（P〈0．05）;pcPPTWCAG的平均道数值极显著高于pcPPTPRE（＋）和pcPPTWARE,pcPPTWPRE显著高于pcPPTPRE（＋）。在DF-1细胞中pcPPTWARE和pcPPTWCAG的阳性细胞平均百分率均显著高于pcPPTPRE（＋）,而pcPPTWARE和pcPPTWCAG的平均道数值均极显著高于pcPPTPRE（＋）,pcPPTWCAG显著高于pcPPTWARE。本研究利用WARE和CAGp优化构建了EIAV基因转移载体pcPPTWCAG,获得了较强的基因表达能力,为以鸡为宿主进行转基因研究提供了条件。     

鸡精原细胞分离纯化与体外培养初探

本研究以组合酶分步消化法并利用Percoll梯度分离、贴壁纯化的方法，从不同时期的鸡睾丸组织中分离精原细胞。结果发现：①Percoll分离后，出壳6d雏鸡获得的细胞总数、精原细胞总数、精原细胞纯度分别为282．1、174．6、61．9％，其中精原细胞纯度比孵化15d、19d鸡胚和出壳后13d雏鸡分别高10．2％、5．7％和2．5％；②贴壁纯化后精原细胞纯度达到82％，比未经贴壁纯化的精原细胞纯度高出15．6％；③在无饲养层培养条件下，比较Percoll梯度分离前、后鸡精原细胞体外培养的情况，Percoll梯度分离前精原细胞贴壁在时间上比分离后较快，且分离前精原细胞体外存活时间亦比分离后长。     

影响水牛胎儿成纤维细胞转染效率的因素

实验对电穿孔法和阳离子脂质体法转染水牛胎儿成纤维细胞的条件进行了系统摸索,获得了较好的DNA转染参数。电穿孔法转染时脉冲时间为15ms,电场强度为40～50V/m时,细胞的死亡率处于20%～50%之间,比较适合外源DNA转入水牛胎儿成纤维细胞。将脂质体与DNA的比例控制在8μL:2μg,可获得较高的转染率。相同培养条件下,脂质体法比电穿孔能获得更多的转基因抗性细胞集落,转染DNA的纯度和细胞的状态也明显影响脂质体法的转染效率。     

转EGFP基因山羊克隆胚的发育

利用脂质体包裹含EGFP基因的质粒,并将之导入山羊乳腺上皮细胞,经G418筛选获得阳性细胞,以阳性细胞作为核供体,利用核移植技术构建转基因克隆胚。结果表明：用转基因山羊乳腺上皮细胞作为核供体,电融合法更适合构建转基因克隆胚。转基因山羊克隆胚体外培养最佳方案是用SOFaa培养液,在培养72 h后加入10%的正常山羊血清（Normal goat serum,NGS）。荧光显微镜下观察到转基因克隆胚中EGFP的表达,大部分克隆胚发育到8-16细胞以后的时期,绿色荧光蛋白才开始逐渐表达,随着发育时间的延长,绿色荧光蛋白的表达也逐渐增强。说明外源基因在胚胎早期发育阶段可以表达,EGFP可以作为报告基因来实现对外源基因整合及表达的监测。     

6种荧光蛋白基因在蒙古羊成纤维细胞中的表达

采用脂质体介导法，将绿色荧光蛋白（pEGFP—C1、pEGFP-N3）、增强型青色荧光蛋白（pECFP—N1、pECFP—mito）、黄色荧光蛋白（pEYFP—N1）和红色荧光蛋白（pDsRed1—N1）等6种荧光蛋白基因导入蒙古羊体外培养成纤维细胞中，对基因的时空表达、阳性细胞生长与增殖状况、细胞凋亡与细胞活力以及提高基因表达率的最佳方法等方面进行了深入的研究。试验结果表明：6种荧光蛋白基因在转染后24、48和72h的转染率在12．3％～63．3％之间，经多重比较，各试验组之间有较大差异。转染24h后，6种荧光蛋白都均匀地充满细胞质和细胞核，只有囊状小泡没有标记荧光；转染48h后，EGFP、ECFP和EYFP仍在整个细胞中均匀表达，呈弥散分布状态，随着表达量的增加，在细胞核局部呈现块状或颗粒状的基因表达产物；DsRed荧光蛋白基因则主要在细胞核膜周围呈现由诸多颗粒状表达产物组成的环状轮廓；在优化的条件下，细胞凋亡率、阳性细胞的形态、生长与增殖状况与对照组比较差异不显著（P〉0．05）。本研究结果对于标记基因、核移植及转基因动物克隆等研究具有重要的参考价值。     

脂质体法转染山羊骨骼肌特异细胞条件的优化

试验旨在通过脂质体转染法检测pIMAU-EGFP载体在山羊骨骼肌细胞中的表达情况,并探索其最佳的转染条件。在构建的适合携带外源基因的山羊骨骼肌特异表达载体pIMAU-EGFP基础上,以绿色荧光蛋白为报告基因,采用脂质体转染法检测了pIMAU-EGFP载体在山羊骨骼肌细胞中的表达,并对转染条件进行了摸索。试验结果表明,成功把测序验证正确的pIMAU-EGFP载体转染到山羊骨骼肌细胞中,筛选的最佳转染条件:脂质体与质粒的最佳比例为1：2,质粒浓度为3.5 μg/μL,细胞密度不低于80%,以转染24~36 h观察记录转染效率为宜。本试验初步建立了转染山羊骨骼肌细胞的方法,绿色荧光蛋白可作为报告基因优化脂质体转染条件,这将为快速和规模化筛选山羊肉质特性相关基因提供新思路和研究方法。     

Plasmid transfection and retroviral transduction of porcine muscle cells for cell-mediated gene transfer

Cell-mediated gene transfer is a potential tool for studying muscle growth, but efficient genetic manipulation and implantation strategies have not been developed for pigs. The objectives of the present study were to determine methods for transient and stable incorporation of reporter genes into porcine muscle cells and to investigate their use for cell-mediated gene transfer in pigs. Porcine myoblasts and fibroblasts were isolated from muscle of 2-wk-old male pigs. Myogenic cell lines were identified using muscle-specific monoclonal antibodies, myotube fusion assays, and the presence of muscle-specific markers (MyoD and desmin). Four commercial cationic liposomes (lipofectAMINE, lipofectin, cellFECTIN, and DMRIE-C) were tested at different DNA:lipid ratios for their ability to transfect myoblasts and fibroblasts transiently with a luciferase reporter plasmid. LipofectAMINE resulted in the greatest (P < .01) transient luciferase activity for both cell types. Electroporation of cells for transient transfection resulted in less luciferase activity than cationic transfection. Stable transfections were conducted using a green fluorescence protein (GFP) reporter plasmid containing the neomycin resistance gene. LipofectAMINE transfection resulted in stable GFP expression in 1:16,000 myoblasts and 1:33,000 fibroblasts. Stable electroporation resulted in efficiencies that were significantly lower than established with cationic liposomes. Porcine cells were transduced with GFP using vesicular stomatitis virus glycoprotein G pseudotyped retrovirus and resulted in efficiencies of 1:1.2 for myoblasts and 1:1.1 for fibroblasts. These results show that cationic liposomes are superior to electroporation for transfection, but retroviral transduction produced stable reporter gene expression in > 80% of porcine muscle cells. Transduced GFP-positive cells were separated from GFP-negative cells by fluorescence-activated cell sorting and implanted into 2-wk-old male pigs. On d 4, implanted muscles were removed and subjected to immunodetection of GFP protein. Fibroblast implantation resulted in limited GFP expression within muscle, whereas myoblast implantation resulted in GFP within muscle fibers. This suggests that cell-mediated gene transfer is possible in porcine muscle and may be useful as an approach for studying muscle growth in pigs.     

脂质体瞬时转染siRNA抑制肾小管上皮细胞去乙酰化蛋白酶1的表达

建立有效的脂质体瞬时转染法,将小干扰RNA(siRNA)转染至小鼠肾小管上皮细胞(renal tubular epithelial cells,RTECs),从而抑制其乙酰化组蛋白酶1(histone deacetylases 1,HDAC1)的表达。使用阳离子脂质体法瞬时转染小鼠肾小管上皮细胞,用荧光标记siRNA(FAM-siRNA)筛选转染比例,实时荧光定量PCR(Real-time PCR)确定最优条件并检测不同位点(374,525和822)HDAC1-siRNA的抑制效果,噻唑蓝(MTT)法检测不同时间点HDAC1-siRNA对RTECs增殖的影响,并设立曲古霉素处置组作为试验对照。荧光表达和Real-time PCR结果显示30 pmol siRNA∶1.5 μL Lipofectamine^TM 2000为最佳转染条件,HDAC1-374的干扰效果最明显。MTT检测结果显示,HDAC1-374与TSA一致,证实HDAC1-siRNA能有效抑制RTECs的增殖。本试验利用脂质体瞬时转染siRNA法成功抑制了RTECs中HDAC1的表达。     

绵羊羊水干细胞外源基因高效转染及快速筛选方法的建立

试验旨在建立绵羊羊水来源多潜能干细胞(amniotic fluid-derived stem cells,AFSC)外源基因高效转染及快速筛选方法,同时保持其多潜能特性。采用脂质体法,以pCMV-DsRed为报告质粒,转染绵羊AFSC,36 h后,流式细胞仪分析外源基因的瞬时转染效率为69.17%。以浓度为6 mg/mL的G418筛选5 h获得纯化转基因绵羊AFSC单克隆。转基因绵羊AFSC RT-PCR检测表达Oct-4、SSEA-1,体外悬浮培养可形成类胚体。结果表明,转基因标记绵羊AFSC保持了发育全能性的潜能,构建的转基因绵羊AFSC可以示踪性研究其在体内的分化路径和最终宿主。     

In vivo gene transfer of PPAR gamma is insufficient to induce adipogenesis in skeletal muscle

Skeletal muscle contains several progenitor/stem cells with myogenicity as well as adipogenicity such as satellite cells. Our previous study demonstrated that forced expression of PPAR gamma is sufficient to induce transdifferentiation of predetermined myoblasts in vitro. In the present study, we examined whether introduction of PPAR gamma gene could induce adipogenesis of satellite cells in vivo. A plasmid vector containing enhanced green fluorescent protein (EGFP) or PPAR gamma gene was introduced into rat tibialis anterior muscle by electroporation. Histological analyses revealed that electroporation induces degenerative/regenerative response in skeletal muscle, including activation of satellite cells. When EGFP gene was introduced, newly formed myotubes resulted from fusion of activated satellite cells, showed EGFP expression, indicating that electroporation could transfect satellite cells with exogenously introduced gene. Gene transfer of PPAR gamma resulted in an increase of PPAR gamma-positive mononucleated cells on day 3 after electroporation but failed to induce adipogenesis thereafter. These results suggested that, in addition to an expression of PPAR gamma, niches that support adipogenesis are required for satellite cells to enter adipogenesis in vivo.     

Transfection of chicken embryo fibroblasts with Marek's disease virus DNA

Total DNA from Marek's disease virus (MDV)-infected chicken embryo fibroblasts was transfected into freshly plated secondary chicken embryo fibroblasts using calcium phosphate-mediated transfection. Transfection frequencies were dose-dependent and non-linear. The maximum transfection frequencies of nine MDV DNA preparations using 8-25 micrograms total DNA ranged from 45 to 898 plaques per calcium phosphate/DNA precipitate. Approximately 100-200 plaques per 60-mm tissue-culture dish using 1-5 micrograms total DNA from MDV-infected chicken embryo fibroblasts were typically obtained. Transfection was most efficient when the pH of the HEPES buffer was 7.0, no additional carrier DNA was added to the precipitates, and the cultures were exposed for 3 minutes to 15% buffered glycerol 4 hours after the addition of the calcium phosphate/DNA precipitates.     

鸡白细胞介素18成熟蛋白基因真核表达质粒的构建及其在鸡胚成纤维细胞中的表达

通过PCR方法自含鸡白细胞介素18（Chicken interleukin-18，ChlL-18）成熟蛋白（mature ChIL-18，mChIL18）基因的克隆质粒中扩增mChlL-18基因，并将其克隆到真核表达载体pcDNA3．1／V5-His-TOPO中。阳性克隆鉴定后，在脂质体作用下转染鸡胚成纤维细胞（CEF），通过问接免疫荧光试验（IFA）检测到了mChIL-18在CEF中的表达。     

水牛Smad4基因的克隆及其真核表达载体的构建

为了阐明Smad4基因在水牛卵巢颗粒细胞增殖及胚胎发育中的分子机制,试验采用RT-PCR扩增并克隆水牛Smad4基因,对其核苷酸序列和蛋白质序列进行生物信息学分析,构建Smad4基因的真核表达载体,通过脂质体转染法转染体外培养的牛卵巢颗粒细胞。结果表明,试验克隆得到水牛Smad4基因编码序列,编码区全长为1 662 bp,编码553个氨基酸。通过BLAST对水牛Smad4基因的核苷酸序列进行同源性比对,结果显示,水牛Smad4基因与牛的同源性为99%,与绵羊、猪、马、人的同源性分别为98%、96%、96%和95%。系统进化树分析表明,Smad4基因在不同物种的进化过程中具有高度的保守性。试验成功构建了水牛Smad4基因的真核表达载体pEGFP-N1-Smad4,并在水牛卵巢颗粒细胞中表达出较强的绿色荧光蛋白Smad4-EGFP融合蛋白。本研究成功克隆了水牛Smad4基因,并成功构建了Smad4基因的真核表达载体,为进一步研究Smad4基因在水牛胚胎发育过程中的分子机制奠定基础。