Bovine leukemia virus long terminal repeat: a cell type-specific promoter

The functional activity of the promoter unit contained within the long terminal repeat (LTR) of bovine leukemia virus (BLV) was examined by monitoring transient expression of a heterologous gene placed under its control. Various cell lines were transfected with recombinant plasmids carrying the bacterial chloramphenicol acetyltransferase (CAT) gene coupled to the BLV LTR (pBL-cat). Transient expression of CAT activity directed by the BLV LTR was observed only in the established BLV-producer cell lines derived from fetal lamb kidney (FLK) cells and bat lung cells. The amount of CAT activity transiently expressed in FLK-BLV cells was decreased approximately tenfold by deletion of LTR sequences located within a region 100 to 170 nucleotides upstream of the RNA start site. Surprisingly, removal of the region 50 base pairs downstream of the RNA initiation site to the 3'-end of the LTR reduced the expression of CAT activity by 87 percent. The BLV LTR thus appears to be an unusual promoter unit, functioning in a cell type-specific manner and possessing sequences on both the 5' and 3' sides of the RNA start site that influence gene expression.     

玉米受伤诱导基因Wip1的启动子克隆及表达分析

【目的】植物蛋白酶抑制剂是抵抗动物摄食和病原侵染的重要防御蛋白。玉米Wip1(wound-induced protein)基因属于Bowman-Birk蛋白酶抑制剂(BBI)家族,了解Wip1(wound-induced protein)的启动子活性和Wip1组织表达特性、受胁迫诱导表达情况和在不同受伤时间下的表达模式,为抗虫基因在植物中应用提供新信息。【方法】以玉米叶片组织的cDNA为模板,采用克隆测序技术获得Wip1启动子序列和该基因的cDNA序列。将所得启动子与植物表达载体p1300连接,构建重组表达载体p1300-Wip1-GUS,并采用冻融法将其转入农杆菌LBA4404中。利用农杆菌介导的瞬时表达体系在玉米愈伤组织中对Wip1启动子的表达活性进行分析。利用热酚法提取玉米相应组织的总RNA,纯化后于含甲醛的变性胶中电泳分离,并将RNA转移到尼龙膜上,用[α-32P]dCTP标记探针的Northern blot技术对Wip1在玉米不同组织、不同胁迫条件、不同受伤时间下的表达模式进行分析。【结果】获得的启动子序列全长1 737 bp,cDNA全长512 bp。将含有重组质粒p1300-Wip1-GUS的农杆菌侵染玉米愈伤组织,3 d后,GUS染色显示侵染部位变蓝,说明所克隆的启动子在玉米愈伤中能启动GUS正常表达。基于Northern blot技术的植物组织表达结果显示,正常情况下,Wip1仅在胚芽鞘中有一定的表达,在受伤后的胚芽鞘、根、茎、叶、雌穗、雄穗、花丝及苞叶中均大量表达;在所设置的胁迫处理时间(2 h)内,Wip1不受缺氧、低温、脱水、PEG、ABA、NaCL和IAA胁迫诱导,仅受伤害胁迫诱导表达;Wip1在玉米叶片受伤胁迫下,玉米叶片受伤2 h时,检测到了Wip1表达,4—24 h时表达量迅速提高且处于持续增加趋势。【结论】玉米Wip1特异地受机械伤害诱导表达;Wip1启动子是一种有效的伤害诱导特异性启动子。     

拟南芥AFP4的克隆、原核表达和纯化及其与ABI5的互作

拟南芥ABI5相互作用蛋白AFP4(ABI five binding protein 4)是植物中的一个小分子蛋白,其表达特性与ABI5相似,受ABA诱导。以拟南芥Arabidopsis thaliana L. (Heyn) cv. Columbia为材料,通过PCR扩增了AFP4基因的完整编码序列。扩增片段插入到原核表达载体pET-32a(+)的多克隆位点EcoR Ⅰ和Xho Ⅰ酶切位点之间和酵母双杂交载体pGBKT7的多克隆位点EcoR Ⅰ和Pst Ⅰ酶切位点之间。将ABI5基因的编码序列插入到酵母双杂交载体pGADT7的多克隆位点EcoR Ⅰ和Pst Ⅰ酶切位点之间。重组质粒测序结果表明,所克隆的AFP4和ABI5编码区序列分别与NCBI数据库收录的AFP4基因(GenBank登录号NM_111081.2)和ABI5基因(GenBank登录号NM_129185.3)完全一致。重组原核表达载体含有AFP4片段的重组融合蛋白的理论分子量为53.4 ku。将重组质粒转化至大肠埃希菌表达菌株BL21 Star (DE3)中诱导表达,并经Ni-NTA亲和层析柱分离纯化、SDS-PAGE分析和Western blot鉴定。将含有AFP4和ABI5的酵母双杂交重组质粒共同转化酿酒酵母AH109中进行酵母双杂交。结果表明,重组融合蛋白在大肠埃希菌E. coli BL21 Star (DE3)中表达的适宜条件为:IPTG浓度为0.4 mmol·L^-1、25 ℃下诱导表达6 h。在上述条件下,重组融合蛋白占细胞破碎后上清液总蛋白的41.6%。经Ni-NTA亲和层析柱纯化后,AFP4融合蛋白在SDS-PAGE分析时呈现单一条带。该条带经过抗6xHis标签肽的抗体分析,呈阳性。该条带经酵母双杂交分析结果表明,AFP4和ABI5在酵母细胞中可以相互作用。     

奥利亚罗非鱼促性腺激素释放激素cDNA的克隆及原核表达

促性腺激素释放激素(gonadotropin-releasing hormone,GnRH)是下丘脑分泌产生的神经激素,对脊椎动物生殖的调控起重要作用。本研究通过RT-PCR方法从奥利亚罗非鱼丘脑中扩增出长约400 bp的目的序列GnRH,并将其克隆到T载体中,经酶切鉴定、序列测定分析后表明其与尼罗罗非鱼和乌颊海鲷具有较高的同源性,处于同一个进化分支上;而与日本青、金鱼、拟鲤、壁虎等的同源性较低。将此cDNA片段定向克隆到表达载体pMAL-c2x中构建重组表达质粒pMAL-GnRH,转化到大肠杆菌TB1中,0.3M IPTG诱导4 h后成功表达出与预期大小相符的约56 kD的融合蛋白。表明大肠杆菌表达系统可以成功地体外表达奥利亚罗非鱼GnRH,为进一步制备抗体了解其免疫调节作用奠定基础。     

甘薯S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因克隆与表达

从实验室建立的甘薯冷胁迫抑制消减文库中分离出一cDNA片段,经NCBI比对后发现该片段与其它植物的S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因具有90%的同源性,根据相关物种S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因cDNA序列设计引物,以甘薯总RNA为模板,经RT-PCR扩增首次获得全长1182bp的甘薯SAMS完全编码区,NCBI比对分析结果表明:该片段与不同种属植物sams基因的编码区序列的核苷酸相似性达85.48%,所推导的氨基酸序列相似性达93.6%。根据核苷酸序列和氨基酸序列分别构建了SAMS系统进化树,从分子水平阐明了植物种属间的亲缘进化关系,为其种质资源利用提供理论依据。利用该序列与原核表达载体pET32a连接构建融合表达载体pET-SAMS,酶切鉴定后转入大肠杆菌BL21,在不同温度下诱导3h后均表达出一63KDa大小融合蛋白。     

奥利亚罗非鱼促性腺激素释放激素cDNA的克隆及原核表达

促性腺激素释放激素(gonadotropin-releasing hormone,GnRH)是下丘脑分泌产生的神经激素,对脊椎动物生殖的调控起重要作用。本研究通过RT-PCR方法从奥利亚罗非鱼丘脑中扩增出长约400 bp的目的序列GnRH,并将其克隆到T载体中,经酶切鉴定、序列测定分析后表明其与尼罗罗非鱼和乌颊海鲷具有较高的同源性,处于同一个进化分支上;而与日本青、金鱼、拟鲤、壁虎等的同源性较低。将此cDNA片段定向克隆到表达载体pMAL-c2x中构建重组表达质粒pMAL-GnRH,转化到大肠杆菌TB1中,0.3M IPTG诱导4 h后成功表达出与预期大小相符的约56 kD的融合蛋白。表明大肠杆菌表达系统可以成功地体外表达奥利亚罗非鱼GnRH,为进一步制备抗体了解其免疫调节作用奠定基础。     

鸡IL-2全基因和去信号肽基因的原核表达

根据已发表的鸡白介素-2(ChIL-2)cDNA编码基因序列设计3条引物,利用RT-PCR技术从经诱导的卢氏鸡胚脾淋巴细胞中扩增出429 bp的ChIL-2全长基因cDNA和363 bp去除信号肽的ChIL-2基因cDNA.将ChIL-2全长和去信号肽的基因cDNA分别克隆到原核表达载体pET28a(+),构建原核重组表达质粒pET28a-IL-2和pET28a-△SIL-2,并分别转化大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导,SDS-PAGE检测,在22 ku和18 ku处有2条清晰的蛋白带,相同条件下pET28a-△SIL-2表达量较高.RNAstructure软件分析表明,pET28a-IL-2的mRNA5′端序列形成了复杂且较为稳定的二级结构,不利于翻译的起始,证明信号肽序列的存在对ChIL-2基因在原核细胞中的表达有一定的影响.     

拟南芥菜一个组织特异基因的克隆与研究

利用启动子陷阱技术,鉴定和分离了一个在拟南芥菜的维管束和花药的绒毡层细胞中高度特异性表达的基因。经鉴定,该基因全长为４．４ｋｂ,编码一种与ＲＮＡｈｅｌｉｃａｓｅＡ高度同源的蛋白。组织化学和原位杂交的证据表明,该基因只在维管束中少数细胞内转录、翻译并在原位发挥作用。     

牛Nramp1基因启动子的克隆及其活性分析

 【目的】牛Nramp1基因是主要的抗病候选基因,但其转录调控的分子机制尚不清楚。本研究欲确定牛Nramp1基因的启动子区域,找到启动子核心序列和主要的调控区,探索Nramp1基因表达机制。【方法】采用基因克隆、DNA测序、半定量RT-PCR和荧光素酶报告基因系统等技术手段,构建牛Nramp1基因5′侧翼区长片段及固定3′端的不同节段的pEGFP-N1和/或pGL3重组质粒,分别转染293T和RAW264.7细胞,并进行脂多糖(LPS)诱导,对不同片段的启动子活性进行定性和定量测定。【结果】牛Nramp1基因5′侧翼区长片段具有较强的启动子活性,+58—-89区域具有基本的启动子功能,+58—-1 748启动子活性最强。进一步研究表明,-89—-205 bp区域、 -278—-1 495 bp区域存在着正调控元件,在-205—-278 bp区域内存在着负调控元件;另外,LPS能显著增强启动子活性,其诱导牛Nramp1基因的表达具有细胞特异性和剂量依赖性。【结论】成功构建了含推测的牛Nramp1基因启动子片段的重组报告基因载体, 确定了启动子核心区域和主要的调控区域。     

甘蓝型油菜BnClo1基因克隆、表达载体的构建及原核表达

【目的】克隆甘蓝型油菜(Brassica napus)油体钙蛋白(caleosin)基因BnClo1,并进行原核表达研究。【方法】在获得甘蓝型油菜BnClo1基因全长cDNA的基础上,根据BnClo1基因编码区设计1对特异引物,以甘蓝型油菜种子总RNA为模板,通过RT-PCR获得了约750bp的cDNA片段,T/A克隆后进行序列测定。随后将该蛋白成熟肽cDNA片段克隆到原核表达载体pTYB12中,构建融合表达载体pTYB12-BnClo1,转化到Escherichia coli ER2566(DE3)中进行表达。【结果】测序结果显示,RT-PCR获得的cDNA全长768bp,包含完整的开放阅读框738bp,编码245个氨基酸残基,caleosin分子量为28.1kD。原核表达产物经SDS-PAGE分析表明,以20℃、4mmol·L-1IPTG诱导该基因表达效果最好,诱导产物为一个与理论值相符的83.1kD的融合蛋白intein-caleosin。【结论】克隆了油菜BnClo1基因,并在大肠杆菌中进行了优化表达。为进一步纯化和鉴定目的蛋白,及研究其功能奠定了试验基础。     

基于Smad 7基因为靶序列的RNA干涉作用研究

为了探讨小干涉RNA(siRNA)对靶基因Smad7mRNA表达的阻断作用,采用体外转录方法制备Smad7基因的小干涉RNAs(siRNAs),用脂质体介导瞬时转染BERP35T 2肺癌细胞系,并采用Northernblot杂交检测靶基因mRNA的表达丰度。结果表明,根据Smad7编码区序列在体外成功地制备了针对2个不同靶序列的siRNAs;Northernblot杂交显示,在转染siRNA的BERP35T 2细胞中,不管是内源性的还是外源性的,Smad7mRNA的表达丰度均明显下降。说明Smad7基因编码区中542563bp及701722bp2个区域均是siRNA作用的有效靶序列,本研究设计并制备的siRNAs能有效抑制Smad7基因的表达。     

奥利亚罗非鱼促性腺激素释放激素及相关肽基因的克隆与表达

采用RT-PCR方法从奥利亚罗非鱼丘脑中扩增出长约386 bp的目的序列GnRH/GAP,先将其克隆到T载体上,通过酶切鉴定、序列测定分析,确认序列的正确性后,将此片段克隆到表达载体pMAL-c2x中构建重组表达质粒pMAL-GnRH/GAP,再转化到大肠杆菌TB1中,经IPTG诱导后成功表达出与预期大小相符的相对分子量约56 000的融合蛋白。     

大麦纤维素合成酶截短体的重组表达及多克隆抗体制备

对大麦纤维素合成酶(Hordeum vulgare CesA,Hv-CesA)的蛋白质序列进行疏水性分析和跨膜区预测,获得截短的亲水性非跨膜区特征序列,采用PCR扩增截短序列编码区,定向克隆入N端带有His标签的pET-28a(+)表达载体中,并转化大肠杆菌进行诱导表达,利用钴离子螯合层析纯化重组表达蛋白,并制备高效价的多克隆抗体。结果表明,截短的Hv-CesA基因在大肠杆菌Rosetta gami2以包涵体的形式高效表达,western blotting显示制备的多克隆抗体能特异识别其对应的抗原。     

葡萄蔗糖转运蛋白基因VvSUC27的克隆及其植物表达载体的构建

本研究从赤霞珠(Vitis vinifera L.cv.Cabernet Sauvignon)葡萄果实中提取RNA,克隆得到葡萄蔗糖转运蛋白基因VvSUC27;从中蔬6号番茄子叶提取DNA,克隆得到番茄果实特异启动子基因E8.以实验室保存的pCAMBIA 1301为起始载体,分别构建了2个植物表达载体pCE8-SUC27vs和pCE8-SUC27.在这两个载体中,VvSUC27的表达均受番茄果实特异启动子E8的调控,pCE8-SUC27vs含有来自拟南芥葡萄糖转运蛋白基因AtVGT1的细胞液泡膜定位的信号肽编码序列和NOS终止子;pCE8-SUC27包含来自葡萄的蛋白质细胞质膜定位的信号肽编码序列和NOS终止子,在pCE8-SUC27vs质粒的基础上,构建了E8控制下的GUS植物表达载体pCE8-GUS.植物表达载体通过冻融法成功地转入到农杆菌EHA105菌株中.将包舍不同质粒的根癌农杆菌注射到番茄果实中进行了启动子功能的瞬时表达验证,获得了阳性GUS染色结果.研究为下一步葡萄蔗糖转运蛋白基因VvSUC27在果实中的特异表达分析奠定了基础.     

Virus-specific splicing inhibitor in extracts from cells infected with HIV-1

Human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1), in contrast with most other retroviruses, encodes trans-regulatory proteins for virus gene expression. It is shown in this study, by means of an in vitro splicing system, that nuclear extracts obtained from cells infected with HIV-1 contain a factor (or factors) that specifically inhibits splicing of a synthetic SP6/HIV pre-messenger RNA (pre-mRNA)-containing donor and acceptor splice sites in the coding region for the envelope protein. It is also shown that the SP6/HIV pre-mRNA is not capable of assembly in a ribonucleoprotein complex, spliceosome, in extracts from infected cells. These findings raise the possibility that specific inhibition of pre-mRNA splicing in the envelope protein coding region by HIV-1 trans-regulatory factors might be one control mechanism for efficient production of structural viral proteins and virion assembly.