质粒pUC19-CM-D的构建及应用

[目的]用克隆载体pUC19构建乳杆菌自杀质粒及乳杆菌基因缺失工程菌[方法]在质粒pUC19的多克隆位点插入氯霉素抗性基因构建pUC19-CM载体;在pUC19-CM载体氯霉素抗性基因的两侧均添加1个用于同源重组的同源臂,再构建成自杀质粒pUC19-CM-D。将自杀质粒pUC19-CM-D转化乳杆菌进行抗性筛选即可得到目标基因被抗性基因替换的突变株。[结论]pUC19-CM-D质粒的构建及应用为乳杆菌基因缺失工程菌的构建提供了一个快速有效的手段,也为乳杆菌基因功能研究奠定了基础。     

质粒pUC19-CM-D的构建及应用

[目的]用克降载体pUC19构建乳杆菌自杀质粒及乳杆菌基因缺失工程菌.[方法]以鼠李糖乳杆菌为研究对象,在质粒pUC19的多克隆位点插入氯霉素抗性基因构建pUC19-CCM载体;在pUC19-CM载体氯霉抗性基因的两侧均添加1个用于同源重组的同源臂,再构建成自杀质粒pUC19-CM-D.将自杀质粒pUC19-CM-D.将自杀质粒pUC19-CM-D转化乳杆菌进行抗生筛选即可得到目标基因被抗性基因替换的突变株.[结果]通过改造pUC19质粒,获得了可应用于构建鼠李糖乳杆菌D-乳酸脱氢酶基因缺陷型菌株的自杀质粒pUC19-CM-D.运用抗性基因替换方法来构建基因缺陷型菌株,在一定程度上避免了质粒整合带来的问题,同时提供了一个筛选标记,能够通过一次筛选即可得到缺陷型菌株.这种自杀质粒的改造和基因缺陷型菌株的构建方法具有通用性,可以应用于其他的载体和菌株.[结论]pUC19-CM-D质粒的构建及应用为乳杆菌基因缺失工程菌的构建提供了1个快速有效的手段,也为乳杆菌基因功能研究奠定了基础. Abstract： [Objective] The aims were to construct a new suicide plasmid of Lactobacillus and gene deletion engineering bacteria of Lactobacillus with pUC19 vector,[Methods]pUC19-CM was constructed by inserting a chloramphenicol resistant gene into the multi-cloning site of pUC19,and then two homologous fragments were cloned into each side of the pUC19-CM to construct suicide plasmid pUC19-CM-D.[Results]A replacement mutant strain,whose target gene was replaced by resistant gene,could be obtained by transforming the suicide plasmid pUC19-CMD into Lactobacillus for resistance screening. [Conclusion] The construction and application of pUC19-CM-D provided a fast and efficient means of construction of gene deletion engineering bacteria of Lactobacillus,and laid a foundation for study of gene function of Lactobacillus.     

1株假单胞菌oprD基因缺失和回补载体的构建

[目的]构建假单胞菌毒性基因(oprD)缺失突变株,为进一步探讨其编码的毒力因子功能奠定基础。[方法]利用pEX18Gm质粒作为基因敲除的载体,构建假单胞菌oprD基因重组自杀质粒,通过同源重组并激活自杀基因方式,筛选到目的基因缺失的突变株,再利用pBBR1MCS-2质粒作为目的基因回补的载体,构建回补载体。[结果]同源重组后,经过庆大霉素和氯霉素双抗平板、蔗糖平板筛选和PCR鉴定,成功获得了oprD基因缺失突变株,类似操作获得了回补菌株。[结论]基因缺失突变株的成功构建可为下一步的毒性机理研究奠定基础。     

人工雄性不育基因及恢复基因表达载体的构建

结合Cre/loxp定位重组系统和杂种一代的育种特点,构建了雄性不育基因表达载体pCABARTABn和相应的恢复基因表达载体pBINPLUSCre.将位于质粒pTIABn中的雄性不育基因表达盒(含TA 29启动子、barnase基因及Nos终止子)切下插入中间克隆载体pGloxp 2个同向lox位点之间,再将上述表达盒连同lox位点切下插入pCAMBar,获得以除草剂Basta为筛选剂的雄性不育基因表达载体pCABARTABn.PCR方法从溶原菌BM 25.8基因组DNA扩增出Cre基因,克隆测序验证无误后插入PBI 525 CaMV 35 S-35 S双启动子和Nos终止子之间,再将表达盒切下插入pBINPLUS质粒相应位点,得到恢复基因植物表达载体pBINPLUSCre.     

Ⅰ型鸭疫里氏杆菌基因组质粒表达文库的构建

提取Ⅰ型鸭疫里氏杆菌的基因组DNA,以KpnⅠ进行酶切,回收、纯化0.5~6 kb之间的DNA片段,与经同样酶切并去磷酸化的质粒载体pQE30连接,转化BL21(DE3)感受态细胞,从而构建了Ⅰ型鸭疫里氏杆菌基因组的质粒表达文库,经试验表明其库容量为12 000个。随机挑选的阳性克隆提取质粒酶切后证明有外源DNA片段的插入,该文库为应用体内诱导抗原技术筛选鸭疫里氏杆菌的体内诱导基因奠定了基础。     

SV40启动子在烟草体内的驱动特性研究

根据SV40启动子序列设计引物,PCR扩增该启动子后,成功构建了具有SV40启动子和GUS报告基因的植物表达载体pLpPSG,并将重组质粒转化到烟草叶片中.通过SV40启动子驱动的GUS基因在烟草叶片内的瞬时性表达,研究了该启动子在植物基因表达中的驱动特性.结果表明:SV40启动子可启动GUS基因在烟草体内的表达,其提高基因表达水平达到2×35S启动子的(88.5±19.2)%.     

谷氨酸棒杆菌Cgl0864基因强启动子的鉴定

鉴定强启动子可为谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)代谢工程育种及重组蛋白生产提供高效的基因表达调控元件,但谷氨酸棒杆菌内源性强启动子的鉴定鲜有报道。本试验进行谷氨酸棒杆菌ATCC13032菌株细胞全蛋白二维电泳并对高表达蛋白质斑点进行质谱分析,选取分子量大小约为30 kDa、等电点约为4.6的斑点作为研究对象,分析其所对应蛋白编码基因的启动子。启动子预测结果表明,谷氨酸棒杆菌Cgl0864基因启动子P0864转录活性强。将强启动子Ptac-M和启动子P0864分别插入启动子探测载体pDXW-11,转化ATCC13032菌株感受态细胞,获得工程菌株C. glutamicum/pDXW-11-Ptac-M和C. glutamicum/pDXW-11-P0864。氯霉素耐受性试验结果显示,菌株C.glutamicum/pDXW-11-Ptac-M和C.glutamicum/pDXW-11-P0864的氯霉素耐受性分别为30和40μg/mL;报告蛋白CAT氯霉素酰基转移酶活性检测结果显示,C.glutamicum/pDXW-11-Ptac-M和C.glutamicum/pDXW-11-P0864菌株细胞抽提物上清液CAT蛋白氯霉素酰基转移酶比活力分别为4.50和6.12 U/mg;氯霉素乙酰基转移酶基因cat转录水平的荧光定量PCR试验检测结果显示,cat基因在启动子P0864的控制下,其转录水平是在Ptac-M控制下转录水平的1.84倍。以上结果表明,谷氨酸棒杆菌Cgl0864基因启动子P0864是强启动子。     

丝状真菌转化载体的改进

为了改进农杆菌介导丝状真菌遗传转化用的Ti双元载体,将质粒pUCATPH上真菌trpC基因启动子驱动的潮霉素B抗性基因(hygB)表达盒转移到Ti质粒pPZP111上,构建成用于丝状真菌遗传转化的Ti载体pATZ。将植物表达载体pDL916上的草丁膦抗性bar基因重组到载体pKS-trpC上,构建成含真菌启动子、终止子调控的bar基因表达盒的中间载体pTrpCBar;之后将该表达盒转移到pPZP111载体上,得到以bar基因为筛选标记的真菌转化Ti质粒pTBZ。上述质粒载体经酶切鉴定和DNA测序证实构建正确,为丝状真菌的农杆菌介导遗传转化提供了新的工具。     

构建高效表达β-1,3-葡聚糖酶基因的单子叶表达载体

从pAHC18质粒上切下UBI启动子，取代pBI121质粒上的35S启动子，获得中间载体pBlu。然后从pGLA质粒上切下β－1，3－葡聚糖酶（Glu）基因片段，取代中间载体pBlu上的GUS基因，构建以UBI为启动子的Glu基因表达载体。     

运用体内表达技术筛选霍乱弧菌感染成年小鼠体内诱导表达基因

为研究霍乱弧菌体内感染机制,寻找新的抗霍乱药物靶标和候选疫苗。以转座子上无启动子的kan-rpsL融合基因作为体内外双重抗生素报告基因,通过与霍乱弧菌埃尔托型C6706接合建立转座子突变库,经体内外各两轮筛选,获得对卡那霉素(Kan)体内抗性体外敏感、链霉素(Str)体外抗性体内敏感的突变株,即转座子插入位点上游包含了能够在体内被诱导激活的启动子。初步建立了筛选霍乱弧菌体内诱导表达基因的成年小鼠模型,最终获得5株阳性克隆。对转座子插入位点进行序列分析,分别为编码渗透敏感型钾离子通道组氨酸激酶的kdpD,谷氨酸合酶大亚基的gltB1,亮氨酰氨基肽酶的pepB以及核苷渗透酶的nupC。对kdpD基因融合lacZ报告基因进行表达调控研究,发现该基因在LB和霍乱毒素诱导培养基AKI中不能被诱导表达。以上结果表明霍乱弧菌通过调节氨基酸及核酸代谢,感知体内外环境来适应宿主体内环境的变化。     

IBDV VP2/4/3、ChIL-18共表达载体的构建及在Vero细胞上的表达

为提高传染性法氏囊病病毒(IBDV)多聚蛋白(VP2/4/3)DNA疫苗的免疫效果,应用重叠延伸剪切技术(splicing by overlapping extension)将IBDV VP2/4/3基因与鸡白细胞介素18(ChIL-18)基因分别经3次PCR获得融合基因片段VP2/4/3-ChIL-18和ChIL-18-VP2/4/3,将融合基因片段定向插入真核表达载体pCI中,获得重组质粒pCI-VP2/4/3-ChIL-18和pCI-ChIL-18-VP2/4/3;应用PCR法,在本实验室已成功构建的重组真核表达载体pCI-VP2/4/3和pCI-ChIL-18的基础上,构建VP2/4/3基因和ChIL-18基因的共表达载体co-pCI-VP2/4/3-ChIL-18。在脂质体介导下将上述重组真核表达载体转染Vero细胞,间接免疫荧光证实重组质粒能正常表达目的蛋白,表达的蛋白具有免疫反应性。这为进一步研究ChIL-18的分子免疫佐剂作用及研制高效、价廉的IBDV DNA疫苗提供了实验依据。     

IBDV VP2/4/3-ChIL-2融合基因真核表达载体的构建及其在Vero细胞中的表达

构建含有传染性法氏囊病病毒(Infectious Bursal Disease Virus,IBDV)VP2/4/3和鸡白细胞介素2(Chicken Interleukin 2,ChIL-2)融合基因的真核表达载体pCI-VP2/4/3-IL-2、pCI-IL-2-VP2/4/3,并在Vero细胞中进行表达.应用重叠延伸剪切技术(splicing by overlapping extension),分别经3次PCR获得融合基因片段VP2/4/3-IL-2、IL-2-VP2/4/3,定向插入真核表达载体pCI中,获得重组质粒pCI-VP2/4/3-IL-2、pCI-IL-2-VP2/4/3,在脂质体介导下,分别转染Vero细胞.RT-PCR检测证实导入的外源基因在Vero细胞中得到了转录;间接免疫荧光试验(IFA)和Western-blot检测证实重组质粒在Vero细胞中正确表达了插入的外源基因编码的融合蛋白,且表达的融合蛋白具有免疫反应性.重组真核表达载体pCI-VP2/4/3-IL-2、pCI-IL-2-VP2/4/3的成功构建及其在Vero细胞中的有效表达,为进一步探讨ChIL-2作为分子免疫佐剂对IBDV DNA疫苗的特异性免疫增强作用奠定了基础.     

鸡柔嫩艾美耳球虫三价DNA疫苗的构建及鉴定

[目的]构建含鸡柔嫩艾美耳球虫3-1E和CDPK抗原基因及鸡IFN-γ基因的三价DNA疫苗。[方法]应用SOE-PCR将3-1E、CD-PK和鸡IFN-γ共3个基因通过2个（GGGGS）3连接子相连,扩增出IFN-γ/3-1E/CDPK三价融合基因,将其克隆入真核表达载体proVAX中构建三价融合真核表达质粒proIEC,后用双酶切和PCR进行鉴定。阳性重组质粒提取纯化后体外转染PK-15细胞,通过间接免疫荧光技术检测目的基因在转染细胞中的表达情况。[结果]经双酶切和PCR鉴定证实鸡柔嫩艾美耳球虫三价DNA疫苗构建成功,且在PK-15细胞中获得了成功表达。[结论]鸡柔嫩艾美耳球虫IFN-γ/3-1E/CDPK三价DNA疫苗构建成功,为进一步探讨其免疫保护性奠定了基础。     

细菌过氧化氢酶基因的克隆方法研究

[目的]研究细菌过氧化酶基因的克隆方法。[方法]培养扩增E.coli W3110,提取其基因组DNA,采用限制性内切酶Sau3A I对其进行部分酶切,分离纯化1.5 kb以上的DNA片段。将经BamH I酶切的大肠杆菌质粒pUC18与经Sau3A I部分酶切的不同片段用T4连接酶进行连接,并转化大肠杆菌DH5α。通过BHI-单宁酸培养介质,筛选出含有活性过氧化氢酶基因的重组子。[结果]经酶切和PCR鉴定,证实所克隆的过氧化氢酶基因是正确的,与理论相符。[结论]该研究结果为快速简便地克隆筛选活性细菌过氧化氢酶基因奠定了基础。     

乌金猪基因组文库的构建

 为探究与我国优良地方猪种乌金猪特性相关的基因机制,拟构建其基因组文库。取乌金猪肝脏组织,提取大小50kb以上的基因组DNA,利用限制性内切酶Bcl I对基因组DNA进行随机酶切和低熔点琼脂糖电泳方法回收10~23kb的DNA片段。以EMBL3作为载体,经BamH I酶切和去磷酸化处理后,与上述纯化的目的DNA片段连接,在体外包装成重组噬菌体,重组噬菌体转染宿主菌KW251,构建成乌金猪基因组文库。文库的效价为24×109pfu/mL。乌金猪基因组文库的成功构建,为进行其相关功能基因和基因组区域的识别,基因组DNA和调控元件的克隆与功能分析等后续研究奠定了良好的基础。     

梁平柚葡萄糖基转移酶基因的克隆及原核表达

基于GenBank公布的葡萄糖基转移酶(LGT)基因的核苷酸序列,设计并合成特异性引物,以梁平柚成年树幼叶总RNA为模板,通过RT-PCR方法扩增葡萄糖基转移酶基因,将该基因片段克隆到原核表达载体pET-28a(+)上,构建了该基因的融合表达载体pET28a-CmLGT,转化到大肠杆菌BL21(DE3)中.经1.0mmol/LIPTG诱导表达获得大小约为62Kd的目的融合蛋白.     

口蹄疫病毒VP1基因在胡萝卜中的表达

为了生产一种可以直接口服的口蹄疫疫苗,以胡萝卜(Daucus carota L.var.sativa)无菌幼苗下胚轴诱导的愈伤组织为受体材料,通过农杆菌LBA4404介导的遗传转化,在CaMV双35S启动子的驱动下,将口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus,FMDV)结构蛋白VP1基因的活性肽片段(包括2个141~160位肽和1个200~213位肽的基因片段)导入胡萝卜愈伤组织细胞。经PCR和PCR-Southern杂交等方法鉴定转化苗,确认口蹄疫病毒结构蛋白VP1基因已整合到胡萝卜染色体中,转化效率达到52%。SDS-PAGE试验结果初步证明,在转化苗总蛋白中有目的基因表达,胡萝卜种子中可溶性蛋白含量最高,达3.57 g/L,而根中可溶性蛋白含量最低,仅有0.17 g/L;靠近心叶的叶片可溶性蛋白含量可达到1.475 g/L,而最外部叶片可溶性蛋白含量仅有0.37 g/L,相差近5倍。Dot-ELISA和ELISA检测结果表明,转化苗中表达的口蹄疫病毒结构蛋白VP1可以与FMDV灭活疫苗免疫动物制备的抗体特异结合。以上试验结果证明,口蹄疫病毒结构蛋白VP1基因在转基因胡萝卜中表达成功。     

人胰岛素基因的克隆及其乳腺特异性表达载体的构建

从人血中提取人基因组DNA,根据GenBank登陆的人胰岛素基因序列设计引物,通过longPCR技术克隆了人胰岛素基因,并将该基因克隆入pMD18T载体构建pMI,将pMI和质粒pBEBT通过酶切连接构建成重组质粒pBEBI。结果成功扩出长为1.6kb的人胰岛素基因并构建了乳腺特异性表达载体。     

猪瘟病毒E2基因在百脉根叶绿体基因组中定点整合载体的构建

 【目的】构建猪瘟病毒主要抗原E2基因在百脉根叶绿体基因组中定点转化载体，为百脉根叶绿体的转化及用叶绿体生产动物可直接食用疫苗奠定基础。【方法】通过用BLAST、DNAMAN等分子生物学分析软件对百脉根叶绿体基因组序列进行分析选定同源重组片段，采用PCR、分子克隆技术进行载体构建和鉴定。【结果】在百脉根叶绿体基因组中选择合适的外源基因整合位点，设计引物用PCR扩增叶绿体同源片段，将同源片段克隆后，构建百脉根特异的叶绿体转化载体；构建的百脉根叶绿体定点转化载体pAKE2以扩增的1.35 kb psbA 和1.5 kb trnK两段相邻叶绿体 DNA为定点整合外源基因的同源重组片段，包含以叶绿体基因特异强启动子Prrn和终止子TpsbA为调控序列的E2基因表达盒和aadA壮观霉素抗性基因表达盒。【结论】经PCR和酶切验证，所构建的转化载体符合预期设计。叶绿体转化及后续工作目前正在进行之中。     

绒山羊胚胎期和兴盛期皮肤毛囊差异表达基因研究

应用抑制性消减杂交技术成功构建了内蒙古绒山羊胚胎期和兴盛期皮肤毛囊的消减cDNA文库.从两个文库中分别随机挑取50个克隆测序分析,测序结果经Genbank同源性比对.表明在胚胎期消减cDNA文库中得到15个特异表达基因片段,包含1个未知新序列;在兴盛期消减cDNA文库中得到19个特异表达基因片段.包含2个未知新序列.