细胞和个体水平沉默效应的差异

[目的]研究3种不同长度的四联shRNA载体及其在细胞与个体水平的沉默效应差异。[方法]以EGFP为靶标基因,用hU6、mU6、h7SK、hH1 4种启动子,构建21、27、29 bp的3种四联沉默载体,通过转染Vero细胞和注射小鼠肌肉,以实时荧光定量PCR的方法检测绿色荧光蛋白基因的mRNA水平。[结果]3种载体都有很强的沉默效应,其在细胞水平上的沉默效应远高于个体水平上,可以通过未成年鼠的肌肉注射进行转基因。[结论]多位点串联表达shRNA是一种可以达到较好干扰效果的方法,肌肉注射将是一个简便的转基因途径。     

细胞和个体水平沉默效应的差异(英文)

[目的]研究3种不同长度的四联shRNA载体及其在细胞与个体水平的沉默效应差异。[方法]以EGFP为靶标基因,用hU6、mU6、h7SK、hH14种启动子,构建21、27、29bp的3种四联沉默载体,通过转染Vero细胞和注射小鼠肌肉,以实时荧光定量PCR的方法检测绿色荧光蛋白基因的mRNA水平。[结果]3种载体都有很强的沉默效应;其在细胞水平上的沉默效应远高于个体水平上;可以通过未成年鼠的肌肉注射进行转基因。[结论]多位点串联表达shRNA是一种可以达到较好干扰效果的方法;肌肉注射将是一个简便的转基因途径。     

禽U6启动子的克隆、序列分析及其驱动的siRNA表达

 【目的】分离用于禽源细胞中表达短干扰RNA（short interference RNA,siRNA）的禽U6启动子。【方法】以鸡基因组为模板进行PCR扩增,将扩增产物进行序列测定和生物信息学分析,并将其插入报告基因载体pEGFP-N1中,获得siRNA表达载体pGFP-U6,将由软件预测针对GFP基因的siRNA所对应的shRNA（short hairpin RNA）插入其中,获得pGFP-U6-shRNA;以含人H1启动子的siRNA表达载体pGFP-H1-shRNA为对照,分别转染COS-1和DF-1细胞,用荧光显微镜和流式细胞仪测定转染细胞培养中GFP阳性细胞数和荧光总量。【结果】克隆的U6启动子位于鸡28号染色体,与发表的鸡U6-3启动子同源性为97.2%,含多个Oct-1序列,不含CACCC框、SPH和PSE等聚合酶Ⅲ启动子序列,TA框不典型;在pGFP-U6-shRNA转染的哺乳动物源COS-1细胞培养中,GFP阳性细胞数和荧光总量均有所下降,但不如pGFP-H1-shRNA转染细胞显著;在pGFP-U6-shRNA转染的禽源DF-1细胞培养中,不仅GFP阳性细胞数和荧光总量显著下降,而且基因沉默效果显著优于pGFP-H1-shRNA转染细胞。【结论】成功克隆的禽U6启动子不仅能有效转录siRNA,而且转录活性具有相对的细胞种属特异性。     

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。     

东方粘虫U6启动子的克隆及功能验证

为了持续获得大量短片段干扰RNA(short interference RNA,siRNA),通过染色体步移技术克隆得到东方粘虫U6snRNA基因5′-端侧翼启动子序列1 426bp。经生物信息学分析,该序列含SPH元件、八聚体序列(OCT)、远端序列元件(DSE)、近端序列元件(PSE)及TATA box等RNA聚合酶Ⅲ(RNA polymeraseⅢ,RNA PolⅢ)U6启动子的特征元件。通过构建RNA干扰(RNA interference,RNAi)载体的方式,对增强型绿色荧光蛋白EGFP基因进行RNAi,证明克隆得到的东方粘虫U6启动子可成功驱动shEGFP表达,具有U6启动子功能。为后续构建以东方粘虫V-ATP酶H亚基为靶基因的沉默载体奠定基础。     

两种方法研究不同茎部长度串联shRNA表达载体对EGFP基因的干扰效应

目的:旨在观察不同茎部长度串联shRNA表达载体对EGFP基因的干扰作用。方法:采用体外培养的Vero细胞,选用不同茎部长度串联shRNA表达载体+EGFP表达载体+脂质体转染的方法,将构建好的干扰载体转染Vero细胞,然后使用实时荧光定量RT-PCR对其沉默效应进行定量分析。在小鼠腿部肌肉注射干扰质粒,实时荧光定量RT-PCR对其沉默效应进行定量分析。结果:转染Vero细胞时,pGenesilR21、pGenesilR27和pGenesilR29荧光表达量仅为对照质粒pEGFP-C1的4.3%、3.0%和6.9%;小鼠腿部肌肉注射干扰质粒时,pGenesilR21、pGenesilR27和pGenesilR29荧光表达量仅为对照质粒pEGFP-C1的2.5%、1.3%和5.1%。结论:在细胞和个体水平,不同茎部串联干扰载体对目的基因的抑制效应均很明显(达到90%以上),比单一位点产生的沉默效应要强许多,不同茎部长度干扰效应彼此间差异不显著。     

原核真核双表达加强型绿色荧光蛋白质粒的构建

将原核启动子Ptrc和加强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因从EGFP原核表达质粒pYA3334—EGFP上切下，然后将其插入至真核表达质粒pVAXI真核启动子Pcmv的下游，构建成具有真核和原核启动子的双表达杂合质粒pVAXD-EGFP，其长度为3823bp。将pVAXD—EGFP分别转化鼠伤寒沙门氏菌X4550和转染COS—7细胞，应用流式细胞术、可见光谱扫描、SDS—PAGE测定EGFP原核表达；应用荧光显微镜观察EGFP在COS—7细胞内的表达。重组鼠伤寒沙门氏茵X4550(pVAXD-EGFP)表达EGFP的量与仅以原核方式表达EGFP的X4550(pYA3334—EGFP)相当；将质料pVAXD-EGFP转染COS—7细胞，EGFP可在COS—7细胞核和胞浆表达，在荧光显微镜下发出强烈荧光。结果表明：不仅成功地构建原核、真核表达集中于同一质粒的新型质粒pVAXD-EGFP，而且原核、真核目的蛋白表达量达到很高水平，显示其在新型重组细菌疫苗方面有着诱人的应用前景。     

猪内源性反转录病毒5＇非编码区启动子活性的分析

[目的]构建以缺失不同功能区的猪内源性反转录病毒（PERV）5＇＇非编码区（5＇＇UTR）为启动子的萤光素酶表达载体,分析5＇＇UTR的转录调控规律.[方法]将含有不同功能域的PERV的UTR克隆至萤光素酶表达载体上,转染瞬时表达细胞Cos-7,检测萤光素酶的表达.[结果]缺失R区的5＇＇UTR显示出很强的启动子活性,U3重复区序列缺失的5＇＇UTR启动子活性显著下降.UTR显示出较之LTR强的启动子活性.缺失整个U3区的UTR比仅缺失U3重复区的UTR启动子活性强.[结论]在R区有转录因子的结合位点可引起转录活性下降;U3重复区序列表现出增强子的活性.在5＇＇UTR的下游序列中,包括引物结合区（PBS）和前导序列（Leader）可能有某些转录因子的结合位点引起转录增强,同时在U3重复区的上游和下游序列可能存在某些转录因子的结合位点可减少5＇＇UTR的转录活性.     

人H1启动子转录shRNA的细胞种属特异性研究

利用siDirect软件预测绿色荧光蛋白(GFP)基因特异性小干扰RNA(siRNA),将人工合成的相应shRNA插入含人H1启动子的pSuper载体,获得表达载体pSuper-shRNA,再将H1-shRNA插入表达GFP基因的peGFP-N1载体,获得表达载体peGFP-H1-shRNA。分别以pSuper-shRNA peGFP-N1和peGFP-H1-shRNA转染COS-1、293-T、鸡胚肝(CEL)和鸡胚成纤维(CEF)细胞,根据相同条件下GFP阳性细胞数及荧光强度变化判断产生的siRNA对GFP基因表达的沉默作用,比较人H1启动子在哺乳动物和禽源细胞中的转录活性。结果表明:人H1启动子在2种哺乳动物细胞中能有效转录shRNA,但在2种禽源细胞中的转录活性很弱,提示在禽源细胞中表达siRNA和进行基因沉默研究应选用禽源启动子。     

质粒介导的RNAi沉默mdr1基因增强白血病耐药细胞HT9对姜黄素的敏感性

通过pSilencer 2.1质粒介导的RNAi技术沉默急性早幼粒白血病耐药HT9细胞的耐药基因mdr1表达,可提高耐药细胞对姜黄素的敏感性。通过设计合成靶向mdr1基因的shRNA干扰片段,定向克隆到pSilencer 2.1-U6neo质粒中,成功构建沉默mdr1基因特异表达的shRNA表达载体,电转染HT9细胞后筛选阳性克隆扩大培养。采用实时荧光定量PCR、Western blot检测细胞mdr1基因表达情况,流式细胞术检测P-糖蛋白外排泵功能,MTT法和流式细胞技术检测细胞对药物敏感性和细胞周期分布。结果显示,构建的shRNA表达载体pU6/shRNA/mdr1转染HT9细胞后,HT9/pU6/shRNA细胞mdr1 mRNA表达降低了78.84%(P0.01),P-糖蛋白的表达量降低了48.27%(P0.05),细胞内Rho123相对荧光强度由10.8%±0.58%升高至73.56%±1.37%;转染细胞对姜黄素敏感性明显增强,IC50由(24.10±0.83)μmol/L降至(5.10±0.14)μmol/L;耐药相对逆转率为84.74%±1.86%,与HT9细胞相比,经姜黄素处理的稳定转染细胞HT9/pU6/shRNA细胞周期阻滞在S、G2/M期。说明质粒介导的shRNA表达载体pU6/shRNA/mdr1能够稳定、持久地抑制mdr1基因表达,能有效增强HT9细胞对姜黄素的敏感性。     

高尔基体驻膜糖蛋白GP73启动子克隆

[目的]寻找并克隆有活性的高尔基体膜蛋白GP73的启动子。[方法]对GP73基因转录起始位点上游1 000 bp至下游400 bp序列进行软件分析预测,以肝癌细胞系Huh7基因组DNA为模板,扩增目标片段,构建增强型绿色荧光蛋白(EGFP)为报告基因的重组质粒,转染细胞后在荧光显微镜下观察EGFP的表达,并采用流式细胞仪定量检测转染细胞的荧光强度。[结果]发现GP73转录起始位点上游980到下游330 bp长1 310 bp的序列具有启动子功能。该区域可能具有两个核心启动子序列和多个保守序列,包括TATA box和NF-κB、AP1、GC-SP1等DNA结合序列。[结论]该研究为探讨GP73的转录机制提供了参考。     

雌二醇依赖性的细胞表达载体的研究

 根据雌激素类化合物在机体内的作用机理，以增强型绿色荧光蛋白（EGFP）基因为报告基因构建了4个启动子不同的表达载体(pERE-SV-EGFP, pERE-TA-EGFP, pERE-CMV-EGFP, pERE-TK-EGFP)。以这些表达载体瞬时转染MCF-7细胞，报告基因的基础表达与启动子的强度相关。以17β-雌二醇(E2 ,10-9 mol·L-1)诱导表达载体瞬时转染的MCF-7细胞，发现在表达载体pERE-TA-EGFP、pERE-TK-EGFP、pERE-SV-EGFP转染的MCF-7细胞中，E2能诱导2倍以上的报告基因的表达。这表明在这些瞬时表达系统中报告基因的表达是雌激素依赖性的，因此这些表达载体可用于稳定转染以建立稳定表达分析系统。     

转运真核表达盒的重组T7噬菌体构建

为了构建转运真核表达盒的重组T7噬菌体,并分别在体外、体内条件下检测其标签蛋白质EGFP的表达。以T7噬菌体基因组左侧578 bp处为插入位点,取上游400 bp和下游200 bp片段作为左右同源臂,并在其中插入表达EGFP基因的真核表达盒(EEB),构建同源重组质粒p UC-L-EEB-R。将该质粒载体转化T7噬菌体宿主细菌BL21,在噬菌体繁殖过程中完成同源重组,PCR筛选重组T7-EEB噬菌体。提取该重组噬菌体基因组转染Vero细胞后体外检测EGFP蛋白质表达,纯化的噬菌体免疫小鼠后体内检测EGFP蛋白质表达。结果显示,通过同源重组方法成功构建了携带真核表达盒的重组T7噬菌体,PCR检测和酶切鉴定均证明表达盒已正确插入。T7-EEB基因组转染真核细胞可见明显的EGFP蛋白质表达,免疫小鼠后活体荧光检测到EGFP蛋白质信号,在小鼠肝脏、脾脏组织中RT-PCR检测到EGFP基因的mRNA转录。表明同源重组方法可以用于构建重组T7噬菌体,噬菌体能够转运真核表达盒并实现蛋白质表达。     

广西三黄鸡γ-干扰素基因真核表达载体的构建及表达

设计1对特异性引物,采用PCR方法从pMD18-TCHIFN-γ重组载体中扩增得到广西三黄鸡γ-干扰素基因,然后将该基因克隆入含有绿色荧光报告基团EGFP的真核表达载体pEGFP-N1中,构建成pEGFP-N1 CHIFN-γ重组质粒,PCR鉴定结果和测序结果均显示,γ-干扰素基因正确地插入到真核表达载体中。使用脂质体转染法将pEGFP-N1 CHIFN-γ转染Vero细胞,荧光显微镜下成功地观察到绿色荧光,说明γ-干扰素基因成功表达。     

小鼠MSTN shRNA设计及其活性检测

根据小鼠肌肉生长抑制素(MSTN)mRNA序列设计4对shRNA序列,通过退火连接到shRNA过表达载体pGPU6/GFP/Neo,构建相应的过表达载体pGPU6/GFP/Neo-MSTN shRNA。转染C2C12细胞后,利用实时荧光定量PCR(QRT-PCR)及Western blot试验对shRNA基因沉默后MSTN mRNA及蛋白的表达水平进行检测。结果表明:设计并构建的4个MSTN shRNA过表达载体,在细胞水平都能有效降低MSTN mRNA及蛋白的表达水平,其中转染pGPU6/GFP/Neo-MSTN714载体细胞组基因沉默效率最高,MSTN mRNA和蛋白表达分别下降72%、74%,差异极显著(P0.01)。该研究成功设计了4个MSTN shRNA序列并构建了相应的高效表达载体,为后续通过调控MSTN表达研究其在肌肉发育中功能奠定基础。     

M蛋白基因shRNA抑制PRRSV在Marc145细胞中复制的研究

 【目的】通过靶向PRRSV基因组中的M基因的siRNA来抑制PRRSV在Marc145细胞中的复制。【方法】构建4个能转录小发夹RNA（shRNA）的质粒,将其与靶蛋白表达质粒共转染HEK293A细胞,观察荧光或进行半定量PCR;或将其转染Marc145细胞,感染PRRSV后进行IFA、TCID50和实时PCR检测。【结果】shRNA表达质粒对M融合蛋白表达的抑制率约为50％,使M真核质粒表达蛋白的mRNA水平降低54%～64%,表达的shRNA在PRRSV感染后48 h使病毒的TCID50和mRNA水平均降低到1/10～1/100倍,间接免疫荧光结果表明shRNA表达质粒转染孔的荧光细胞数显著减少。【结论】shRNA表达质粒特异性的抑制了靶蛋白M和PRRSV的复制,靶向PRRSV基因组M基因不同区域的siRNA可以作为控制该病毒传播的候选策略。     

伪狂犬病毒TK基因缺失通用转移载体的构建及初步应用

以伪狂犬病毒为载体表达其他病原体抗原蛋白是伪狂犬病疫苗研究的一个重要方向。根据已发表的伪狂犬病毒（PRV）Ra株TK基因序列设计2对引物,用PCR方法得到同源左右臂,克隆入PUC19载体中。利用平末端连接的方法将绿色荧光蛋白（EGFP）的基因表达盒插入到缺失位点,并在下游引入1个多克隆位点,构建缺失通用转移载体PUC19TK-EGFP。用脂质体转染试剂盒将PUC19TK-EGFP和PRV-Ra株的基因组共转染BHK细胞,以EGFP为标记基因,用噬斑法得到纯化的重组病毒,命名为TK/EGFP,为研制以伪狂犬病毒为载体的二价或多价基因工程疫苗奠定了物质基础。