鲮β-肌动蛋白基因和启动子的克隆及序列特征分析

鲮(Cirrhinus molitorella)是华南地区重要的淡水养殖品种之一,但是鲮生长速度慢,且不耐低温,是目前鲮养殖产业所面临的主要问题。作为利用转基因技术培育快速生长鲮新品系研究工作的一部分,本实验利用PCR和一种新的染色体步移方法克隆了鲮β-肌动蛋白(β-actin)基因启动子和全基因组DNA序列。鲮β-actin基因长4 351 bp,由6个外显子和5个内含子组成。鲮β-actin基因启动子区域包含1个TATA盒,1个CCAAT盒,2个CArG调控元件和1个CRE调控元件,并且鲮β-actin基因内含子1中也含有一个CArG调控元件。这些结构特征说明本研究所克隆的鲮β-actin基因序列具有典型的启动子特征。鲮β-actin基因启动子的克隆为转基因鲮表达载体的构建提供了一个重要的调控结构元件。     

泥鳅β-actin启动子介导的革胡子鲶GH重组基因的构建及启动活性研究

为获得快速生长的泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus),研究了泥鳅β-actin基因启动子介导的革胡子鲶(Clarias gariepinus)生长激素(growth hormone,GH)重组基因。采用PCR和RT-PCR技术克隆泥鳅β-actin基因近端启动子、3′-UTR及革胡子鲶GH基因编码区,构建一个长为2 418bp的GH重组基因DPRK。首先,构建了以增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因作为报告基因的重组表达载体p AF(pβ-actin promoter-EGFP),然后转染DF1真核细胞,同时经酶切线性化后显微注射到斑马鱼(Danio rerio)和泥鳅的受精卵中,以评价泥鳅β-actin启动子的启动活性。其次,将重组基因DPRK显微注射到泥鳅受精卵中。结果显示:泥鳅β-actin启动子能在DF1细胞、斑马鱼和泥鳅的受精卵中启动绿色荧光蛋白的表达;泥鳅的荧光表达率(78.44%)显著高于斑马鱼(29.62%);泥鳅受精卵显微注射DPRK 20d后,在m RNA水平检测到GH基因的表达。这表明泥鳅β-actin基因近端启动子具有显著的启动活性,且重组基因DPRK能在泥鳅体内表达,为下一步泥鳅的基因工程育种奠定了理论基础。     

稀有鱼句鲫β肌动蛋白启动子的克隆及其驱动活性的初步检测

稀有鮈鲫是一种新型的模式实验鱼,具有利用转基因技术培育开发成为观赏性鱼类的潜在可能。本实验采用PCR方法,从稀有鮈鲫基因组DNA中分离得到大小为1584bp的β肌动蛋白(β-actin)基因片段。序列分析表明,该片段包括长为1507bp的启动调控区和77bp的部分转录区序列。启动调控区包括一段长为109bpβ-actin基因上游调控序列,不翻译的外显子1和内含子1。上游调控序列中含有TATAbox,CAATbox和CArGbox等与转录活性密切相关的作用元件,并且在稀有鮈鲫β-actin基因第一个内含子中也含有1个CArG调控元件。将该启动子片段克隆到绿色荧光表达载体(pAcGFP1-1)上,显微注射入稀有鮈鲫的受精卵中,通过荧光显微镜能观察到绿色荧光蛋白的表达。本实验成功分离了具有驱动活性的稀有鮈鲫β-actin基因启动子。     

稀有鮈鲫β-肌动蛋白启动子的克隆及其驱动活性的初步检测

稀有鮈鲫是一种新型的模式实验鱼,具有利用转基因技术培育开发成为观赏性鱼类的潜在可能。本实验采用PCR方法,从稀有鮈鲫基因组DNA中分离得到大小为1584bp的β肌动蛋白(β-actin)基因片段。序列分析表明,该片段包括长为1507bp的启动调控区和77bp的部分转录区序列。启动调控区包括一段长为109bpβ-actin基因上游调控序列,不翻译的外显子1和内含子1。上游调控序列中含有TATAbox,CAATbox和CArGbox等与转录活性密切相关的作用元件,并且在稀有鮈鲫β-actin基因第一个内含子中也含有1个CArG调控元件。将该启动子片段克隆到绿色荧光表达载体(pAcGFP1-1)上,显微注射入稀有鮈鲫的受精卵中,通过荧光显微镜能观察到绿色荧光蛋白的表达。本实验成功分离了具有驱动活性的稀有鮈鲫β-actin基因启动子。     

唐鱼β-肌动蛋白基因启动子的分离及其驱动活性的检测

利用PCR技术克隆唐鱼（Tanichthys albonubes）β-actin基因。所克隆的β-aetin基因片段为1464bp，包含长为1374bp的启动调控区和90bp的部分开放阅读框。启动调控区包括105bp的β-actin基因上游调控序列、第一个外显子和第一个内含子。上游调控序列中含有对转录起重要作用的CAAT Box、TATA Box、CArG Box等元件。将唐鱼β-actin启动调控区克隆到红色荧光表达载体pDsRed2-1上，并显微注射到唐鱼受精卵中，荧光显微镜观察红色荧光蛋白（RFP）的表达。结果表明，RFP在转基因唐鱼中的表达阳性率较高，最高可达51．8％，且RFP的表达水平较高。PCR检测转基因唐鱼的部分器官组织，在被检组织器官中均能检测到外源RFP基因；而RT-PCR以及Southern blot验证显示RFP mRNA的表达有所不同；Southern blot检测肌肉组织基因组DNA，可见比阳性载体大的杂交条带。说明所检测的组织中已发生外源基因RFP的整合，但有些组织存在表达水平较低或者不表达的现象。本实验分离到的β-actin基因启动子序列具有有效的驱动功能，可启动外源基因在唐鱼体内的高效表达，从而为下一步进行功能基因的转化研究奠定基础。     

绵羊整联蛋白受体av亚基基因实时定量PCR标准曲线的构建

目的为了建立检测绵羊整联蛋白受体αv亚基基因(ITGAV)mRNA相对转录水平的实时定量PCR方法,构建目的基因ITGAV、内参基因β-actin的标准质粒和标准曲线。方法根据GeneBank中绵羊ITGAV和β-actin基因编码区保守序列,设计特异引物,选择绵羊卵巢组织cDNA为模板进行PCR扩增,产物回收纯化后,与PMD18-T载体连接、转化感受态DH5α,筛选白色菌落并摇菌培养,经PCR和测序鉴定获得阳性ITGAV、β-actin重组质粒;将阳性重组质粒107～102梯度稀释作为模板,进行实时荧光定量PCR,系统软件自动生成标准曲线及回归方程。结果ITGAV基因相关系数(RSq)=0.998,扩增效率(Eff.)=104.7%;β-actin基因相关系数(RSq)=0.998,扩增效率(Eff.)=111.6%。经熔解曲线分析,ITGAV基因熔解温度为84.66℃,β-actin为86.92℃,2个基因片段的熔解曲线均呈单峰,扩增曲线呈典型的S型动力学曲线,指数扩增期和平台期十分明显,表现为理想的扩增曲线。结论成功构建目的基因ITGAV、内参基因β-actin的标准质粒和标准曲线。     

草鱼出血病病毒vp6核酸疫苗的免疫效果评估

为了评估草鱼出血病病毒(GCRV)vp6基因核酸疫苗的免疫效果,将vp6基因克隆进pFastBacTMDual载体杆状病毒的多角体蛋白(Ph)启动子下游,同时将团头鲂(Megalobrama amblycephala)β-actin启动子控制的vp6基因克隆进杆状病毒的P10启动子下游,获核酸疫苗载体pFastBac-FA-VP6-ph-VP6。按每尾分别注射疫苗载体10、30、60μg的剂量免疫草鱼(Ctenopharyngodon idellus)(体长14～20 cm,体质量60～120 g),同设pFastBacTMDual载体(30μg/尾)阴性对照组及空白对照组(0.4 mL/尾无菌水)。于免疫后不同时间通过RT-PCR检测免疫鱼体中vp6基因的表达,并于免疫后第14、21、28、49、70天分别通过间接凝集反应检测血液中的抗体水平,并在免疫第21天感染GCRV评估免疫保护效果。结果显示,核酸疫苗免疫草鱼后,各免疫组均有抗体产生,抗体效价在免疫后第28天达到最高;攻毒后每尾注射疫苗载体10、30、60μg组的死亡率分别为0%、0%、5%,pFastBacTMDual载体对照组和空白对照组分别为30%和100%。表明构建的核酸疫苗对草鱼病毒性出血病有较好的免疫保护效果。     

piggyBac转座子在金鱼及泥鳅转基因中的应用

为了探讨piggyBac转座子在鲤科鱼类及鳅科鱼类转基因中的适用性,实验通过将PAβ启动子控制的DsRed表达元件插入pigA3GFP中,构建转基因载体pigA3GFP-AβDsRed。用该载体对草鱼肾脏(CIK)细胞转染,结果显示,通过piggyBac转座子可将外源基因导入到CIK细胞的基因组中,来源于家蚕的A3启动子和来源于巨细胞病毒的CMV启动子在CIK细胞均具有活性。将转基因载体pigA3GFP、pigA3GFP-AβDsRed分别与辅助质粒helper-pigA3混合后以精子介导法导入金鱼和泥鳅的受精卵后,经荧光观察、PCR鉴定、Dot blotting鉴定,证实获得了转基因金鱼和转基因泥鳅。研究表明,PB转座子在鲤科鱼类及鳅科的一些鱼中具有转座活性。     

鲮β-肌动蛋白基因的分子克隆及其作为分子内标的可靠性分析

β-actin是actin家族的一员，在维持细胞结构、细胞内运动和细胞分裂等细胞生理活动方面发挥着重要的作用。克隆的鲮（Cirrhinus molitorella）β-aetin基因的cDNA全长1 804bp，开放阅读框长1 128bp，编码375个氨基酸，5’和3’末端非翻译区域（UTR）分别为94bp和582bp。RT-PCR结果表明，β-actin在未经LPS刺激的和经LPS刺激的鲮心脏、肾脏、肌肉、肝脏、脾脏、肠、脑和皮肤等8种组织中广谱表达，表达水平没有明显差异，可以作为基因表达调控研究的分子内标。鲮与其他鱼类β-actin基因编码区核苷酸序列同源性在85.9％～99.6％。分子系统进化树分析表明，可将鱼类分成鲤形目，鲈形目，鲑形目和合鳃目4大支，与传统分类一致，β-actin基因核苷酸序列是研究分子进化的一个很好的分子标记。     

中国明对虾FcβGBP-HDL基因和启动子的克隆及序列特征分析

FcβGBP-HDL是中国明对虾免疫应答中的一种模式识别受体,在白斑综合征病毒(white spot syndrome virus,WSSV)侵染后其表达显著上调.为了探讨FcβGBP-HDL在免疫应答中的转录调节机制,实验以FcβGBP-HDL cDNA为基础设计引物,采用染色体步移技术对其基因组DNA和启动子进行克隆,构建一系列缺失表达载体进行启动子活性分析.结果显示,FcβGBP-HDL基因全长6 713 bp,无内含子;启动子区域长1 507 bp,除了1个启动子核心序列、2个SRF、2个TBP、1个CTF和1个CRE等典型的启动子特征外,还有2个GATA-1、3个AP-1、1个c-Ets-1和7个Sp1等参与其它节肢动物免疫基因转录调节的结合位点;同源比对分析表明,FcβGBP-HDL启动子与FcCTL启动子相似度最高(41.4％);不同长度的启动子片段具有不同的启动荧光素酶报告基因表达的活性,其中去除5 '端2个AP-1后的启动子片段具有最高的启动活性,去除启动子核心序列的启动子片段启动活性最低.研究表明,FcβGBP-HDL启动子可能在免疫反应中受到调节.     

斑节对虾Toll9受体基因免疫功能的研究与表达分析

Toll受体蛋白(Toll receptors)是一类重要的模式识别受体,在无脊椎动物先天性免疫系统中发挥重要作用。文章对斑节对虾(Penaeus monodon)新型Toll9受体基因(Pm Toll9)进行了研究:以人源胚胎肾细胞(HEK293T)成功构建体外细胞免疫模型,通过免疫印迹方法证实Pm Toll9重组真核蛋白可在HEK293T中成功表达。双荧光素酶报告系统检测发现在200 ng转染浓度处Pm Toll9对NF-κB报告基因的激活效果显著。q RT-PCR数据证明PmToll9成功激活HEK293T细胞Toll-like receptor(TLR)信号通路,促进通路下游髓样分化因子(My D88)、肿瘤坏死因子(TNF-α)和白介素(IL-10)的上调表达,同时酶联免疫吸附测定结果证明Pm Toll9可促进TNF-α蛋白表达水平显著上调。斑节对虾体内细菌刺激实验结果显示无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)可激活Pm Toll9在肝胰腺、肠、淋巴和鳃中的表达,哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)可显著抑制Pm Toll9在肝胰腺中的表达。提示无乳链球菌可通过Pm Toll9激活Toll信号通路,引起机体免疫防御反应,而哈维氏弧菌对此过程具有一定的抑制作用。     

Construction of an expression vector containing a β-actin promoter region for gene transfer by microinjection in red sea bream <Emphasis Type="Italic">Pagrus major</Emphasis>

ABSTRACT:   Transgenic technology has been widely applied to a variety of freshwater fish species. However there are few reports on the use of this technology in commercially important marine species. In this study, the construction of expression vectors containing the β-actin promoter region for use in the red sea bream Pagrus major , a species of considerable importance to the aquaculture industry in Japan is reported. The β-actin gene was cloned from a red sea bream genomic DNA library. Recombinant plasmids were constructed by linking the 5' flanking region of the β-actin gene to the green fluorescent protein reporter gene, followed by the poly A signal sequence of simian virus 40 or the 3' flanking region the β-actin gene. Expression of these constructs was examined following microinjection into zebrafish and red sea bream embryos, and compared to that of the expression vector pXI-GFP driven by the Xenopus elongation factor 1α. The results indicated that the construct consisting of the β-actin 5'-and 3' flanking regions was the most efficacious. In future studies, it is planned to investigate the efficient condition for integration into chromosomes of the transgene.     

东北七鳃鳗NF-κB基因启动子的构建及活性

核转录因子NF-kB(Nuclear factor kappa B)对机体的免疫反应、炎症反应等起重要的调控作用。为了获得NF-kB基因启动子的活性报告基因，进一步研究原始脊椎动物免疫应答的机制，我们根据此前克隆得到的东北七鳃鳗(Lethenteron morii)NF-kB基因cds序列，以与东北七鳃鳗高度同源的日本七鳃鳗(Lampetra japonica)同源基因 5’上游启动子特征序列为模板设计引物，克隆获得了东北七鳃鳗NF-kB启动子序列，该序列全长3169 bp，提交至NCBI Genbank获得登录号MN368861。经AliBaba2.1软件预测该序列包含CREB (cgtgacttca)、Oct-1 (aatatgaatt)、GATA-1 (gaacctatct)、AP-1 (ggttgagtca)、NF-kappa B (ctttcctgtt)、IRF-1 (tttcctgttc)、Sp-1 (tgtgaggggt)、c-Jun (acgtgacttc)和c-Fos (ggttgagtca)等多个转录因子结合位点，并包含TATA box转录核心元件。通过MethPrimer软件预测在序列1207-1402 bp处存在CG含量大于50%，长196 bp的CpG岛。利用双酶切技术构建了pGL3-NF-kB-pro重组质粒，并将其转染至人胚肾细胞系（Human embryonal kidney, HEK293T）和鲤鱼上皮瘤细胞系（Epithelioma papulosum cyprinid, EPC）中。双荧光素酶报告基因系统检测结果显示该片段序列在哺乳动物细胞系和鱼类细胞系中均具有启动子活性，同时在HEK293T中经过Toll样受体（Toll-like receptors，TLR）的配体LPS刺激后启动子活性显著上升。本研究成功构建了东北七鳃鳗NF-kB启动子报告基因，并在不同细胞系中证实了其活性。LPS刺激后的检测结果揭示东北七鳃鳗NF-kB参与了TLR信号通路的免疫应答。东北七鳃鳗NF-kB报告基因的构建为探究原始脊椎动物免疫系统信号传导机制奠定了基础。     

Cloning and Activity Analysis of Promoter of RanGTPase Gene from Shrimp,Marsupenaeus japonicus

RanGTPases, one superfamily of small G protein family, have been demonstrated to be involved in the innate immune system and they are up‐regulated after pathogen infection. However, the regulation mechanism of RanGTPases remains unclear. In this study, the 5′ flanking region of shrimp RanGTPase gene was cloned and sequenced. To detect the activity of the promoter, pIZΔIE/EGFP was modified from pIZ/V5‐His by replacing the OPIE2 promoter with this promoter and inserting enhanced green fluorescence protein (EGFP) gene downstream. The promoter can drive the expression of reporter EGFP gene in Hi5 insect cells, indicating the promoter has activity. These results extend our previous findings and provide insights into the molecular regulation of RanGTPase gene expression, which will be helpful for shrimp viral disease control.     

罗非鱼雌、雄群体遗传差异的RAPD分析

从40个随机引物中分别筛选出15和18个,对奥利亚罗非鱼和尼罗罗非鱼雌、雄群体进行RAPD分析,结果显示:奥利亚罗非鱼雌性群体的多态位点比例为56.25%,基因多样性指数为0.2358,Shannon氏指数为0.3417,群体内的遗传相似指数为0.8625;雄性群体的多态位点比例为57.50%,基因多样性指数为0.2356,Shannon氏指数为0.3418,群体内的遗传相似指数为0.8375。尼罗罗非鱼雌性群体的多态位点比例为47.44%,基因多样性指数为0.1788,Shannon氏指数为0.2637,群体内的遗传相似指数为0.7667;雄性群体的多态位点比例为64.10%,基因多样性指数为0.2347,Shannon氏指数为0.3486,群体内的遗传相似指数为0.6769。试验结果表明,奥利亚罗非鱼雌、雄性群体的遗传多样性程度接近,而尼罗罗非鱼雄性群体的遗传多样性要比雌性群体丰富,遗传变异比雌性群体大。