靶向猪睾丸支持细胞PPP1CC基因siRNA的筛选与研究

本实验在验证PPP1CC基因在猪睾丸支持细胞ST内源性表达的基础上，针对PPP1CC mRNA靶序列设计并化学合成3段不同的siRNA序列，脂质体瞬时转染ST细胞，通过实时荧光定量PCR及Western blot检测siRNA对ST细胞中PPP1CC的干扰效率。结果显示，转染24 h后，各实验组中PPP1CC mRNA表达量均显著低于阴性对照组，其中siRNA-1效果最佳。siRNA-1转染72 h后，PPP1CC蛋白表达量显著下降。本实验成功筛选出PPP1CC基因的有效干扰序列，为后续研究提供实验依据。     

MEF2C基因RNA干扰质粒的构建及干扰效率测定

为了构建猪MEF2C基因的RNA干扰重组质粒,并筛选出最佳干扰效率的序列,本试验采用RNAi技术,设计并合成了3条针对猪MEF2C基因的RNA干扰序列,构建了RNA干扰重组质粒(命名为siRNA-1,siRNA-2,siRNA-3),将其转染到小鼠C2C12细胞,并用实时定量PCR检测细胞中MEF2C基因mRNA的表达,Western blot测定细胞中MEF2C基因蛋白的表达。结果表明:重组质粒经PCR扩增后显示产物大小与预期一致,产物经双酶切及测序鉴定该序列与NCBI提供的序列一致。重组质粒转染C2C12细胞后,MEF2C基因mRNA表达受到不同程度抑制,抑制率分别为(33.67±2.51)%、(21.00±3.60)%、(71.67±4.04)%。Western blot结果表明MEF2C基因蛋白表达受到不同程度抑制,抑制率分别为(47.33±0.05)%、(38.25±0.16)%、(67.27±0.12)%。本试验成功构建猪MEF2C基因干扰重组质粒,最终确定干扰质粒(siRNA-3)具有最佳干扰效果,证实MEF2C基因的干扰质粒能有效抑制目的基因mRNA和蛋白的表达,为探讨该基因与肌肉肉质性状的关系提供理论基础。     

禽源U6启动子介导鸡马立克氏病病毒gI、gE基因特异siRNA的筛选及干扰活性鉴定

为筛选鸡马立克氏病病毒(MDV)gI、gE基因特异性siRNA,本研究以鸡胚成纤维细胞(CEF)的DNA为模板,扩增禽源cU6-3启动子序列,并合成针对gI和gE基因各5个靶位点的10条shRNA序列.通过重叠PCR将cU6-3启动子与shRNA融合扩增制备shRNA表达盒,将制备的shRNA表达盒分别与重组质粒pEGFP-gI或pEGFP-gE共转染CEF细胞,并根据荧光显微镜观察和流式细胞仪检测结果评价siRNA抑制融合荧光蛋白表达的效率.结果表明,gI和gE基因的抑制效率为10%～80%.分别将其中抑制效率最高的一条shRNA插入pGEM-T载体中构建重组表达质粒pcU6-shgI735和pcU6-shgE936,通过不同细胞系稳定干扰试验和抑制病毒复制试验评价其干扰活性.结果显示,pcU6-shgI735和pcU6-shgE936能够明显抑制融合蛋白的表达及MDV在CEF细胞中的增殖,并且禽源U6启动子构建的表达盒在禽源细胞(DF1)中的活性比在哺乳动物细胞(Vero、MDCK)的活性高1.21～1.45倍.本研究鉴定获得了gI和gE基因的特异性siRNA,筛选出能够抑制MDV复制的靶位点,为MDV基因的功能和抗MDV病毒研究奠定了基础.     

科技动态

以禽源U6启动子介导筛选马立克氏病病毒gI、gE基因特异siRNA中国农业科学院哈尔滨兽医研究所全炎铭等以鸡胚成纤维细胞(CEF)的DNA为模板,扩增禽源cU6-3启动子序列,并合成针对gI和gE基因的10条shRNA序列。通过重叠PCR将cU6-3启动子与shRNA融合扩增制备shRNA表达盒,将制备的shRNA表达盒分别与重组质粒pEGFP-gI或pEGFP-gE共转染CEF细     

VEGF shRNA表达质粒的构建及对绵羊卵泡颗粒细胞增殖的影响

本研究根据绵羊VEGF基因mRNA序列设计并合成3条shRNA寡核苷酸片段,构建表达质粒并通过脂质体介导转染绵羊卵泡颗粒细胞,采用MTT、ALP方法检测VEGF shRNA重组质粒对绵羊卵泡颗粒细胞增殖的影响及Western Blot方法检测VEGF蛋白的表达。结果表明:经酶切和测序鉴定,成功构建了表达shRNA的3条重组质粒;3条VEGF shRNA质粒均可抑制绵羊卵泡颗粒的增殖,VEGF蛋白表达水平也明显降低,从而说明VEGF能够促进绵羊卵泡颗粒细胞的增殖。     

生长抑素基因靶向siRNA表达载体的构建及对生长抑素基因表达的抑制作用

合成含靶向生长抑素（Somatostatin,SS）前体基因的siRNA转录模板的发夹结构,插入pSilencerTM2.1-U6载体构建重组质粒2.1-S。提取小鼠下丘脑组织总RNA,PCR扩增获得SS前体基因cDNA,构建真核表达载体pcDNA3.1-SS、pEGFP-SS。将2.1-S分别与pcDNA3.1-SS、pEGFP-SS共转染入细胞中瞬时表达,检测SS前体基因表达变化。结果显示,重组质粒在E.coli（DH5α）内扩增,酶切及测序鉴定证明siRNA转录模板完整,正确地插入到pSilencerTM2.1-U6质粒中,重组质粒pcDNA3.1-SS与pEGFP-SS经测序序列完全正确。转染细胞在mRNA水平及蛋白水平均检测到2.1-S对SS前体基因表达的抑制。这表明,SS基因靶向siRNA稳定表达载体能在哺乳动物细胞中表达,并对靶基因呈抑制作用。     

调控民猪Tβ4基因转录因子的筛选与分析

为了筛选调控民猪胸腺β4(Tβ4)基因转录的增强子,探究该基因的表达调控机制,本研究以民猪基因组DNA为模板,通过PCR扩增Tβ4基因启动子区系列截短片段,与pMD18-T载体连接构建克隆质粒;通过双酶切和连接反应将系列截短片段定向连入pGL3-basic载体构建双荧光素酶重组质粒;将重组质粒转染PK15细胞系,利用双荧光素酶检测系统测定重组质粒的相对荧光素酶活性;根据相对荧光素酶活性的高低进一步筛选Tβ4基因的启动子核心区域;利用3个在线软件预测核心区域内的转录因子结合位点,根据预测结果,使用重叠PCR定点缺失转录因子结合位点构建突变载体,在PK15细胞中以野生型载体为对照检测突变载体的相对荧光素酶活性。结果表明,试验成功构建了6个Tβ4基因系列截短的启动子片段,其中5个片段具有明显的活性。经过两轮的双荧光素酶活性检测发现,-155～-105 bp区域为民猪Tβ4基因的启动子核心区域,经生物信息学分析发现,该区域存在E2F-1、MYBAS1和ELK-1转录因子的结合位点。利用定点缺失构建了3个转录因子缺失的突变载体,经双荧光素酶检测发现仅有ELK-1结合位点的缺失,会造成启动子活性的显著下降(P0.05)。据此推测ELK-1是民猪Tβ4基因转录的正调控元件。     

PCR扩增的shRNA表达盒快速筛选PRRSV有效siRNA序列

有效siRNA的筛选是RNAi研究的关键点之一。本研究选取猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)的核衣壳蛋白(N)作为靶基因,使用http://www.ambion.com的靶位点筛选和设计工具,选取4个siRNA序列(siRNA95、siRNA179、siRNA218和siRNA294),利用一步PCR法产生包含U6启动子的短发夹RNA表达盒技术快速筛选高效siRNA,PCR法制备的shRNA表达盒(PCR-shRNA95、PCR-shRNA179、PCR-shRNA218和PCR-shRNA294)分别与表达N-EGFP融合蛋白的重组质粒pEN-ORF7共转染至293T细胞,48 h后荧光显微镜下检测细胞表达EGFP阳性率,筛选有效siRNA片段,将筛选的PCR-shRNA179的PCR产物转染N-EGFP融合蛋白稳定表达293T细胞系和PRRSV感染的Marc-145细胞,结果表明PCR-shRNA179可明显减少N蛋白的表达、有效减轻PRRSV引起的细胞病变及减少感染PRRSV的Marc-145细胞中的N蛋白阳性细胞。本研究证明一步PCR扩增shRNA表达盒法可用于筛选特异性基因表达抑制的siRNA。     

猪Utx慢病毒过表达/干扰载体的构建和病毒包装

UTX(ubiquitously transcribed TPR gene on the X chromosome)作为H3K27me2/3的去甲基酶,能够调控动物发育过程,并有着重要的生物学作用。根据猪Utx预测序列,扩增Utx的CDS区全长序列。利用Utx的CDS区序列信息,构建pCD513B-CMV-Utx过表达载体,设计并合成干扰shRNA和阴性对照寡核苷酸片段。其中干扰shRNA及阴性对照通过退火形成双链DNA,并插入pCD513B-U6慢病毒干扰载体。采用双酶切的方法和DNA测序鉴定重组载体。通过干扰和过表达载体质粒共转293T细胞,利用qRT-PCR筛选出最有效的干扰序列。重组质粒与其他3种慢病毒辅助包装质粒(pRsv-Rev、pGag-Pol、pVSV-G)共转染293T细胞包装慢病毒。结果表明,本试验成功扩增Utx基因的全长序列,且成功构建了Utx的过表达和干扰载体。qRT-PCR筛选出pCD513B-U6-Utx-shRNA-3干扰效率最显著,干扰效率为70%。本试验成功包装出慢病毒Lenti-Utx-shRNA、Lenti-NC和Lenti-Utx,测定的病毒滴度分别为6.1×107 TU/mL、4.8×107 TU/mL和3.9×105 TU/mL。此试验为进一步在猪源细胞中进行Utx基因的研究奠定基础。     

调控民猪ZBED6基因转录元件的筛选与分析

ZBED6是锌指蛋白家族的一员,在胎盘哺乳动物中极其保守,可通过对IGF2的调控参与骨骼肌生长。为进一步探究ZBED6基因自身的表达调控机制,本研究以民猪基因组DNA为模板,通过常规PCR扩增ZBED6基因启动子区系列截短片段,构建克隆质粒,通过双酶切和连接反应定向连入pGL3-basic载体,利用PK15细胞和双荧光素酶检测系统测定重组质粒的相对荧光素酶活性;利用在线软件预测启动子区的转录因子结合位点,使用重叠PCR定点缺失转录因子结合位点,构建突变载体并在PK15细胞中检测突变载体的相对荧光素酶活性。结果表明:ZBED6基因启动子区-2053^-1777 bp存在多个转录因子结合位点,尤其是-1808^-1777 bp,该片段缺失造成启动子活性下降(P<0.01);利用在线软件在该区间预测到3个转录因子HINFP、Adf-1和CREB3,经实验验证后发现这3个转录因子均可调控ZBED6基因的转录,其中Adf-1效果最为明显。据此推测,民猪ZBED6基因的转录调控机制较为复杂,其启动子区存在HINFP、Adf-1和CREB3等多个调控元件的结合位点。     

调控民猪Tβ4基因转录因子的筛选与分析

为了筛选调控民猪胸腺β4（Tβ4）基因转录的增强子，探究该基因的表达调控机制，本研究以民猪基因组DNA为模板，通过PCR扩增Tβ4基因启动子区系列截短片段，与pMD18-T载体连接构建克隆质粒；通过双酶切和连接反应将系列截短片段定向连入pGL3-basic载体构建双荧光素酶重组质粒；将重组质粒转染PK15细胞系，利用双荧光素酶检测系统测定重组质粒的相对荧光素酶活性；根据相对荧光素酶活性的高低进一步筛选Tβ4基因的启动子核心区域；利用3个在线软件预测核心区域内的转录因子结合位点，根据预测结果，使用重叠PCR定点缺失转录因子结合位点构建突变载体，在PK15细胞中以野生型载体为对照检测突变载体的相对荧光素酶活性。结果表明，试验成功构建了6个Tβ4基因系列截短的启动子片段，其中5个片段具有明显的活性。经过两轮的双荧光素酶活性检测发现，-155~-105 bp区域为民猪Tβ4基因的启动子核心区域，经生物信息学分析发现，该区域存在E2F-1、MYBAS1和ELK-1转录因子的结合位点。利用定点缺失构建了3个转录因子缺失的突变载体，经双荧光素酶检测发现仅有ELK-1结合位点的缺失，会造成启动子活性的显著下降（P<0.05）。据此推测ELK-1是民猪Tβ4基因转录的正调控元件。     

表达miR-150shRNA细胞株的初步建立

为了探讨融合microRNA重组干扰载体构建的方法,为今后mi R-150对猪瘟病毒(CSFV)潜在的调控进行研究,利用生物信息学技术筛选出mi R-150,设计并合成了表达mi R-150的两条shRNA序列的DNA单链,将其退火后与干扰载体pGenesil-1连接,构建了含有mi R-150shRNA和绿色荧光蛋白基因的重组干扰质粒pGene-mi R-150shRNA,提取并纯化质粒后,采用脂质体法将重组质粒转染PK-15细胞,用G418抗性筛选。经过酶切鉴定和测序鉴定,表明成功构建了重组干扰质粒pGene-mi R-150shRNA,并在转染24 h后即可检测到绿色荧光。本研究成功得到稳定表达mi R-150的细胞株,所建的方法可以应用于各种microRNA的构建。     

绵羊Myostatin基因shRNA慢病毒载体的构建与鉴定

针对绵羊Myostatin基因特异性序列,设计4对shRNA,并合成高表达载体。将干扰质粒和高表达载体瞬时共转染HEK293细胞,应用Real-time PCR鉴定干扰效率,将筛选到最有效的shRNA表达载体和pDONR221载体进行BP重组反应,以获得含干扰序列的入门载体。然后将含干扰序列的入门载体和慢病毒表达的目的载体pLenti6/BLOCK-iT-DEST进行LR重组反应,以获得含干扰序列的慢病毒表达载体。qPCR检测病毒物理滴度。结果本试验成功构建绵羊Myostatin基因RNAi慢病毒载体,病毒的滴度为：9.3×109 TU/mL。为研究Myostatin基因对肌肉生长的影响提供了稳定感染细胞载体。     

靶向SynDIG1的shRNA慢病毒载体的构建及功能鉴定

为了构建靶向突触分化诱导基因1(SynDIG1)的shRNA慢病毒表达载体,设计出SynDIG1的siRNA的靶点序列,并合成含干扰序列的双链DNA发卡结构shRNA,合成的Oligo经过退火分别与双酶切处理后的pLKO.1-GFP载体连接。将构建的重组质粒pLKO.1-GFP-SynDIG1 shRNA转化到DH5α感受态细菌中,过夜培养后挑选阳性克隆子,扩增后提取DNA进行质粒测序,得到两个序列正确的重组质粒。用这些重组质粒转染HEK293T细胞以及大鼠海马神经元细胞,蛋白免疫印迹及细胞免疫荧光检测SynDIG1 shRNA对外源性和内源性SynDIG1表达的敲减作用。进一步用重组质粒转染HEK293T细胞产生慢病毒颗粒,用病毒颗粒感染DIV2和DIV14的神经细胞,免疫印迹检测SynDIG1的表达。结果表明这两个重组质粒均能够有效地抑制外源性和内源性SynDIG1的表达,对HEK293T中瞬时表达的SynDIG1敲减率达到75%,其慢病毒颗粒感染对早期神经细胞中内源性SynDIG1的表达抑制也很明显。用pLKO.1-GFP成功构建了能够有效抑制外源性和内源性SynDIG1表达的重组质粒,为探讨RNA干扰技术抑制神经细胞SynDIG1基因表达的相关研究奠定基础,为研究SynDIG1基因在神经传导和突触发育及其可塑性调节中的作用提供了有力工具。     

牛抗精子抗体11E基因的原核表达及其活性研究

抗精子抗体11被认为在雄性生殖道的先天免疫及生殖方面起着重要的作用,牛抗精子抗体11E(SPAG11E)主要存在睾丸、附睾等生殖道中。本实验根据GenBank中牛SPAG11E基因序列(登录号:DQ838983.1)设计特异性引物,提取牛睾丸组织总RNA,经RT-PCR获得SPAG11E基因序列,构建原核表达载体,并转入BL21(DE3),利用IPTG诱导表达,同时检测了重组蛋白体外抑菌活性。结果显示,成功扩增了牛SPAG11E基因的CDS序列,其与GenBank公布序列相一致;正确构建了原核表达载体pET-32a(+)-SPAG11E,最佳表达条件为IPTG终浓度1.0mmol/L、诱导时间4h;重组蛋白对检测的6种菌没有明显的抑菌作用。     

猪Sirt2慢病毒干扰载体的构建

为了研究猪Sirt2基因在脂肪细胞增殖和分化中的作用,试验针对Sirt2基因设计并合成了3对siRNA序列,经退火、酶切后连接于慢病毒表达载体LentiH1上,然后与慢病毒包装质粒混合共转染293T细胞,48 h后收集细胞,浓缩病毒,并检测病毒效价和感染效率.结果表明:3个shRNA慢病毒干扰载体经包装浓缩后获得的病毒...     

质粒介导的siRNA对犬细小病毒复制的影响

RNA干扰(RNAi)是指短的双链RNA能降解与其互补mRNA,特异性诱发转录后基因沉默的现象,近年来成为抗病毒研究的新途径。为了探索siRNA对单链DNA病毒复制的影响,根据犬细小病毒(CPV)基因组序列选择4段21nt的保守序列设计4对SiRNA寡聚核苷酸,插入psiSTRIKE系列的U6发卡结构载体,构建了小发夹RNA(short hairpin RNA,shRNA)的psiSTRIKE表达载体,转染FK81细胞,筛选稳定的转染细胞,通过病毒感染检测、细胞活度测定和TCID50测定,研究质粒介导的siRNA对CPV复制的影响。结果表明,构建的4个psiSTRIKE表达载体转染细胞后,能够不同程度地抑制病毒在宿主细胞内的复制。因此质粒介导的shRNA能抑制CPV在细胞内的复制和感染,具有抗病毒作用,从而为进一步通过siRNA途径控制病毒奠定基础。     

猪Nhlh2基因启动子活性及其表达调控的初步研究

旨在研究母猪Nhlh2基因启动子活性及其与转录因子之间的调控关系,为探索该基因的表达调控提供分子水平的依据,也为研究母猪繁殖机制提供一定的参考。本研究以猪卵巢组织DNA为模板,PCR扩增Nhlh2不同长度的启动子缺失片段,克隆到pGL3-basic载体构建启动子报告基因重组质粒,并将其转染到猪卵巢颗粒细胞,测定相对双荧光素酶活性值;通过染色质免疫共沉淀技术(ChIP),研究Nhlh2启动子与YY1、C/EBPβ蛋白之间的相互作用;随后构建转录因子超表达、突变载体和小干扰RNA(siRNA),利用双荧光素酶检测系统进行活性验证。经双荧光素酶报告系统检测发现,Nhlh2基因的P7(-238~+129)区域启动子转录活性最高,-654~-238片段范围可能存在负调控元件,-238~-20区域可能存在正调控元件;通过生物信息学分析和ChIP验证,Nhlh2启动子区-101~-85和-153~-140区域分别是转录因子YY1和C/EBPβ的结合位点;突变YY1和C/EBPβ的结合位点后,P7的双荧光活性显著上调;超表达YY1和C/EBPβ后,P7的双荧光活性显著下调;干扰YY1和C/EBPβ的表达后,P7的双荧光活性显著上调。本研究确定了猪Nhlh2基因的核心启动子区域为-238~+129,YY1和C/EBPβ分别结合在Nhlh2基因启动子区的-101~-85和-153~-140区域,抑制猪Nhlh2基因的转录活性。     

猪速激肽3基因启动子活性及其表达调控的初步研究

为了确定猪速激肽3基因(tachykinin3,TAC3)核心启动子区域,探索作用于该区域的转录因子对TAC3的调控作用,以猪耳组织DNA为模板,PCR扩增TAC3基因5'端不同长度缺失片段,并构建至p GL3-basic载体,转染猪卵巢颗粒细胞,通过双荧光素酶活性分析确定核心启动子区域,染色质免疫共沉淀技术(Ch IP)验证转录因子与基因启动子区的作用,构建转录因子超表达载体和小干扰RNA(siRNA)转染至猪卵巢颗粒细胞,qRT-PCR检测TAC3基因mRNA表达变化。结果显示:成功构建了TAC3基因5'端不同长度缺失片段,通过双荧光素酶报告系统分析发现,-1 310/-544区域为TAC3基因的核心启动子区,-2 486/-1 633区域可能存在负向调控元件,-1 310/-544区域可能存在正向调控元件。Ch IP检测发现转录因子C/EBPβ和YY1分别结合在TAC3基因的-653/-639和-873/-856区域;超表达C/EBPβ和YY1后,TAC3基因启动子活性显著升高(P0.05)、mRNA表达水平显著上调(P0.01);干扰C/EBPβ后,TAC3基因mRNA表达水平显著下调(P0.01);干扰YY1后,TAC3基因启动子活性显著降低(P0.05)。结果表明:转录因子C/EBPβ、YY1结合在TAC3基因的核心启动子区域,促进TAC3基因的转录活性。