转基因动物细胞中外源基因整合位点的分析

旨在通过测定转基因动物中外源基因在宿主染色体上的整合位点来阐述外源基因的整合机制及对该过程中出现的有关问题进行讨论。本研究以MYF6(Myogenic factor 6)转基因小鼠及FAT-1转基因牛为试验材料,采用TAIL-PCR(热不对称交互式PCR)、hiT AIL-PCR(高效热不对称交互式PCR)及本试验室改进的hiT AIL-PCR法,对转基因动物进行了外源基因的整合位点的检测及测序分析。本研究检测到3个MYF6转基因小鼠和一个FAT-1转基因牛的外源基因插入到染色体上的片段,还获得了大量的未能整合到染色体上的PCR片段。通过对以上片段的测序分析,我们发现重组质粒并不一定是在酶切位点断裂,重组质粒可以发生随机断裂,首尾相连等,外源基因整合如宿主染色体,可以同源重组的方式进行整合,也可以进行随机插入。同时,发现并分析了在转基因动物检测中可能存在的问题。通过对外源基因在转基因动物体内整合位点的分析,能够明确转基因动物的遗传背景,能够为转基因动物的生产提供帮助。     

转PRL基因小鼠遗传性状分析

本研究以原核注射法生产的乳腺特异性表达PRL基因小鼠为模型,从外源基因遗传完整性、拷贝数和插入位点3方面对其进行遗传性状分析,为今后大型转基因动物的选育提供基础。采用基因组DNA PCR方法筛选发生外源基因片段部分缺失的小鼠,并进行Southern blot验证,以检测外源基因的遗传完整性;用绝对荧光定量PCR方法测定外源基因拷贝数,用Genome walking方法分析外源基因整合位点。结果显示,外源基因片段部分缺失率为1.91%;整合十几个拷贝外源基因的小鼠在便携UV灯下可见绿色荧光,整合2个拷贝的小鼠无绿色荧光;在NW_001073945.1序列的2 025~2 026bp和NW_001030574.1序列的10 760 020~10 760 021bp处插入的外源基因可正常表达。以上结果说明,外源PRL基因在原核注射法生产的转基因小鼠中可稳定遗传;在一定范围内,外源基因的表达量与拷贝数呈正相关;附近无其他基因的外源基因插入位点有利于外源基因的表达。     

实时荧光定量PCR法检测转基因猪外源基因整合拷贝数

以GFP转基因猪为研究对象,以转铁蛋白受体基因为内参基因,通过SYBR GreenⅠ实时荧光定量PCR建立针对外源基因GFP和内参基因的双标准曲线和方程。对转基因猪基因组DNA中外源基因和内参基因的拷贝数同时定量检测,外源基因与内参基因起始模板拷贝数的比值即为外源基因在转基因猪中的整合拷贝数。同时,利用Southern-blot进行验证分析。结果显示:实时荧光定量PCR法检测2头转基因阳性猪外源基因拷贝数分别为3和2,2头转基因阴性猪外源基因拷贝数均为0,结果同Southern-blot检测一致。结果表明:实时荧光定量PCR法高通量、灵敏、方便,可以更好的用于转基因猪外源基因整合拷贝数的检测。     

转基因小鼠的多重PCR快速检测技术

转基因检测技术的标准化可以为转基因法规的制定和转基因产品的标识提供技术支持.采用碱裂解法快速提取鼠尾基因组DNA,用PCR方法检测其中的外源基因结构如cytomegalovirus(CMV)启动子、hGH polyA终止子及目的基因跨膜蛋白66(Transmembrane protein 66,Tmem66),筛选到阳性样品.优化了多重PCR引物退火温度及缓冲液浓度,并探讨了扩增速率对多重PCR的影响.结果表明,此多重PCR方法可得到很好的扩增效果,可用于转基因小鼠外源基因的检测,同时为哺乳动物检测标准的建立提供参考.     

鼻咽癌来源LMP1转基因小鼠的制备

本试验利用显微注射技术，制备鼻咽癌来源LMP1基因（N-LMP1）的转基因小鼠。共获得15只首建鼠，经小鼠尾部组织DNA分析，PCR法证明其中两只小鼠有N-LMP1基因扩增带，Southern杂交显示PCR阳性小鼠有特异的杂交信号，整合率为13.3%，N-LMP1转基因小鼠的建立为研究N-LMP1转基因小鼠的建立为研究N-LMP1在鼻咽癌变过程中的作用机制奠定了基础。     

动物基因转移技术

Grodon首先于1980年报道,转移克隆化的外源DNA到小鼠体中,而使小鼠的所有细胞都含有外源基因。随后又有很多类似报道,被整合的外源基因,即转基因被稳定地整合到转基因动物的基因组中,并按孟德尔方式遗传。然而,转基因动物内在的潜力却首先是由Palmiter等(1982)证明的。他们发现,当转移到小鼠体内的生长激素基因表达时,明显增加了生长速度。近十年来,转基因小鼠通常都用做研究工具,很多实验室试图应用这一技术来改变家畜的基因型。到本世纪末或下世纪     

缺失糖基磷脂酰肌醇锚的Doppel 转基因小鼠的构建

将缺失糖基磷脂酰肌醇（glycosyl phosphatidyl inositol,GPI）的Doppel的质粒（pDoppel 1-155）,用Not Ⅰ酶切,回收并纯化目的基因片段,通过显微注射,导入BALB/c小鼠受精卵的雄原核内,结果32只仔鼠出生,其中有6只PCR检测阳性。将其中1只F0代小鼠与正常小鼠交配,共获得21只F1代小鼠,经PCR检测,有10只仔鼠为阳性。对2只F1代PCR阳性小鼠脑组织进行RT-PCR检测,其中1只为阳性。采集3只F1代PCR阳性小鼠脑组织进行Western blotting检测,在小鼠脑组织能够表达17 ku的Doppel 1-155蛋白。本研究为进一步深入研究Doppel蛋白在体内的生物学特性提供了转基因动物模型。     

Wip1过表达转基因小鼠模型的制备与鉴定

本研究旨在构建Wip1过表达转基因小鼠,并对Wip1过表达转基因小鼠进行RNA水平上的筛选,为研究动脉粥样硬化的发生机制提供一种动物模型。通过逆转录聚合酶链式反应（RT-PCR）获得小鼠组织的cDNA,并以其为模板进行PCR扩增,对扩增片段进行胶回收,然后进行扩增片段和空载体的双酶切,将酶切后胶回收得到的Wip1基因全长与载体pcDNA3.1（+）进行连接,获得Wip1-pcDNA3.1（+）过表达载体,最终得到Wip1过表达转基因原代小鼠,并利用Southern blotting方法和实时荧光定量PCR方法对小鼠进行鉴定筛选。试验获得Wip1过表达转基因原代小鼠30只,利用Southern blotting方法鉴定出阳性小鼠11只,阳性率为36.67%,实时荧光定量PCR筛选Wip1过表达转基因小鼠阳性率为32.84%。以上结果表明,试验成功构建了Wip1-pcDNA3.1（+）过表达载体,并且经过Wip1基因在小鼠组织DNA和RNA水平上的鉴定筛选,成功获得了Wip1过表达转基因小鼠。     

鼻咽癌来源潜伏膜蛋白1的表达诱发转基因小鼠鼻咽不典型增生

为建立鼻咽癌来源潜伏膜蛋白1（N－LMP1）转基因小鼠模型，从整体的角度研究N－LMP1的功能，进一步阐明EB病毒在鼻咽癌变过程中的作用，应用DNA重组技术将角质细胞特异性启动子EDL2与N－LMP1连接，构建转基因EDL2－N－LMP1；并用显微注射技术，将转基因EDL2－N－LMP1注射入小鼠受精卵前核，再将注射后的受精卵植入假孕母鼠，获得转基因鼠，然后观察目的的基因在鼻咽部的表达和病理变化。本实验共获得53只转基因鼠，PCR法证明其中6只小鼠有N－LMP1基因扩增带，Suothern杂交显示PCR阳性小鼠有特异的杂交信号，整合率为11．3％，1只4月龄的转基因鼠出现了鼻咽部不典型增生，说明N－LMP1单独就能诱发小鼠鼻咽部发生癌前病变，为EB病毒可能是鼻咽癌的主要病因提供了有力的证据。     

利用荧光定量PCR法检测转基因绒山羊外源基因整合拷贝数

外源基因拷贝数是转基因动物检测中的重要内容。本实验室使用PiggyBac(PB)转座子系统获得Tβ4-GFP、FGF5s-GFP、VEGF164-GFP 3种转基因类型陕北白绒山羊,为研究其外源基因整合情况,利用荧光定量PCR方法对其外源基因copGFP的整合拷贝数进行检测。以Gluc为内参基因,建立外源基因和内参基因的标准曲线方程,对转基因陕北白绒山羊DNA进行荧光定量PCR,将copGFP/Gluc的比率作为外源基因的拷贝数。同时,选取Tβ4-GFP转基因绒山羊对其整合位点进行检测,以验证拷贝数结果。结果显示:copGFP与Gluc的标准曲线方程分别为,y=-3.230 6x+39.216(R~2=0.998 8)、y=-3.564 8x+38.440(R~2=0.996 0);成功得到9只转基因绒山羊的整合拷贝数;Tβ4-GFP转基因绒山羊整合位点数目和拷贝数检测结果一致。结果表明,利用荧光定量PCR检测转基因绒山羊外源基因整合拷贝数,操作简单、灵敏方便,是一种切实可行的检测方法。     

Small ruminant lentivirus genetic subgroups associate with sheep TMEM154 genotypes

Small ruminant lentiviruses (SRLVs) are prevalent in North American sheep and a major cause of production losses for the U.S. sheep industry. Sheep susceptibility to SRLV infection is influenced by genetic variation within the ovine transmembrane 154 gene (TMEM154). Animals with either of two distinct TMEM154 haplotypes that both encode glutamate at position 35 of the protein (E35) are at greater risk of SRLV infection than those homozygous with a lysine (K35) haplotype. Prior to this study, it was unknown if TMEM154 associations with infection are influenced by SRLV genetic subgroups. Accordingly, our goals were to characterize SRLVs naturally infecting sheep from a diverse U.S. Midwestern flock and test them for associations with TMEM154 E35K genotypes. Two regions of the SRLV genome were targeted for proviral amplification, cloning, sequence analysis, and association testing with TMEM154 E35K genotypes: gag and the transmembrane region of env. Independent analyses of gag and env sequences showed that they clustered in two subgroups (1 and 2), they were distinct from SRLV subtypes originating from Europe, and that subgroup 1 associated with hemizygous and homozygous TMEM154 K35 genotypes and subgroup 2 with hemi- and homozygous E35 genotypes (gag p < 0.001, env p = 0.01). These results indicate that SRLVs in the U.S. have adapted to infect sheep with specific TMEM154 E35K genotypes. Consequently, both host and SRLV genotypes affect the relative risk of SRLV infection in sheep.     

人Bcl-2乳腺定位表达转基因小鼠的建立

以 p CAT、p WB和 p WC为原始质粒 ,构建 WAP启动子调控的 Bcl- 2乳腺组织特异性表达载体 p WBS。载体用Bgl +Sal +Pvu 酶切 ,回收 3.0 kb的基因片段 WAP- Bcl- 2 - SV40 Poly A,通过显微注射方法导入 C5 7BL / 6 J×DBA/ 2 JF1代小鼠受精卵的雄原核内。共注射 10 0 0枚卵 ,将存活的约 6 0 0枚卵分别移植至 2 9只假孕母鼠输卵管内 ,获得仔鼠 5 5只。PCR检测 ,阳性鼠 12只。Southern blot检测 ,阳性鼠 4只 ,其中公、母鼠各 2只 ,在饲养过程中 ,2只公鼠均意外死亡。Western blot证实 ,1只母鼠 Bcl- 2表达阳性 ,其 F1代的 40只小鼠中 ,有 18只呈 PCR阳性 ,其中母鼠8只 ,在 5个月的反复怀孕过程中 ,未观察到乳房有任何肿瘤或肿块的出现 ,证实 Bcl- 2单独在转基因鼠乳腺中表达不会引起转基因鼠乳腺癌的发生。     

伽氏疏螺旋体尚志株P66基因的原核表达与鉴定

为获得伽氏疏螺旋体尚志株（B. garinii SZ）的P66蛋白,本研究从培养的螺旋体菌液中提取总RNA,反转录合成第一链cDNA,利用PCR扩增P66基因。将目的片段连接表达载体pET-30a（+）,并转化大肠杆菌表达菌BL21（DE3）,经PCR、双酶切及测序验证正确后,进行IPTG诱导表达和纯化,然后将纯化的融合蛋白免疫新西兰大白兔,制备多克隆抗体。SDS-PAGE结果显示,获得约70 ku的表达产物;Western blotting分析表明,表达产物与抗His标签的小鼠单克隆抗体、螺旋体鼠源阳性血清、兔抗P66多克隆抗体均能发生反应,获得的多克隆抗体也可识别天然蛋白。本试验成功表达了B. garinii SZ株P66蛋白,并制备了多克隆抗体,为后续B. garinii SZ株P66蛋白的功能研究奠定了基础。     

Prokaryotic Expression and Identification of P66 Gene from Borrelia garinii SZ

In order to obtain the P66 protein from Borrelia garinii (B. garinii) SZ, the first strand cDNA was synthesized based on the total RNA extracted from B. garinii SZ, and then the targeted P66 gene was amplified by PCR. The fragment was linked into the pET-30a(+) vector, and transformed into Escherichia coli BL21(DE3). After identified by PCR, double restriction enzyme digestion, and nucleotide sequencing, the recombinant protein was expressed and purified. Polyclonal antibody was then prepared from New Zealand rabbit immunized with purified recombinant protein. The recombinant protein was about 70 ku in size confirmed by SDS-PAGE, and Western blotting analysis indicated that the recombinant P66 protein could recognize the mouse monoclonal anti-His-tag, positive sera of spirochete from mouse, and anti-P66 polyclonal antibody. Additionally, the anti-P66 polyclonal antibody could recognize native P66 protein. In this study, we successfully expressed the recombinant P66 protein and obtained the anti-P66 polyclonal antibody, which provided the foundation for further functional studies of P66 protein from B. garinii SZ.     

人c-myc乳腺定位表达转基因小鼠的建立

以含有 1.6 kb的小鼠乳清酸蛋白 (WAP)上游调序列的 p CAT- WAP和含有人 c- myc c DNA的 p WM为原始质粒 ,构建了 WAP启动子调控下的 c- myc乳腺定位表达载体 p WCS。载体用 Bgl Bam H 酶切 ,回收 3.5 kb的基因片段 WAP- c- myc- SV40 Poly A,通过显微注射方法导入 C5 7BL/ 6 J× DBA/ 2 JF1 代小鼠受精卵的雄原核内。共注射10 0 0枚卵 ,将存活的约 6 0 0枚卵分别移植至 2 9只假孕母鼠输卵管内 ,获得仔鼠 45只。PCR检测 ,阳性鼠 9只 ,South-ern blot检测 ,阳性鼠 3只 ,其中 1只母鼠 ,2只公鼠 ,在饲养过程中 ,1只母鼠意外死亡。对 2只转基因公鼠的 F1代PCR检测表明 ,仅 1只公鼠具有遗传性 ,在所生的 2 7只 F1代小鼠中有 13只为 PCR阳性。     

Tet-on系统诱导表达c-myc转基因小鼠的建立

从Heta细胞RNA中通过RT-PCR扩增出c-myc基因的cDNA,将c-myc cDNA克隆入Tet-on系统的反应元件pTRE2载体,与含有Tet-on系统的调控元件pBC-rtTA基因混合显微注射到FVB小鼠受精卵的雄原核中,共注射603枚卵,将注射后存活的263枚卵移植到21只假孕母鼠输卵管内,有17只怀孕,共产仔59只.PCR和Southern blotting检测有2只双基因阳性公鼠和1只c-myc单基因阳性公鼠.3只公鼠的F1代PCR检测表明,其携带的c-myc外源基因均具有遗传性.     

tPA乳腺组织特异性表达载体构建及转基因小鼠建立

以pKB、pcDNA3和pCPA为原始质粒，构建BLG启动子调控的组织型纤溶酶原激活剂（tPA）乳腺组织特异性表达载体pBTA。以SalⅠ酶切质粒pBTA，回收5.45kb基因片段BLG－tPA-bGHpolyA，通过显微注射，导入昆明小鼠受精卵的雄原核内。共注1365枚，将存活的1053枚移植的50只同期发情假孕母鼠的输卵管内，怀孕24只，共产仔79只，上述仔鼠通过PCR检测，结果19只阳性。Southern blotting检测上述19份PCR阳性小鼠基因组，其中4只为整合阳性，说明已获得了乳球蛋白启动子调控下的tPA转基因小鼠，为tPA在小鼠体内表达研究提供了必要条件。     

TMEM219基因可变剪切体相对表达量及其对鹿茸重量的影响

试验旨在研究TMEM219基因3种剪切体在不同重量鹿茸尖端的表达规律及TMEM219基因表达对鹿茸重量的影响,以期探究TMEM219基因对鹿茸生长发育的调控机理。利用实时荧光定量PCR技术对TMEM219基因及其3种剪切体在同一重量组鹿茸的不同组织及不同重量组鹿茸的同一组织mRNA的相对表达水平进行检测,同时测定并比较不同产茸量梅花鹿的血清中胰岛素生长因子1（IGF-1）和胰岛素样生长因子结合蛋白3（IGFBP-3）的浓度。结果表明,TMEM219基因的3种剪接体在梅花鹿鹿茸的间充质及前成软骨组织（RP）、过渡组织（TZ）及软骨组织（C）中均有表达,TMEM219-918基因相对表达量极显著高于TMEM219-1005与TMEM219-1960基因（P<0.01）,TMEM219-1005与TMEM219-1960基因相对表达量无显著差异（P>0.05）;高重量组TMEM219基因表达量显著高于低重量组（P<0.05）;同时,高重量组个体血清中IGF-1浓度显著高于低重量组个体（P<0.05）,而IGFBP-3浓度显著低于低重量组个体（P<0.05）。结果提示,TMEM219基因高表达可能会促进鹿茸的生长,增加鹿茸重量;推测其可能的机理是TMEM219竞争性结合IGFBP-3,减少与其结合的IGF-1,加强IGF-1与IGF-1R的亲和力,进而提高IGF-1对鹿茸生长的促进作用。TMEM219基因可能成为影响鹿茸生长发育的候选基因,为提高鹿茸生长提供理论基础。     

转猪MC4R基因小鼠模型的建立与检测

为了进一步探讨黑素皮质素4受体(melanocortin-4 receptor,MC4R)基因对动物采食量和生长性能的影响,本研究利用基因重组和显微注射的方法建立了转猪MC4R基因的小鼠模型。采用PCR扩增、克隆测序的方法对每代转基因小鼠进行阳性鉴定,然后采用常规测定方法对F3代转基因阳性鼠与同期阴性对照鼠的体重和采食量进行了测定。结果显示:成功构建了转猪MC4R基因小鼠模型,阳性鼠与阴性鼠相比,体重和采食量均略有增加,但未达到显著水平(P>0.05)。据此推测体内超表达MC4R基因并不能像敲除掉该基因一样显著地改变机体性能。     

转基因小鼠多重PCR快速检测方法的建立

以转赖氨酸基因小鼠为研究对象,根据转入基因的载体结构分别设计赖氨酸基因、新霉素抗性基因、转基因启动子及小鼠基因组内参基因特异性引物,优化反应条件,建立转基因小鼠多重PCR检测方法。结果表明,建立的方法可以用于转赖氨酸基因小鼠的检测,同时为转基因动物检测标准的建立提供试验依据。