猪H1foo基因的克隆与真核表达载体的构建

卵特异性连接组蛋白(oocyte-specific linker histone H1,H1foo)是在哺乳动物卵母细胞与早期胚胎内特异表达的连接组蛋白,它在卵母细胞生长成熟、受精及胚胎发育中起关键性作用.本研究旨在克隆猪H1foo基因,并构建其真核表达载体.首先利用5'RACE和RT-PCR的方法获得猪H1foo基因的CDS区,并提交GenBank,登录号为HQ915640;然后将H1foo基因的CDS区连接到载体pMD19-T上,经酶切后定向克隆到表达载体pVenus上,从而构建pVenus-H1foo真核表达载体;用脂质体2000介导重组质粒pVenus-H1foo转染Hela细胞,荧光显微镜下观察、RT-PCR检测,确定重组质粒在Hela细胞内的表达和定位;最后通过体外转录试剂盒将H1foo-venus体外转录为mRNA,并显微注射至猪卵母细胞,荧光显微镜观察其表达和定位.序列分析表明猪Hlfoo基因CDS区全长1 041bp,编码346个氨基酸,蛋白分子量为36.45kD,在核苷酸水平上与牛、人和小鼠H1foo基因的相似度分别为75.7％、67.9％和54.3％;真核表达载体pVenus-H1foo转染后,能在He(l)a细胞中表达并可以准确的定位在细胞核;体外转录的H1foo-venusmRNA显微注射猪卵后其融合蛋白也能准确定位于细胞核.本研究克隆了猪H1foo基因并成功构建其真核表达载体;体外转录的H1foo-venusmRNA能在猪卵中正确表达和定位,为进一步研究H1foo在猪卵母细胞成熟以及核移植过程中的作用提供了基础资料.     

小鼠生殖细胞特异基因Oct4启动子片段克隆及报告载体构建

本研究通过PCR方法从小鼠(Mus musculus)基因组中扩增出Oct4启动子的CR4区和CR1区,将其克隆到真核报告载体pEGFP-1,构建了携带Dct4启动子片段的小鼠生殖细胞特异性报告载体CR1,4-pEGFP-1.用该载体转染多种细胞,在荧光显微镜下观察绿色荧光蛋白(EGFP)在细胞中的表达情况,同时以半定量RT-PCR检测转染细胞中Oct4及其它生殖细胞特异性基因的转录情况.结果显示,GFP在小鼠胚胎干细胞、小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)和C2C12细胞中均不表达,而在P19细胞和睾丸细胞中表达.RT-PCR结果显示,Oct4在P19、睾丸细胞和生殖干细胞中特异性转录.这表明所构建的绿色荧光蛋白报告载体只在生殖细胞和多能生殖干细胞中内表达,该质粒可作为示踪生殖细胞的工具,同时也可以作为生殖干细胞多能性状态的一个监测标记.     

牛生发泡期裸卵体外成熟培养体系的建立

本研究通过牛(Bos taurus)卵母细胞体外成熟培养不同时间(0和10 h),剥除卵母细胞外周的颗粒细胞后继续培养,观察其与不脱颗粒细胞正常体外成熟培养卵母细胞之间的差异.研究结果显示:成熟培养0脱颗粒细胞的卵母细胞,与正常成熟培养的卵母细胞在成熟率(19.51%vs.80.14%,P<0.05)、卵裂率(27.08%vs.82.61%,P<0.05)和孤雌激活胚胎囊胚率(7.69%vs.21.71%,P<0.05)差异显著;成熟培养10 h后脱颗粒细胞的牛卵母细胞,与正常体外成熟培养的卵母细胞相比,在成熟率(82.71%vs.80.14%,P>0.05)、卵裂率(83.01%vs.82.61%,P>0.05)和孤雌激活胚胎囊胚率(19.30%vs.21.71%,P>0.05)无显著差异.向成熟培养10h脱颗粒细胞的卵母细胞内注射pVenus-Hlfoo mRNA,pVenus,pDsRed1-N1和重组质粒pDsRedl-Hle都能够得到表达.非功能标记基因显微注射组与对照组在卵母细胞成熟率(81.42%vs.82.03%,P>0.05)、卵裂率(75.24%vs.78.15%,P>0.05)和孤雌激活胚胎囊胚率(17.42%vs.18.82%,P>0.05)上差异不显著.研究结果提示:在成熟培养10 h,剥离颗粒细胞不会影响牛卵母细胞的发育潜能,这一技术平台可以用于牛卵母细胞体外成熟分子机制的研究.     

豆类丝核菌次级代谢产物的急性毒性与致突变性试验

通过经口急性毒性试验、小鼠骨髓微核试验和精子畸形试验对豆类丝核菌次级代谢产物的急性毒性和致突变性进行了研究.结果表明,以该代谢产物中苦马豆素的量计算,小鼠经口急性毒性试验的LD50为226.46mg/kg,LD50的95%可信限为158.49～323.59mg/kg,是治疗肿瘤剂量的14～84倍,属于实际低毒级药物.微核试验和精子畸形试验的各试验组与阴性对照组比较差异均不显著(P＞0.05),说明豆类丝核菌次级代谢产物无明显致突变性;各试验组之间比较差异均不显著(P＞0.05),说明微核的形成和精子畸形的形成与受试物无量效关系.结论:豆类丝核菌次级代谢产物是一种较安全的抗肿瘤药物.     

牛去核卵母细胞能够被孤雌激活并发育到桑椹胚

为了探讨实验牛去核卵母细胞能否被激活,及其激活后的发育能力,本研究利用化学激活法对牛去核卵母细胞进行孤雌激活,然后在体外颗粒细胞饲养层上进行培养,同时在不同的时间采用免疫荧光技术对α-微管蛋白(α-tubulin)进行染色,以观察去核卵母细胞与正常卵母细胞中微管分布动态变化的差别.结果表明去核卵母细胞经激活后在体外培养能够发育到桑椹胚,去核卵母细胞内α-tubulin的分布在分裂初期没有分区现象,对照组未去核卵母细胞内的α-tubulin抗体出现了分区现象.     

牛卵母细胞对成纤维细胞重编程作用

转录因子nanog和oct-4是细胞具有多潜能性的关键调控因子,一般认为它们的表达是细胞具有多潜能性和自我更新能力的标志.本研究将牛成纤维细胞(BEF422)分别移入GV期和MⅡ期卵母细胞,体外培养24 h后,RT-PCR检测其nanog和oct-4基因的表达情况,并用免疫荧光染色法对这两个基因在移植卵中的分布进行定位.结果表明,牛成纤维细胞移植入GV期和MⅡ期卵母细胞培养后,nanog和oct-4基因均被诱导表达,并且明显定位于移植细胞的细胞核上,而成纤维细胞组和未注射成纤维细胞的空白卵母细胞组中均未检测到nanog和oct-4的表达.说明GV期和MⅡ期卵母细胞均能激活成纤维细胞中转录因子nanog和oct-4的表达,使其发生重编程.本研究选取GV期和MⅡ期这两个关键时期的卵母细胞为研究对象,为进一步解释卵母细胞中含有的与供体细胞重编程相关的物质及作用机理提供了一定的基础资料.     

牛nanog基原核表达载体构建及其在大肠杆菌中的表达

从6周龄的胎牛(Bos taurus)原始生殖嵴中提取总RNA,通过RT-PCR扩增nanog基因,将其克隆到PMD-18T载体,然后再亚克隆到pGEX-KG表达载体上,获得原核表达质粒pGEx-KG-nanog,限制性内切酶分析和DNA测序证明所插入片段为牛nanog基因编码序列.重组质粒转化大肠杆菌JM109(Escherichia coli),在不同的培养温度(25、30和37℃)和不同浓度的IPTG(0.10、0.25、0.50、1.00和2.00mmol/L)诱导下均获得了表达,结果表明,培养温度和IPTG浓度对GST-Nanog融合蛋白在大肠杆菌中的表达影响甚微;经Western blot检测证实该蛋白约60kD,并具有GST抗原活性,证实目的蛋白为Nanog蛋白.     

牛Nanog基因真核表达载体构建及有效干扰序列筛选

 【目的】构建牛Nanog基因的真核表达载体pVenus-Nanog,筛选对其有效的干扰序列。【方法】以含有牛Nanog基因的PMD-18T-Nanog重组质粒为模板,经PCR扩增目的片段,将其克隆到真核表达载体pVenus上,酶切及测序鉴定正确后命名为pVenus-Nanog。将pVenus-Nanog用脂质体瞬时转染牛皮肤成纤维细胞,用荧光显微镜观察、RT-PCR和Western blotting分别检测Nanog的表达情况。针对牛Nanog基因的CDS区设计并合成3对干扰序列,分别命名为S1、S2、S3及阴性对照N.C.,用脂质体共转染pVenus-Nanog和siRNA于成纤维细胞,用半定量RT-PCR分析干扰效率。【结果】酶切分析与测序结果表明重组载体pVenus-Nanog构建成功,荧光显微镜观察、RT-PCR和Western blotting结果显示其能够在牛成纤维细胞中高效表达。脂质体共转染pVenus-Nanog和siRNA后,半定量RT- PCR结果显示S1效果最好,干扰效率达75%,S2和S3分别为20%和70%。【结论】成功构建了牛Nanog真核表达载体pVenus-Nanog,且获高效表达。通过脂质体共转染法筛选出了牛Nanog基因的有效干扰序列,为研究该基因在胚胎干细胞及早期胚胎中维持多能性调控网络中的作用机制奠定了基础。     

微量牛卵中H1foo CDS序列的克隆及其mRNA向卵内显微注射

本研究旨在优化从微量卵中克降基因的条件,并构建牛H1foo基因真核表达载体.首先将微量(1～5个)卵母细胞裂解后,用改进的RT-PCR方法扩增内参β-actin基因以检测该方法扩增基因的效率,结果表明单卵扩增成功率为80%以上(10/12),3个、5个卵扩增成功率均达100%.利用该体系从微量(5个)牛卵中克隆得到H1fooCDS全长序列,测序结果显示其与GenBank上公布序列同源性为100%.将牛H1foo CDS连接至pMD19-T载体上,经酶切、测序鉴定正确后定向亚克隆到真核表达载体pVenus上,鉴定正确后命名为pVenus-H1foo.利用脂质体2000将pVenus-H1foo转染Hela细胞,24 h后通过荧光显微镜观察、RT-PCR、Western Blotting分别检测表明其能够正确表达.将H1foo体外转录为mRNA后直接注射卵母细胞,其表达产物能准确定位于卵母细胞及极体的染色体上.结果,成功构建了牛H1foo真核表达载体pVenus-H1foo,为研究该基因在卵母细胞成熟及早期胚胎发育过程中的作用奠定了基础.     

p21基因在牛卵成熟中的表达检测及其真核表达载体构建

本研究旨在检测p21基因在牛卵成熟过程中的表达,并构建其真核表达载体。首先利用RT-PCR和免疫荧光染色对不同成熟阶段牛卵内p21的mRNA和蛋白表达进行检测。然后从牛成纤维细胞中克隆了p21基因并构建pVenus-P21真核表达载体。经脂质体2000介导重组质粒pVenus-P21转染Hela细胞,通过荧光显微镜观察、RT-PCR检测,确认重组质粒在Hela细胞内的表达及定位。最后应用体外转录试剂盒将p21-venus体外转录为cRNA,并注射牛卵母细胞,荧光显微镜下观察其表达及定位。结果显示,在牛卵体外成熟过程中,各时期均存在p21基因mRNA及蛋白的表达。构建的真核表达载体pVenus-P21能够在Hela细胞中正确表达及定位。p21-venus cRNA显微注射牛卵后其融合蛋白也能实现准确定位,为研究P21在卵母细胞成熟以及胚胎发育过程中的作用奠定了基础。