利用配对RNA-seq数据筛选显著差异背膘厚度松辽黑猪背最长肌差异表达基因

本研究旨在利用转录组测序技术鉴定松辽黑猪背最长肌组织中的差异表达基因（DEGs）,找出与猪脂肪沉积相关的潜在候选基因。通过对松辽黑猪进行活体背膘厚测定,选择具有极端背膘厚的3对个体（高、低各3头）为研究对象。取背最长肌组织提取RNA,并对其进行双末端转录组测序,然后,基于edgeR包的配对方法筛选差异基因,并进行生物学功能富集分析。结果鉴定出590个差异表达基因,其中,188个基因在高背膘厚组猪背最长肌组织中高表达,402个基因在低背膘厚组猪背最长肌组织中高表达。通过生物学功能分析发现,有42条显著富集通路,鉴定出的与脂肪沉积相关的通路有脂肪酸代谢、不饱和脂肪酸的生物合成以及PPAR信号通路等,筛选出FABP3、FADS1、FADS2、OLR1、ACSL1、LIPA和PLIN2为脂肪沉积性状的候选基因。该研究结果为进一步探究松辽黑猪肌内脂肪分子调控机制提供了参考。     

miR-21与Nocodazole联合作用对小鼠成肌细胞C2C12周期的影响

观察miR-21与Nocodazole联合作用对小鼠成肌细胞C2C12周期的影响。分别以0、200、300、400、500、600 nmol/L Nocodazole处理C2C12细胞24 h,流式细胞仪检测细胞周期,间接免疫染色激光共聚焦显微镜观察细胞有丝分裂器α-微管蛋白(α-tubulin)排列。转染miR-21 mimics/NC和inhibitors/NC,24 h后,添加400 nmol/L的Nocodazole处理24 h,流式细胞仪检测细胞周期。结果表明:Nocodazole使C2C12细胞同步化的最佳浓度是400 nmol/L;过表达miR-21 mimics之后,与对照组相比,G0/G1,S期细胞百分比极显著增加,G2/M期细胞百分比极显著减少(P0.01);添加抑制剂后,与对照组相比,添加抑制剂(inhibitors)的C2C12细胞中处于G0/G1期的细胞比例显著高于对照组,而处于G2/M期的细胞比例显著低于对照组细胞(P0.05);正反试验结果证明,miR-21促进C2C12细胞周期进入S期。为进一步研究miR-21对C2C12细胞的作用机制奠定基础。     

大肠杆菌植酸酶appA2基因联合人MxA基因真核表达载体的构建及表达研究

本研究旨在探讨通过构建同时表达大肠杆菌植酸酶appA2及人抗黏液病毒基因A(Myxovirus resistance gene,MxA)的真核表达载体,比较双基因表达载体和相应单基因表达载体中外源基因的表达效率;从pcDNA-ap-pA2载体上扩增CMV-appA2-BGHpA片段,通过MluI酶切位点连接到pcDNA-MxA载体中,构建重组载体pcDNA-appA-MxA(下称AMP),分别将pcDNA3.1(+)、pcDNA-MxA、pcDNA-appA2及AMP质粒转染猪PK15细胞,经G418筛选后,取细胞通过实时荧光定量PCR测定细胞内appA2及MxA的表达,同时部分细胞通过Westernblot测定细胞内MxA蛋白表达量,采用改进的钼酸铵显色法测定细胞内植酸酶活性;酶切及测序结果表明成功构建了AMP载体;QRT-PCR结果表明,转AMP细胞组MxA表达水平是转pcDNA-MxA组的1.118倍,转AMP细胞组appA2表达水平是转pcDNA-appA2组的1.134倍,上述各组间差异显著(P0.05)。灰度分析结果表明,AMP细胞组细胞内MxA表达量是转染pcDNA-MxA细胞组的1.07倍;植酸酶活性测定试验结果表明,转AMP、pcDNA-appA2细胞组及对照组细胞内植酸酶酶活和对照组平均酶活分别为0.294、0.235及0.082FTU·μL-1,2个试验组间差异不显著,试验组和对照组间差异极显著(P0.01);试验结果表明本研究构建双基因表达载体中外源基因的表达效率比相应单基因表达载体表达效率高,本研究为以后多基因共表达及制备多基因转基因动物奠定了基础。     

可控表达pGH基因转基因小鼠模型的建立与分析

旨在构建整合型可控表达猪生长激素(porcine growth hormone,pGH)基因转基因小鼠模型,通过控制GH的表达时间和表达量来减少GH过早表达产生的副作用,对于培育高饲料转化率大家畜具有重要研究意义。利用本课题组前期成功构建并在PK15细胞系中验证的整合型诱导表达pGH四环素(Tet-on)载体,通过原核显微注射方法制备转基因小鼠。以Southern blot鉴定为阳性的Founder鼠为基础扩繁培育,对转基因后代鼠3~10周龄通过饮水中添加诱导底物强力霉素(DOX)进行诱导试验;利用RT-qPCR技术检测外源基因表达水平;利用放射性免疫检测方法对小鼠血液中猪生长激素水平进行定量检测,同时称重,评估转入基因对小鼠机体表型的影响。结果表明,转基因小鼠诱导组的体重与转基因小鼠非诱导组和同窝非转基因组小鼠相比显著增大(P0.05),血清中pGH水平显著上升(P0.05),说明外源GH有效表达并且调节动物机体的生长。结果提示,该模型的建立有助于深入研究GH对机体发育的影响以及机体中影响GH分泌的分子机制和信号通路,促进GH在家畜生产中的应用,也为制备安全、高效的GH转基因大家畜奠定理论基础。     

体内A型精原细胞介导转MxA基因小鼠的制备

本研究旨在探讨内源性A型精原干细胞介导法制备转抗黏液病毒基因A(Myxovirus resistance gene,MxA)基因小鼠的可行性。将pcDNA-MxA质粒和新型转染试剂ExGen500混悬后分5点注射至7日龄的ICR公鼠两侧睾丸组织内,睾丸内基因注射(testis gene transfer,TGT)鼠在性成熟后的不同阶段(6、12及24周龄)与正常母鼠交配,检测后代外源基因整合及表达情况,选取表达MxA基因的小鼠进行H5N1亚型禽流感病毒攻毒试验,观察小鼠的健康状况并观察肺及气管的组织病变情况。结果表明,TGT鼠和正常母鼠交配后能稳定产生转基因后代小鼠,2只TGT鼠在6、12及24周龄交配后代整合率分别为11.11%(2/18)、11.76%(2/17)、11.54%(3/26)及13.64%(3/22)、13.33%(2/15)、11.76%(2/17)。2只TGT鼠后代外源基因平均整合率分别为11.47%及12.91%,之间差异不显著(P0.05)。RT-PCR检测表明,MxA基因整合小鼠中有21.43%(3/22)测到MxA的表达;所制备的MxA表达鼠H5N1亚型禽流感病毒攻毒后全身症状、肺及气管病变程度明显比正常鼠轻。试验结果表明体内精原干细胞介导的转基因方法是一种可行的、具有很大应用前景的转基因方法,制备的转MxA基因小鼠对H5N1亚型禽流感病毒具有一定的抵抗力。     

猪microRNA-378-1过表达载体构建及细胞水平验证

microRNA对细胞的增殖和分化有着重要的调节作用,从大白猪(Susscrofa)基因组DNA上扩增microRNA-378-1前体序列,经XhoⅠ酶切后回收相应片段,连接到pEGP-miR载体中,构建重组载体pEGP-miR-378-1,转染猪胎儿成纤维细胞系(PEF),通过荧光观察转染效率及报告基因的表达效率,利用实时荧光定量PCR(QRT-PCR)测定细胞内microRNA-378-1的表达活性。结果表明,成功地构建了重组载体pEGP-miR-378-1;荧光观察转染后的细胞,显示有较高的转染效率,报告基因有较高的表达效率;QRT-PCR结果显示,实验组和对照组microRNA-378-1表达显著提高,实验组和对照组细胞间差异极显著(P<0.01);为制备转基因动物研究microRNA-378-1功能提供技术平台。     

大肠杆菌植酸酶appA2基因真核表达载体的构建及在细胞中的表达

根据已经公布的植酸酶appA2基因序列,设计合成了1对特异性引物,应用RT-PCR技术从大肠杆菌中扩增得到植酸酶appA2基因,并将其克隆到真核表达载体pcDNA3.1(+)中,构建了重组真核表达质粒pcDNA-appA2,对重组表达质粒鉴定正确后,转染猪PK15细胞,经G418筛选后,通过实时荧光定量PCR检测细胞内appA2表达,同时测定细胞内植酸酶的活性,检测结果表明,本试验成功构建了pcDNA-appA2重组真核表达载体,转染细胞后appA2的表达量是对照组的1 686.55倍,同时具有较好的植酸酶活性,为通过生物反应器制备植酸酶研究奠定了基础。     

诱导表达猪生长激素pGH载体系统构建及其在PK15细胞中表达验证

为实现外源生长激素(GH)基因在特定时间、空间的可控表达,本研究构建四环素(TET-ON)表达载体系统,并在细胞水平对该载体系统进行诱导活性验证。结果表明:(1)成功构建了重组载体pTRE-GH12;(2)筛选建立了可诱导表达GH的细胞系;(3)利用强力霉素(doxycycline,DOX)诱导阳性细胞克隆并检测外源GH的表达,QRT-PCR结果表明,实验组细胞在DOX诱导后表达活性是诱导前264.481倍;对照组细胞在DOX诱导前诱导后表达无明显变化,实验组和对照组细胞间差异极显著(P<0.01),实验组DOX诱导前后差异极显著(P<0.01);(4)Western杂交后灰度分析结果和QRT-PCR趋势一致,实验组和对照组细胞间GH蛋白表达量差异极显著(P<0.01),实验组DOX诱导前后GH蛋白表达量差异极显著(P<0.01)。研究结果提示,四环素(TET-ON)诱导猪生长激素(GH)表达系统实现了可控表达,为以后制备可诱导表达GH的转基因动物提供了技术基础。     

猪生长激素启动子的克隆及功能分析

[目的]克隆猪生长激素启动子,确定其启动子核心序列和主要的顺式作用元件。[方法]根据NCBI上公布的序列设计引物,PCR扩增了猪生长激素5’端-1 821～+61 bp的序列,并通过移步缺失的方法,获得9段长短不一的启动子序列,将其分别构建到双荧光素酶表达载体pGL3-basic上。通过重组质粒瞬时转染大鼠垂体瘤细胞(GH3)、猪髋动脉血管内皮细胞(PIEC)和猪肾细胞(PK15)和转染后细胞荧光素酶活性的测定,检测这些5’末端缺失质粒在垂体及非垂体细胞中的相对转录活性。[结果]成功扩增了猪GH基因5’上游启动区1 882 bp的片段,并构建了9个pGL3-mGH promoter报告基因载体;双荧光素酶报告基因检测系统证实插入报告基因载体中的启动子具有非常强的细胞特异性。[结论]猪生长激素特异性在垂体细胞中表达,其最小启动子位于-110 bp以内,启动子区-218～-110 bp和-429～-218 bp间存在正向调控元件。     

猪生长激素启动子的克隆及功能分析(英文)

[目的]克隆猪生长激素启动子,确定其启动子核心序列和主要的顺式作用元件。[方法]根据NCBI上公布的序列设计引物,PCR扩增了猪生长激素5’端-1821~+61bp的序列,并通过移步缺失的方法,获得9段长短不一的启动子序列,将其分别构建到双荧光素酶表达载体pGL3-basic上。通过重组质粒瞬时转染大鼠垂体瘤细胞(GH3)、猪髋动脉血管内皮细胞(PIEC)和猪肾细胞(PK15)和转染后细胞荧光素酶活性的测定,检测这些5’末端缺失质粒在垂体及非垂体细胞中的相对转录活性。[结果]成功扩增了猪GH基因5’上游启动区1882bp的片段并构建了9个pGL3-mGHpromoter报告基因载体;双荧光素酶报告基因检测系统证实插入报告基因载体中的启动子具有非常强的细胞特异性。[结论]猪生长激素特异性在垂体细胞中表达,其最小启动子位于-110bp以内,启动子区-218~-110bp和-429~-218bp间存在正向调控元件。