富含ω-3多不饱和脂肪酸克隆猪制备的关键技术研究

作者综述了制备富含ω-3多不饱和脂肪酸克隆猪的研究意义和国内外的研究现状，并介绍了自己的研究进展。用化学合成的方法获得了C briggsae的ω-3脂肪酸去饱和酶基因sFat-1，并构建了哺乳动物细胞表达载体。通过显微注射的方法制备了转基因小鼠，sFat-1基因能够在转基因小鼠中产生更多更长链的而且更有价值的DHA以及DPA。在确认sFat-1基因功能的基础上，将载体转染到猪胎儿成纤维细胞，利用阳性的细胞克隆通过核移植方式制备富含ω-3多不饱和脂肪酸克隆猪。     

猪瘟病毒E2基因与报告基因lacZ双表达质粒的构建及体外表达

利用反转录和套式PCR技术，从猪瘟病毒(CSFV)石门血毒中扩增出了E2基因，将其用N0tⅠ和XhoⅠ双酶切后，与同样处理的真核表达载体pBudCE4．1相连，获得了pBudCE Es2-22的阳性质粒。对后者再以HindⅢ和XbaⅠ双酶切，并与来自质粒pBudCE lacZ／CAT的lacZ基因片段连接，获得了含CSFV E2基因与lacZ报告基因的真核双表达质粒pBudCE lacZ／Es2—22。该质粒转染BHK21细胞后，用β-Gal Staining试剂盒原位染色可见许多着染蓝色的细胞；用CSFV Antigen试剂盒检测转染细胞的上清液和细胞沉淀，均可检测到含CSFV E2抗原。结果表明，构建的真核质粒pBudCE lacZ／Es2—22实现了2个外源基因的共表达。     

猪细小病毒NS1基因的克隆、表达及密码子优化提高表达水平

通过PCR方法从猪细小病毒(PPV)基因组中扩增NS1基因,将其克隆到pcDNA3.1A质粒中,构建成与Myc/His标签融合的NS1真核表达载体。将表达载体转染PK-15细胞使其表达。利用猪偏爱的密码子对NS1全基因进行了密码子优化,通过构建表达载体和转染细胞,检测并比较了密码子优化前后的表达水平。结果显示:扩增的NS1基因与GenBank序列一致,构建的表达载体结构正确;Western blot检测表明,NS1基因能够在PK-15细胞中进行表达,但表达水平很低,有时检测不到,从而严重影响对其的进一步研究;密码子优化后NS1基因的表达水平由优化前的7μg/T25培养瓶增加至32μg/T25培养瓶,是原来的4倍。可见密码子优化可明显提高NS1蛋白在PK-15细胞中的表达,这为下一步研究NS1蛋白的功能提供了有利条件。     

鸡α-2,3-唾液酸转移酶Ⅰ基因的克隆和真核表达载体的构建

试验利用Trizol法从鸡肠道组织提取总RNA,采用特异性引物通过RT-PCR扩增出α-2,3-唾液酸转移酶Ⅰ(α-2,3-sialyltransferaseⅠ,ST3GALⅠ)基因的cDNA片段,并将其克隆至pGEM-T easy载体,获得阳性重组质粒,再以阳性重组质粒为模板亚克隆ST3GALⅠ基因的完整ORF区,定向插入到真核表达载体pcDNA3.1(+)上,进行PCR、限制性酶切和DNA序列分析鉴定。结果表明,ST3GALⅠ基因全长1029 bp,测序结果同GenBank数据库收录的序列一致,无任何密码子缺失与突变,插入到真核表达载体pcDNA3.1(+)上的目的基因大小方向均正确。本研究成功构建了pcDNA3.1(+)-ST3GALⅠ真核表达载体,为下一步的真核表达及对ST3GALⅠ基因的功能研究奠定了基础。     

大鼠BDNF基因真核表达载体的构建

从23日龄大鼠脑组织中抽提总RNA,应用RT-PCR技术扩增脑源性神经营养因子(BDNF)基因片段,将此片段克隆入T载体,酶切反应鉴定。然后双酶切BDNF-T载体和空质粒pEGFP(N1),将所获目的片段和线性空载体用T4 DNA连接酶连接,构建真核表达载体pEGFP(N1)-BDNF,并进行酶切反应鉴定及DNA测序。序列测定的结果与GenBank比较,所克隆的BDNF基因从起始密码子ATG到终止密码子TAG全长共750 bp序列完全相同。结果表明成功构建真核表达载体pEGFP(N1)-BDNF,为进一步研究BDNF基因表达,神经系统疾病治疗和生物制药奠定基础。     

葡聚糖外切酶和葡聚糖内切酶基因密码子的优化及表达

[目的]合成经过密码子优化的葡聚糖外切酶和葡聚糖内切酶基因,并将2个基因在乳酸乳球菌(Lactococcus lactis,L.lactis)中进行分泌表达。[方法]对瘤胃真菌(Piromyces rhizinflatus,P.rhizinflatus)的外切葡聚糖酶cbhYW23-1基因(Gen Bank登录号:EU314937.1)和产琥珀酸丝状杆菌(Fibrobacter succinogenes,F.succinogenes)的内切葡聚糖酶end-1基因(Gen Bank登录号:X88561.1)进行L.lactis MG1363密码子偏爱性优化,并在2个基因的上游和下游分别引入ClaⅠ/XbaⅠ和Hind Ⅲ酶切位点,得到含有优化的cbhYW23-1基因和end-1基因的克隆载体p UC57-cbhYW23-1和p UC57-end-1;通过酶切后分别连接到构建的组成型分泌载体p MG36e+P32+SPusp45上,得到2个基因的表达载体,然后电转至L.lactis MG1363中,利用红霉素抗性筛选得到高拷贝转化重组子;以CMC-Na(羧甲基纤维素钠)为底物验证其活性及表达情况。[结果]成功地构建了cbhYW23-1基因和end-1基因的分泌型表达载体,2个基因均能够在L.lactis MG1363中高效稳定表达,2株重组菌株表达的外切葡聚糖酶酶活和内切葡聚糖酶酶活分别为118.80 U/mL和294.32 U/mL。[结论]密码子优化后的2个纤维素酶基因在L.lactis中获得理想稳定的表达,其高效基因工程菌的构建为将来实现这2种纤维素酶的工业化生产奠定了技术基础。     

Fat-1基因载体构建及其在家鸡中的体外表达

试验旨在构建一种适合于家禽体外表达的ω-3脂肪酸脱氢酶Fat-1基因的真核生物表达载体,为后续转基因鸡的生产奠定基础。根据家鸡密码子使用频率,对秀丽隐杆线虫Fat-1基因进行优化改造;将改造后的Fat-1基因(cFat-1)连接至pLL3.7表达载体,构建重组质粒pLL3.7-cFat-1;经PCR、酶切、序列分析等手段对重组质粒进行鉴定;用胰酶消化法培养鸡成纤维细胞,利用TurboFect^TM转染试剂将pLL3.7-cFat-1转染体外培养的成纤维细胞;通过RT-PCR检测和绿色荧光观察分析cFat-1基因在细胞中的表达。结果表明cFat-1基因在鸡成纤维细胞中高效转录并表达,成功构建了可在家禽体外表达cFat-1基因的特异性表达载体。本研究首次获得可在家禽体外表达cFat-1基因的转基因细胞系,证实了经基因改造后cFat-1基因可在家禽体外的高效转录和表达,为后续制备富含ω-3脂肪酸的转基因鸡奠定基础。     

巴马香猪类固醇激素急性调节蛋白(StAR)基因真核表达载体的构建及鉴定

本试验通过RT-PCR扩增巴马香猪StAR基因,分析其序列的结构特点并构建真核表达载体,为StAR基因在猪睾丸间质细胞中的超量表达研究奠定基础.根据NCBI中猪StAR基因序列设计并合成引物,以巴马香猪睾丸组织总RNA为模板进行RT-PCR,将所得目的基因与pEGFP-C1进行双酶切后连接构建真核表达载体pEGFP-C1-StAR.结果显示,连接到pSURE-T克隆载体上的目的片段测序结果为858碱基组成,编码含有285个氨基酸残基的蛋白质,与NCBI报道的StAR基因比对,核酸同源性在99.3％以上,并成功构建了重组载体pEGFP-C1-StAR.     

SOE PCR重构SLA-Ⅰ复合体研究

利用剪接重叠延伸PCR(SOE PCR)技术,中间加一富含甘氨酸/丝氨酸的linker(G4S)3,将SLA-Ⅰ重链基因SLA-2和轻链基因β2m连接,形成复合体基因链SLA-2-(G4S)3-β2m,然后将复合体基因链克隆入p2X表达质粒,导入受体菌TB1并进行表达。结果显示,利用SOE PCR技术成功得到了复合体基因链SLA-2-(G4S)3-β2m,并且克隆入p2X载体。SDS-PAGE检测表明,复合体基因导入宿主菌后获得了融合蛋白MBP-SLA-2-(G4S)3-β2m,大小为84.1 ku。试验结果为今后在体外进行相关基因重组表达提供参考。     

猪skMLCK基因全长cDNA测序及真核表达载体构建

为获得猪骨骼肌肌球蛋白轻链激酶(skeletal muscle myosin light chain kinase,skMLCK)基因全长cDNA序列,构建猪skMLCK基因的真核表达载体,参考GenBank预测信息并利用Primer Premier 5.0和DNAMAN生物学软件,分2段进行RT-PCR扩增,进行猪skMLCK基因的cDNA全长克隆、测序、拼接、合成,构建猪skMLCK基因的真核表达载体。结果获得了猪skMLCK基因的全长cDNA序列,序列长度为1 851 bp。成功构建了猪skMLCK基因的真核表达载体,重组质粒为pEGFP-N1-skMLCK。猪skMLCK基因全长cDNA的测序和真核表达载体的构建为进一步研究猪skMLCK基因在肌纤维生长发育中的作用奠定基础,为通过基因水平来改善与评价猪肉质性状提出了一个新方向。     

猪β_2肾上腺素能受体基因真核表达载体及突变体的构建及表达

试验旨在构建猪β_2肾上腺素能受体(β_2adrenergic receptor,β_2AR)基因及其突变体真核表达载体,并鉴定其在HEK293T细胞中的表达。通过猪基因组DNA克隆猪β_2AR基因,利用同源重组技术将其连接至真核表达载体pcDNA3.1(+),构建真核表达载体pcDNA3.1(+)-β_2AR,加入c-myc标签后命名为myc-pcDNA3.1(+)-β_2AR。以真核表达载体为模板构建突变体myc-pcDNA3.1(+)-β_2AR-D130N、myc-pcDNA3.1(+)-β_2AR-C285S和mycpcDNA3.1(+)-β_2AR-D130N/C285S,并将构建的真核表达载体和突变体转染HEK293T细胞,利用Western blotting技术验证其表达。结果显示,猪β_2AR基因已正确重组入pcDNA3.1(+)载体中;经测序鉴定,猪β_2AR的第130位天冬氨酸成功突变为天冬酰胺,第285位半胱氨酸成功突变为丝氨酸。Western blotting检测结果证明所构建的表达载体均可在HEK293T细胞中表达。本研究成功构建了猪β_2AR野生型的真核表达载体及2个单点突变和1个双点突变的突变体,并验证其在HEK293T细胞中正常表达,为进一步研究猪β_2AR蛋白表达及其药理学活性奠定基础。     

O型口蹄疫病毒样颗粒编码基因的真核表达载体构建及表达

为了构建O型口蹄疫病毒(FMDV)病毒样颗粒编码基因的真核表达载体,将FMDV结构蛋白VP0、VP1、VP3的基因分别克隆到真核表达载体pVAX1中,再分别通过带有BsmBⅠ、EcoRⅠ和SalⅠ酶切位点的引物,分别对重组质粒pVAX-VP0、pVAX-VP1和pVAX-VP3扩增后进行酶切,用T4连接酶连接得到重组的真核表达载体pVAX-VP0VP1VP3。对重组真核表达载体pVAX-VP0VP1VP3进行PCR鉴定并测序。用脂质体将重组真核表达载体pVAX-VP0VP1VP3转染BHK-21细胞,用间接免疫荧光试验(IFA)及Western blot检测重组真核表达载体pVAX-VP0VP1VP3在细胞中的表达情况。结果表明,成功构建了重组真核表达载体pVAX-VP0VP1VP3,并在BHK-21细胞中得到表达。     

辽宁绒山羊DLX3毛囊表达载体的构建及其转染成纤维细胞的研究

根据GenBank中已发表的DLX3基因(登录号:XM_005694267.1)序列设计引物,以辽宁绒山羊毛囊生长期皮肤组织cDNA为模板,采用RT-PCR方法,扩增出DLX3基因的CDS区,连接平末端载体并验证后与真核表达载体pIRES2-EGFP连接。真核表达载体经Xho Ⅰ和BamHⅠ双酶切鉴定后,通过脂质体法转染绒山羊耳源成纤维细胞,在荧光显微镜下观察细胞中增强型绿色荧光蛋白(EGFP)的表达,并通过RT-PCR和Western blotting技术检测目的基因转录、蛋白质表达情况。结果表明,成功克隆了绒山羊DLX3基因,并构建了真核表达载体pIRES2-EGFP-DLX3。重组质粒转染绒山羊成纤维细胞24 h后在荧光显微镜下观察到绿色荧光,通过RT-PCR扩增909 bp的转录产物,并利用Western blotting检测到32.87 ku目的蛋白DLX3的表达。本试验结果为研究DLX3基因在绒山羊毛囊生长周期内的功能以及调控毛囊生长发育的机制奠定了基础。     

鸡卵清蛋白基因启动子克隆及其活性的检测

为了获得鸡输卵管特异表达的卵清蛋白基因启动子,研究在采用PCR方法从鸡心基因组DNA中扩增卵清蛋白基因启动子(5OV)的基础上,将其与p Ac GFP1-N1载体连接构建真核表达载体p Ac GFP1-5OV,并采用脂质体法将p Ac GFP1-5OV分别转染鸡输卵管上皮细胞和鸡成纤维细胞后,观察其在两种细胞中的表达活性。结果表明:利用克隆获得的5OV构建的真核表达载体p Ac GFP1-5OV在转染鸡输卵管上皮细胞后第24小时,在荧光倒置显微镜下可见绿色荧光,而转染鸡成纤维细胞后未观察到GFP表达。说明所克隆的5OV具有在输卵管上皮细胞特异表达的活性。     

重组牛IFN-γ蛋白在昆虫杆状病毒表达系统中的表达、纯化和鉴定

为合成与天然构象相似的干扰素γ蛋白,通过优化干扰素序列的密码子序列,利用杆状病毒表达系统合成真核重组牛IFN-γ蛋白.实验化学合成牛IFN-γ基因,并将该基因克隆至真核表达载体pFastBacHTA中,将构建成功的重组载体与DH10Bac感受态大肠杆菌进行转座形成穿梭载体,穿梭载体质粒瞬时转染至SF9昆虫细胞中,获得重...     

PLIN2调控宁乡猪原代肾成纤维细胞ω-3 PUFA组成的研究

为研究PLIN2基因对中国本土猪宁乡猪长链omega-3多不饱和脂肪酸（ω-3 PUFA）的调控作用，利用CRISPR/Cas9技术敲除宁乡猪原代肾成纤维细胞PLIN2基因，获得PLIN2纯合敲除细胞系，检测其脂肪酸含量及组成变化。结果显示：与野生型细胞相比，PLIN2-/-细胞的多不饱和脂肪酸总含量增加55.92%，ω-3 PUFA含量增加112.02%，多不饱和脂肪酸含量在总脂肪酸中的占比由27.78%增加至34.40%。因此，PLIN2基因对宁乡猪原代肾成纤维细胞多不饱和脂肪酸和ω-3PUFA的形成具有正向调控作用。本研究为揭示PLIN2调控脂肪酸的分子机理提供了重要参考，并为猪肉品质改良的生物育种提供了候选靶点。     

抗菌肽Cecropin P1基因真核表达载体的构建

选择大肠杆菌偏爱密码子，人工设计合成3条抗菌肽Cecropin P1基因寡核苷酸片段，通过PCR扩增得到抗菌肽Cecropin P1基因的全序列，并将其克隆到T-easy载体上，经双酶切重组于真核表达质粒pcDNA3.1（+）上，经酶切鉴定和序列分析，抗菌肽Cecropin P1基因表达载体构建成功。抗菌肽Cecropin P1基因表达载体的成功构建，为进一步研究其抗菌活性、抗菌机理及应用等打下基础。     

口蹄疫病毒多基因及猪α干扰素共表达载体的构建及其免疫豚鼠效果研究

为探讨口蹄疫病毒多基因及猪α干扰素（IFN-α）基因共表达真核质粒进入临床试验的可行性,本试验用PCR方法扩增了口蹄疫病毒P12A3C及部分2B基因（P12X3C）和猪IFN-α基因,克隆到真核表达载体pBudCE4.1中,经双酶切鉴定后,将重组质粒pBudCE4.1-P12X3C-IFN-α转染BHK-21细胞中,观察目的基因的表达,并将重组质粒免疫豚鼠,检测豚鼠的血清抗体水平、中和抗体滴度及T淋巴细胞增殖情况。结果显示,经酶切鉴定及DNA序列分析成功构建了重组质粒pBudCE4.1-P12X3C-IFN-α,转染BHK-21细胞后,通过Western blotting、间接免疫荧光试验鉴定证实重组质粒能有效表达。ELISA结果显示,重组质粒pBudCE4.1-P12X3C-IFN-α比重组质粒pBudCE4.1-P12X3C能诱导机体产生更高水平的抗口蹄疫病毒的血清抗体,且中和抗体滴度也高于重组质粒pBudCE4.1-P12X3C组。MTT法检测结果表明,重组质粒pBudCE4.1-P12X3C-IFN-α组淋巴细胞增殖可达15%,而重组质粒pBudCE4.1-P12X3C组则为11%。攻毒后重组质粒pBudCE4.1-P12X3C-IFN-α组和灭活疫苗组保护率达100%,高于重组质粒pBudCE4.1-P12X3C组的80%。本试验成功构建了重组质粒pBudCE4.1-P12X3C-IFN-α,猪IFN-α作为佐剂可有效辅助口蹄疫DNA疫苗提高动物体内的免疫反应。     

小鼠Flt-3L基因的分子克隆及其真核表达载体的构建

本试验通过RT-PCR的方法,从小鼠脾脏细胞总RNA中扩增出目的基因Flt-3L,并通过酶切-连接的方法将其连接到真核生物表达载体pcD-NA3.1A上,构建了重组的质粒表达载体。为了证明重组质粒上含有目的基因,用KpnⅠ和ApaⅠ酶切重组后的质粒,结果显示酶切后的片段大小与目的基因片段大小一致。经测序分析,所扩增的目的基因片段与GenBank中的基因序列完全一致,表明本试验成功地扩增了此目的基因并构建了该基因的真核表达载体。     

人溶菌酶基因的克隆及其真核表达载体的构建

通过设计人溶菌酶(hLYZ)特异性引物,Trizol试剂盒从人体胎盘组织中提取总RNA,RT-PCR法从总RNA中扩增出目的基因hLYZ,将其与PGEM-T-easy载体连接,转化大肠埃希菌DH5α感受态细胞,经酶切法连接到真核表达载体,构建重组的质粒表达载体pEGFP-N3-hLYZ,获得了hLYZ全长cDNA并构建出hLYZ真核表达载体.测序表明克隆的hLYZ全长cDNA与GenBank中hLYZ序列完全一致.研究结果为进一步研究制作hLYZ的抗菌作用机制奠定了基础.