牦牛外周血单个核细胞抑制消减cDNA文库的构建及部分差异表达分子的克隆分析

为筛选牦牛外周血单核细胞(PBMC)差异性基因,以刀豆素A(ConA)和脂多糖(LPS)联合刺激的PBMC cDNA为实验组,未经诱导刺激的PBMC cDNA为驱动组,利用抑制性消减杂交技术(SSH)构建了丝裂原诱导刺激PBMC的消减文库并对其部分阳性克隆进行了EST序列分析.从消减文库中随机挑取16个阳性克隆,进行PCR鉴定,显示克隆的重组率大于93%,插入片段大小大部分集中在200 bp～1 000 bp之间.随机挑取100个克隆进行测序及同源性分析,初步获得27条差异表达基因片段,其中24个为已知基因,3个为新ESTs序列;随机选择非重复的6个差异表达的序列设计引物,以半定量PCR方法验证其消减效率.结果显示,均从构建的消减文库中扩增到目的片段,其中5个为诱导性差异表达分子,1个为诱导特异性表达分子,说明该文库有较高的质量.本研究应用抑制消减杂交技术构建了牦牛PBMC的差异表达cDNA文库,并高通量克隆鉴定了相关功能基因片段,表明该技术手段有助于快速发现牦牛新功能基因.     

利用抑制消减杂交技术筛选鹅就巢行为相关基因

旨在利用抑制消减杂交技术构建鹅就巢与产蛋cDNA基因文库,筛选就巢母鹅上调与下调表达的基因.以就巢期和产蛋期鹅卵巢组织互为检测子和驱动子,进行正反双向消减杂交,获得鹅卵巢差异表达基因文库.从双向文库随机挑选单菌落进行PCR验证,结果表明文库质量良好.选取654个阳性克隆进行测序分析,获得641条表达序列标签(ESTs).对ESTs进行去除载体序列、质量检测、聚类及拼接,经BLASTn比对,有166条ESTs找到与之匹配的同源序列,其中92个是功能基因.比较就巢与产蛋SSH文库,发现就巢SSH库中参与细胞凋亡、信号转导及细胞结构的基因出现频率较高;产蛋特异性基因文库中参与物质能量代谢、细胞防御的基因较多;尚有许多差异片段属于未知功能蛋白或理论推定蛋白.结果提示,催乳素受体、抗苗勒管激素以及雌激素受体基因在就巢期上调表达可能与鹅就巢行为的启动与维持有关.该结果为进一步研究鹅就巢行为分子调控机制奠定基础.     

家蚕单性生殖早期胚胎SSH文库的构建及其序列分析

为了探讨家蚕早期胚胎性别决定的分子机制,以非减数分裂孤雌生殖(AMP)和双精雄核发育(BSA)技术获得的家蚕单一性别早期(2~24 h)发育蚕卵为材料,利用抑制消减杂交(SSH)技术构建了正向和反向抑制消减杂交cDNA文库。在正向与反向抑制消减杂交文库中分别随机选择62个和46个克隆测序,分别获得43种和29种cDNA序列,其中25个为新的cDNA序列。生物信息学分析显示,抑制消减杂交文库中与单性生殖有关的高温、低温、辐射等诱导表达基因出现的频次较高。对部分文库序列进行半定量RT-PCR分析表明,这些基因在两种单性生殖早期发育胚胎中存在差异表达。     

猪肺炎支原体诱导家蝇幼虫抑制性消减文库的构建

采用抑制性消减杂交技术(suppression subtractive hybridization,SSH)构建猪肺炎支原体(Mycoplasma hyopneumonia,Mhp)诱导家蝇幼虫后产生差异表达基因的消减cDNA文库,并利用反向Northern杂交技术获得差异基因.结果表明,随机挑取的阳性克隆的大小均为200～750 bp,通过斑点杂交技术共筛选出186个差异基因片段,对其克隆、测序及同源性分析后鉴定出20种编码蛋白的基因片段和21个无同源序列.家蝇幼虫经猪肺炎支原体诱导后产生与抗病原体相关的基因及大量的未知基因.     

发情期湖羊卵巢组织差异表达基因的筛选与分析

为了筛选与湖羊发情相关的候选功能基因,试验以发情期湖羊卵巢组织cDNA为试验组,乏情期的湖羊卵巢组织cDNA为对照组,采用抑制性消减杂交(SSH)技术构建湖羊卵巢组织消减cDNA文库,并对筛选获得的功能基因进行生物信息学分析。结果表明:应用SSH技术成功构建了湖羊发情期卵巢组织消减cDNA文库;共挑取89个克隆进行测序分析,获得27个已知物种的同源基因序列和3个Novel序列;随机挑取16个阳性克隆进行PCR扩增,插入片段主要分布在150~750 bp之间;对27个已知同源基因进行功能分类,其中酶功能相关基因5个、核糖核酸结合功能相关基因10个、载体运输功能相关基因2个、调节功能相关基因3个、转运功能相关基因3个、未分类基因4个。说明试验成功筛选获得湖羊发情相关候选功能基因。     

柞蚕蛹全长cDNA文库的构建和随机EST测序

采用RNA转录5′末端转换(SMART)技术构建了柞蚕(Antheraea pernyi)蛹的全长cDNA文库。所构建cDNA文库的容量为5×105个独立克隆,插入片段长800~2500 bp,且90%的插入片段大于1 kb。随机挑取288个克隆进行表达序列标签(EST)测序,有效序列为250条,根据EST测序结果计算文库重组率达95%。经序列拼接得到175个unigenes,通过序列比对发现其中97个unigenes与GenBank中的已知基因高度同源,且有88条全长序列,基因的完整性比率达90%。在随机EST测序中获得了具有5′端和3′端非编码区的延伸因子-1α基因(Gen-Bank登录号:FJ788508),该基因cDNA全长1743 bp,有一个1392 bp的开放阅读框,编码含463个氨基酸残基的蛋白,蛋白的理论分子质量为50.4 kD,等电点8.96。EST测序分析表明,柞蚕蛹cDNA文库符合构建基因文库的质量要求,该文库的构建将有助于柞蚕功能基因的克隆和研究。     

猪蛔虫感染期幼虫抑制消减cDNA文库的构建

为筛选与线虫感染性相关的基因,本研究以猪蛔虫为对象,构建猪蛔虫感染期幼虫差异表达消减cDNA文库,为研究线虫期特异性发育的分子机制奠定基础。分别提取感染期幼虫和其它各期幼虫及成虫的总RNA,纯化mRNA后,采用Clontech公司PCR-selectTM试剂盒进行反转录合成cDNA并进行抑制消减杂交(SSH),构建猪蛔虫感染期幼虫差异表达的消减cDNA文库,并采用Southern斑点杂交进行消减效率的检测。随机从文库中抽取45个克隆进行测序及在线BLAST分析。试验结果表明,感染期幼虫差异表达的消减cDNA文库具有较强的特异性;在得到的41个表达序列标签(ESTs)中,有40个ESTs与已报道的基因有较高的相似性,主要代表猪蛔虫第三期幼虫基因和成虫头部基因,有1个cDNA片段可能代表新基因。猪蛔虫感染期幼虫差异表达消减cDNA文库的成功构建,为进一步研究幼虫发育差异表达基因的功能奠定了基础。     

家蝇幼虫双翅肽MdDpt I成熟肽基因的克隆与原核表达

对鸡沙门氏菌诱导家蝇幼虫构建的抑制性消减文库(SSH)中筛选得到的家蝇双翅肽I(Musca domesticaDiptericin I,MdDptI)基因进行克隆、表达,并对表达产物的抑菌活性进行初步研究。以沙门氏菌诱导家蝇幼虫cDNA为模板,采用cDNA末端快速扩增技术(RACE),对MdDptI基因进行扩增,并对扩增产物进行测序和生物信息学分析,进一步去掉信号肽并构建重组表达质粒pET-28a-MdDptI,转化大肠杆菌BL21(DE3),IPTG诱导表达,对表达产物进行SDS-PAGE电泳分析。借助亲和纯化获得目的蛋白,并验证目的蛋白的生物活性。MdDptI基因全长为419 bp,包含一个300 bp的完整开放阅读框(ORF),编码99个氨基酸,其cDNA序列与GenBank中登录号为FJ794602.1的家蝇双翅肽基因同源性为95%。构建了家蝇MdDptI基因的成熟肽原核表达质粒pET-28a-MdDpt-I,并获得成功表达,表达产物约为12 ku,与预期结果一致。纯化后的目的蛋白表现出一定的抑菌活性。本试验获得了MdDptI基因的全长序列,构建了原核表达载体,并成功获得表达纯化。     

家蚕第2白卵近等基因系差异表达基因的筛选

为了解与家蚕第2白卵(w-2)性状形成相关的差异表达基因信息,以家蚕正常型黑卵及其第2白卵近等基因系的转色期蚕卵为材料,构建抑制消减杂交(SSH)文库,筛选差异表达基因。对SSH文库中部分克隆的测序分析表明,该文库对差异表达基因的富集性较好。随机挑选SSH文库中的300个克隆制作家蚕cDNA芯片,对家蚕正常型黑卵及第2白卵近等基因系转色期蚕卵进行检测,获得11个差异表达基因。对这11个差异表达基因进行实时荧光定量RT-PCR验证分析,其结果与芯片数据分析结果趋势一致,在正常型黑卵与第2白卵近等基因系之间,这些基因的表达差异为0.1倍至数千倍。     

家蝇幼虫溶菌酶II基因的克隆、表达及抑菌活性研究

以本实验室构建的鸡致病性大肠杆菌诱导家蝇幼虫抑制性消减杂交文库(SSH)为基础,对家蝇幼虫溶菌酶II基因(MdL-II)进行克隆,得到全长为532 bp的cDNA片段,其开放阅读框(ORF)与GenBank中登录号为HQ897688.1的MdL-II基因全序列同源性为95%。将MdL-II ORF序列插入到pET-32a(+)表达载体中成功构建重组质粒,其表达产物经十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析,结果显示约在34 ku处出现表达条带且与目的蛋白大小相符。当诱导温度为37℃,IPTG浓度为0.6 mmol/L时可获得大量可溶性Trx-MdL-II融合蛋白,纯化融合蛋白并进一步检测该蛋白的抑菌活性,结果表明融合蛋白对大肠杆菌和链球菌均有抑菌作用,且对大肠杆菌的抑菌作用相对较强。     

羊草叶片cDNA文库的构建及部分表达序列标签的分析

采用SMART技术,以品质优良羊草“吉生一号”叶片为材料,构建了高质量cDNA文库。原始文库滴度达到10⁶cfu/mL,扩增文库滴度接近10¹¹cfu/mL。随机抽样检查结果表明,插入片断大小在0.5~3.0kb,主要集中在1kb左右,其中检测到插入片断大于1kb的占70%,最大达到2.5kb,其重组率达到98%。同时在扩增文库中检测到了羊草维生素E合成途径中的关键酶基因α-生育酚环化酶(TC)及γ-生育酚甲基转移酶(γ-TMT)的特异信号,挑选307个筛选出了285条EST序列,将得到的117条非重复序列与GenBank中已知序列比对,获得了如3-磷酸甘油醛脱氢酶、光系统Ⅱ蛋白D1、翻译起始因子蛋白、翻译延生因子蛋白、RNaseS-likeproteinprecursor蛋白等基因。羊草高质量的cDNA文库的构建为进一步从分子水平研究羊草及开发利用这一基因资源提供了条件。     

磺胺氯吡嗪处理弓形虫速殖子抑制消减文库的构建和初步分析

为了研究和探索磺胺氯吡嗪抗弓形虫的作用机理,构建磺胺氯吡嗪处理弓形虫的抑制性消减文库.将刚地弓形虫(Toxoplasma gondii)RH株速殖子腹腔注射(10000个/只鼠)感染昆明系小鼠,大量收集并纯化速殖子.用250 mg/mL磺胺氯吡嗪PBS溶液和PBS分别浸泡速殖子,37℃恒温箱孵育2h,分别提取虫体的总RNA和mRNA,以PBS处理的正常虫体cDNA为驱动组,以药物处理虫体cDNA为实验组,构建药物处理前后弓形虫速殖子的抑制性消减文库,对部分阳性克隆进行测序和序列分析.结果显示,提取的虫体总RNA纯度高,合成的双链cDNA经RsaⅠ酶切反应较完全;从消减文库中随机选择100个阳性克隆进行PCR扩增,其插入片段长度在200～750 bp之间,文库的重组率达93％以上;随机挑取30个阳性克隆进行测序,获得11个单一序列,Blast分析显示有7个单一有效EST序列与已知蛋白质相似性较高.结果表明,已成功构建磺胺氯吡嗪处理弓形虫速殖子的抑制性消减cDNA文库,并对部分阳性克隆进行了初步分析,为深入研究磺胺氯吡嗪的抗弓形虫机制和寻找药物作用的关键靶分子奠定了基础.     

紫茎泽兰处理鸡柔嫩艾美耳球虫后差异基因筛选和分析

为获得紫茎泽兰处理鸡柔嫩艾美耳球虫后差异基因,将0.5%紫茎泽兰提取液作用于鸡柔嫩艾美耳球虫卵囊孢子化过程,采用抑制消减杂交技术（SSH）筛选处理后卵囊的差异表达基因,通过GO和COG功能预测分析,并采用实时荧光定量PCR验证差异表达的基因。结果显示,采用SSH成功构建了紫茎泽兰处理前后鸡柔嫩艾美耳球虫卵囊的cDNA消减文库,获得86条ESTs序列,经拼接和聚类后得到31条独立基因（Unigenes）,其中有23个基因有功能注释,8个基因没有功能注释,另外有4个基因没有同源性匹配。为进一步验证文库的特异性,从中随机选取3个差异表达基因,运用实时荧光定量PCR技术验证表面抗原13、3-羟酰辅酶A脱氢酶和细胞色素P450基因在紫茎泽兰处理前后的表达差异,结果显示,3个基因在经紫茎泽兰处理的鸡球虫孢子化卵囊中的表达量明显低于未处理组,说明紫茎泽兰对柔嫩艾美耳球虫卵囊具有一定的活性抑制作用。本试验获取了紫茎泽兰作用柔嫩艾美耳球虫卵囊的主要调控基因,为将紫茎泽兰研发成环境杀虫剂奠定了良好的理论基础,也可为球虫致弱疫苗或基因缺失疫苗的靶标筛选研究提供参考。     

西农萨能羊泌乳高峰期和初期乳腺组织差异表达基因研究

利用抑制性削减杂交和实时定量PCR研究西农萨能羊泌乳高峰期差异表达基因,结果表明成功构建泌乳高峰期和泌乳初期乳腺组织差异表达削减eDNA文库,以GAPDH为指标检测文库削减效率为2^5倍,共获得78个阳性克隆,PCR检测插入片段主要分布在150～1000bp,挑选插入片段不等的30个克隆测序,获得25个有效序列,代表18个基因。对文库中所包含的血清淀粉样蛋白A3（SAA3）,ATP结合盒亚家族G成员2（ABCG2）,心脏型脂肪酸结合蛋白（H-FABP）和黄嘌呤脱氢酶（XDH）进行实时定量PCR检测,发现上述4个基因在泌乳高峰期乳腺组织中的表达水平分别是泌乳初期的17．0,7．7,16．3和1．7倍。结论：构建的消减文库可用于筛选泌乳高峰期差异基因,已鉴定的4个基因很可能是调控产奶量和乳成分变化的候选基因。     

7种动物冠状病毒特异基因的克隆与序列分析

为了比较冠状病毒基因相关性,获得特异基因克隆制备冠状病毒基因芯片,根据发布的基因序列,每种病毒设计4~17对引物,利用火鸡冠状病毒(TCV)原毒和蔗糖密度梯度离心纯化浓缩的犬冠状病毒(CCV)、猫冠状病毒(FCV)、猫传染性腹膜炎病毒(FIPV)、猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)、猪呼吸道冠状病毒(PRCV)、牛冠状病毒(BCV)细胞毒,提取总RNA并反转录和PCR扩增。回收PCR产物连接pGEM-T-easy载体并转化大肠杆菌TGI,经PCR鉴定后测序。将所有基因片段的核苷酸序列和推导的氨基酸序列,分别与GenBank有关病毒相关基因片段的核苷酸序列进行分析比较,确定它们的同源性。通过对不同冠状病毒不同基因片段的克隆和测序,发现同一群冠状病毒核苷酸序列间具有较高的同源性。     

大豆球蛋白基因表达载体的构建及对桑树的遗传转化

为探讨植物转基因技术在桑树品质改良上的应用途径,构建了含大豆球蛋白亚基（ＡｌａＢｌｂ）基因的表达载体,将其转入根癌农杆菌后,用农杆菌介导法转化桑树叶盘与茎尖,经卡那霉素抗性筛选培养,再生形成了不定芽及试管幼苗,ＰＣＲ检测证实ＡｌａＢｌｂ亚基基因已转入桑树。     

山羊痘病毒SS株5个ANK基因缺失的重组病毒构建

为研究锚定蛋白基因(Ankyrin,ANK)对山羊痘病毒的影响,试验采用融合PCR和Overlap PCR技术扩增山羊痘病毒SS株5个ANK基因(ANK010、ANK138、ANK 140、ANK141.2和ANK145)两端侧翼序列和绿色荧光蛋白(GFP)基因,并将其产物连接Trans1-T 1载体构建ANK缺失的转...