通用型基因打靶载体的构建及其功能鉴定

利用DNA同源重组(基因打靶)技术对动物基因组进行遗传修饰是转基因研究的重要手段之一。本研究以pEGFP-C1载体为载体骨架,成功构建了包含两个多克隆位点、两个同向LoxP(locus of crossing-over(x)in P1)序列和正负筛选标记基因的通用型打靶载体pGT-C1。正筛选标记新霉素磷酸转移酶基因(Neo)和水母绿色荧光蛋白基因(AcGFP)在两个LoxP序列之间;负筛选标记单纯疱疹病毒胸苷激酶基因HSV-tk和两个多克隆位点序列分别在两个LoxP序列外侧。经双酶切和测序证明载体构建成功后,转染胎牛成纤维(fetal bovine fibroblast,FBF)细胞,利用遗传霉素(G418)和丙氧鸟苷(GANC)分别对正负筛选标记进行功能验证;随后将Cre重组酶表达载体转染阳性FBF细胞,用半定量PCR检测Cre-LoxP系统的切割效率;最后构建针对牛(Bos taurus)β酪蛋白质基因的打靶载体pGT-L-R,并在转染药筛后对其打靶功能进行检测。打靶载体pGT-C1具有以下优点:包含两个多克隆位点,方便长短同源臂的定向插入,极大提高了该载体的通用性;位于两个同向LoxP之间的绿色荧光标记基因AcGFP可实时监控载体的转染效率和整合效率,还能依据荧光表达筛选去除筛选标记的阳性细胞,降低筛选标记在中靶细胞中可能产生的负面影响,为高效基因打靶提供了保证。综上所述,本研究成功构建了更加实用、有效的通用型打靶载体pGT-C1,以及针对牛β酪蛋白质基因的打靶载体pGT-L-R,并成功获得了转基因牛成纤维细胞单克隆,为转基因动物模型的建立提供了基础工具。     

人TPO基因定点整合荷斯坦牛αs1-酪蛋白基因打靶载体构建

应用LA-PCR的方法,从荷斯坦牛基因组中成功地扩增获得6.0 kb和1.78 kb两个基因片段,其中6.0 kb包括αs1-酪蛋白基因5′调控序列到第三内含子部分,1.78 kb包括αs1-酪蛋白基因第十二内含子到第十四内含子之间序列,作为打靶载体的同源臂;从新生儿血液基因组中扩增获得5.5 kb的血小板生成素（thrombopoietin,TPO）基因组序列,包括第一内含子部分序列到3′终止子后的序列。以水牛β-酪蛋白基因的5′调控区4.4 kb片段为启动子,以pLoxp质粒为打靶载体骨架,加上同源臂片段和目的基因TPO的片段,经多步酶切-连接-转化-筛选-鉴定基因重组过程,最终建成长达25 kb的人TPO基因定点整合荷斯坦牛αs1-酪蛋白基因打靶载体,PCR和酶切分析表明载体构建正确,为研制定点整合荷斯坦牛乳腺生物反应器奠定了基础。     

靶向山羊△FosB基因的shRNA重组干扰腺病毒的制备及鉴定

△FosB作为FosB的一种截短型,具有广泛的生物学功能,在脂、钙沉积和药物成瘾等方面有重要作用.本研究采用RNA干扰技术,通过制备重组干扰腺病毒对山羊(Caprar hircus)△FosB基因进行沉默,进一步研究山羊△FosB基因在脂、钙沉积方面的相关功能及作用机制.实验采用BLOCK-iT slaRNA腺病毒干扰系统,将预先设计好的寡聚shRNA-492/572经退火复性后克隆入穿梭质粒pENTR/CMV-GFP/U6中.经干扰效率检测后,选择pENTR/CMV-GFP/U6-572与病毒骨架质粒pAD/PL-DEST进行同源重组,获得重组干扰腺病毒载体pAD/PL-DEST/CMV-GFP/U6-572,并转染HEK-293细胞,经包装、扩增后即可产生干扰腺病毒AD-△FosB-572,TCID50法测定其滴度为1.58x109 PFU/mL.用AD-△FosB-572感染山羊的乳腺上皮细胞(MOI=200),经Western blot及实时定量PCR检测证明在病毒感染24、48和72 h后,山羊乳腺上皮细胞中△FosBmRNA表达量分别下调了45%,73%和81%,其蛋白表达水平也明显下调,干扰效果明显,可用于后续的基因功能研究.     

奶山羊超长链脂肪酸延伸酶6基因(ELOVL6)的克隆及其对4个脂肪酸代谢基因表达水平的影响

超长链脂肪酸延伸酶6(elongase of very long chain fatty acids 6,ELOVL6)是长链脂肪酸延长反应的限速酶。本研究旨在通过对奶山羊(Capra hircus)ELOVL6基因的克隆、组织表达分析以及腺病毒(Adenovirus)介导的超表达技术,研究该基因超表达后对乳腺上皮细胞中脂肪酸代谢相关基因的影响。利用RT-PCR技术克隆了奶山羊ELOVL6基因的CDS区;利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测该基因在泌乳期奶山羊10个组织中的相对表达量;构建该基因的重组腺病毒超表达载体,包装出高滴度的腺病毒并感染奶山羊原代乳腺上皮细胞,qRT-PCR检测ELOVL6超表达效果及其对脂肪酸代谢相关基因的影响。结果表明,ELOVL6基因CDS区序列长度为795 bp(GenBank登录号:KF667508),共编码264个氨基酸。同源分析发现,奶山羊ELOVL6基因CDS区核酸序列与牛(Bos taurus)、大鼠(Rattus norvegicus)和人(Homo sapiens)的同源性分别为97%、90%和93%,氨基酸序列同源性分别为99%、92%、95%。利用TMpred对ELOVL6蛋白跨膜结构预测分析,发现该蛋白有5个跨膜区,保守的组氨酸模体(HXXHH)位于ELOVL6蛋白的第二与第三跨膜螺旋间。ELOVL6蛋白质疏水性预测显示,该蛋白总体具有较强的疏水性。组织表达分析显示,ELOVL6基因在脂肪组织中表达量最高(P0.01),小肠次之(P0.01),心脏中表达量最低。超表达ELOVL6基因的重组腺病毒的滴度为108U/mL,病毒液感染原代乳腺上皮细胞48 h后,ELOVL6基因的表达量上升约200倍;脂肪酸代谢相关基因检测分析发现,固醇调节元件结合蛋白-1基因(SREBP-1)的表达量显著下降(P0.05),脂肪分化相关蛋白基因(ADRP)的表达量显著升高(P0.05),过氧化物酶体增殖物激活受体γ基因(PPARγ)及脂肪酸转位酶基因(CD36)的表达量无明显变化。研究结果表明,ELOVL6基因可以影响奶山羊乳腺上皮细胞脂肪酸代谢相关基因的表达,对乳腺脂肪酸代谢具有一定的调控作用。本研究为ELOVL6基因在奶山羊乳腺脂肪酸代谢调控中的功能研究提供研究依据。     

北京奶山羊β乳球蛋白基因（βlg）的克隆及其调控序列的分析

从北京奶山羊白细胞中提取高分子量基因组DNA,用Sau3A部分酶切,连接到经BamHI-EcoRI酶切过的λEMBL3载体上,构建了6.7x106plus的基因组文库.荧光标记牛βlg5'端0.5kb片段作探针,原位杂交得到4个阳性斑A、B、C和D.三轮杂交后,经PCR产物序列分析和物理图谱分析,发现克隆D(10.6kb)包括完整的β乳球蛋白基因,其5'侧翼序列长为3.8kb,3'侧翼序列长为2.2kb.将克隆D5'和3'调控区亚克隆,发现5'侧翼序列包含βlg核心启动子,3'侧翼序列具有MAR序列.比较北京奶山羊与绵羊β乳球蛋白基因的5'侧翼序列和3'侧翼序列,发现它们的同源性分别是90%、89%.结果分析表明,克隆D为β乳球蛋白的编码基因.     

利用CRISPR/CAS9技术构建山羊乳腺上皮细胞TPH1基因敲除细胞系

五羟色胺(5-hydroxytryphtamine,5-HT)是机体重要的单胺类神经递质,广泛分布于动物体各组织器官并参与机体多种生理功能。色氨酸羟化酶(tryptophan hydroxylase,TPH)1是5-HT合成的限速酶,在5-HT调控机体代谢过程中起关键作用。本研究旨在利用CRISPR/CAS9技术建立稳定敲除TPH1基因的山羊(Capra hircus)乳腺上皮细胞系,为研究山羊乳腺中5-HT调控山羊乳腺上皮细胞(goat mammary epithelial cells,GMEC)钙离子代谢的分子机理提供实验材料。首先根据Gen Bank中山羊TPH1基因序列(Gen Bank No.:102184739),设计靶向TPH1基因第一外显子的单导链RNA(single guide RNA,sgRNA),用pX458和pX459分别构建重组真核表达载体pX458-sgRNA和pX459-sgRNA,将重组质粒转染山羊乳腺上皮细胞,使用嘌呤霉素(1μg/mL)进行阳性细胞筛选,挑取单克隆细胞进行培养,用Western blot、T7E1酶切、基因组DNA测序等方法鉴定基因敲除效果。结果显示:通过CRISPR/CAS9技术成功在TPH1基因第一外显子打靶产生10 bp碱基缺失。本研究成功构建并筛选获得了TPH1基因稳定敲除的单克隆山羊乳腺上皮细胞系,为5-HT调控乳腺生理的功能研究提供了重要材料。     

表达禽流感病毒核蛋白重组噬菌体的构建

摘要：利用PCR技术，扩增去除部分序列、长度为1320 bp、编码440个氨基酸的禽流感病毒(AIV)NP基因片段，将其克隆至pR质粒的T4噬菌体SOC基因C末端获得重组质粒pR-NP，以此重组载体转化大肠杆菌E2，用溶菌酶缺陷噬菌体T4-Z1感染重组E2菌，重组载体与缺陷噬菌体T4-Z1基因发生同源重组，将NP基因整合到噬菌体基因组中，用PCR方法筛选重组噬菌体并命名为T4-Z1-NP。经Western blot检测证实，T4-Z1-NP表达的NP融合蛋白具有免疫学活性。成功构建了表达禽流感病毒核蛋白的重组噬菌体。     

整合人乳铁蛋白cDNA山羊胎儿成纤维细胞系的建立

通过转基因动物乳腺表达系统生产重组药用蛋白比微生物发酵系统和动物细胞培养系统具有很多优势;同时,体细胞核移植技术为制备动物乳腺生物反应器开辟了一条新的途径。本实验旨在建立稳定整合人乳铁蛋白cDNA的山羊胎儿成纤维细胞系,为体细胞核移植法制备转基因动物提供可靠的供体细胞。本研究采用RT-PCR获得人乳铁蛋白cDNA,通过Long and Acute PCR扩增山羊β-酪蛋白5’ 端6.5 kb的调控序列,以pEGFP-C1为骨架构建乳腺特异性表达载体 p6.5hLF-EGFP。脂质体介导法转染山羊胎儿成纤维细胞,G418抗性筛选3-4周后,经PCR扩增和报告基因EGFP表达检测,得到稳定整合外源基因的转基因供体细胞系,为制备高效表达人乳铁蛋白的转基因山羊乳腺生物反应器提高可靠的核移植供体细胞。     

多位点基因打靶技术的鳜鱼体内实验研究

在转基因动物的研究中,一般采用随机插入的方法。基因在受体动物的基因组中随机整合,严重制约了转基因动物外源基因的稳定遗传,是转基因动物研究亟待解决的问题。转基因定点整合技术,即基因打靶技术是解决上述问题的重要途径,但是基因打靶存在打靶效率太低的问题。本研究小组已建立了体外动物细胞的多位点基因打靶技术,并构建了用于鳜鱼的体内多位点基因打靶的打靶载体,本文开展多位点基因打靶技术的鳜鱼体内实验研究。以鳜鱼rDNA基因(编码rRNA的基因)及其间隔序列作为同源重组引导序列,构建含干扰素基因的打靶载体,以其间隔序列为靶位点,针对鱼类胚胎发育特点,采用精子介导技术进行多位点基因打靶,最终获得定点整合干扰素基因的鳜鱼,并建立一套适用于动物的基因定点敲入的体内基因打靶技术。主要研究内容如下:(1)采用组织培养方法,获得鳜鱼头肾淋巴细胞和脾淋巴细胞,采用脂质体介导法使多位点基因打靶载体在鳜鱼的细胞上实行基因转移。采用正负筛选方法,利用筛选药物G418和GCV(更昔洛韦)筛选转染后的细胞两周后,对存活细胞进行DNA水平和RNA水平鉴定。结果证明了干扰素基因在鳜鱼细胞上实现了定点整合和稳定表达。(2)利用精子介导法将经线性化处理后的多位点基因打靶载体在鳜鱼的胚胎上实行基因转移。(3)根据靶位点定点整合的正负筛选原理,利用筛选药物G418和GCV筛选与富集定点整合后的阳性鱼胚或鱼苗,结果成功孵化出106尾转基因鳜鱼鱼苗。(4)培育6个月后,取20尾转基因鳜鱼进行鉴定。采用PCR、RT-PCR、测序等方法进行定点整合的鉴定。结果表明:6尾检测到已转入的基因——干扰素基因,其中有3尾实现了定点整合并表达。本研究率先将多位点基因打靶技术应用到转基因鱼的研究中,建立一套适用于鱼类的高效、安全的多位点基因打靶技术,并获得外源基因定点整合并表达的鳜鱼。     

Physical Properties of the Soils of Sibay City of the Republic of Bashkortostan

Eurasian Soil Science - The results of the study of the properties of urban soils of the city of Sibay located in the mining region of the Republic of Bashkortostan are presented. A specific...     

青海省耕地资源开发利用分析及对策研究

分析论述了青海省耕地资源开发利用的现状、特点和问题。在此基础上,提出了对青海省耕地资源进行研究的框架体系和思路,同时基于GIS/RS技术设计了相关的技术路线。最后依据所做设计对青海省耕地资源开发利用做了初步分析,并进行了相关的对策研究分析。     

物联网安全及解决措施

物联网是一个集信息通信、数据交换、传感器技术与软件工程于一体的综合性产业,探讨和分析了物联网的结构体系与发展中遇到的安全问题。     

荔枝种子结构的扫描电镜观察

荔枝种子从果实中剥离出来后, 即使在室内条件下, 也极易失水干缩, 潮湿环境中又易发霉而腐烂。扫描电镜观察表明: 种皮上布满纹孔, 水分散失面积很大; 种脐部为疏松的海绵组织, 且营养丰富。据此, 生产上应对种子彻底清洗, 并保存于适当湿度的环境中, 以提高其发芽率。     

三门峡水库库岸坍塌成因分析与防治措施研究

三门峡水库自1960年9月蓄水运行以来,库岸坍塌现象频繁发生,平均每年塌岸0.5～0.7亿m3.指出了造成库岸坍塌的原因主要是地质环境的影响以及水力条件的变化;不同的地形、地貌、地质结构和岩性特征,表现了不同的塌岸强度,其中黄土塬区为极强塌岸段,黄河Ⅱ级阶地为强烈塌岸段,黄河Ⅰ级阶地为中等强烈塌岸段;分析了引起库岸坍塌的主要水力条件有大气降水、地表水和地下水,并且不同水力条件及其变化特征,对库岸坍塌影响的方式和程度也不同;最后给出了防治库岸坍塌应采用标本兼治的原则,治标是指对塌岸进行必要的加固、支挡、衬砌等;治本就是根据引起塌岸的原因以及不同地质环境条件下的塌岸特征和水力条件,因地制宜,因害设防,从根本上进行综合治理.     

食用仙人掌萎蔫气象条件分析

塑料大棚内种植的食用仙人掌在土壤墒情较好时也有萎蔫现象发生，通过试验观测和对仙人掌生理习性的分析，发现阴雨过后天气突然放晴温度急剧上升易使仙人掌发生萎蔫现象，并提出了田间管理的应对措施。     

Heterogeneity of Organic Matter of Aggregates of Protocalcic Chernozems

Eurasian Soil Science - Layers were step-by-step removed from macroaggregates (2–1 mm in diameter) of Protocalcic Chernozems via successive abrasion in a revolving rotator during 5, 10, 15,...     

氟对小鼠生精细胞凋亡的影响及锌的保护作用

为观察氟对成年雄性小鼠生精细胞凋亡的影响及锌的保护作用,通过腹腔注射氟化钠建立氟中毒动物模型及锌保护实验。采用石蜡切片、苏木精-伊红染色(HE染色)、末端原位标记(TUNEL)及琼脂糖凝胶电泳的方法检测小鼠生精细胞的凋亡情况。结果显示:(1)氟感染组无论是低剂量组(NaF10 mg/kg)或是高剂量组(NaF 20 mg/kg)生精细胞都发生了明显的凋亡。生精细胞凋亡主要发生在精母细胞和精原细胞,凋亡指数与对照组差异极显著(P<0.05)。(2)无论是高剂量锌(ZnSO430 mg/kg)和低剂量锌(ZnSO415 mg/kg)都可以使凋亡指数明显降低,高剂量锌组的凋亡指数与对照组差异不显著(P>0.05)。     

淤地坝坝体体积的计算

对于已确定的淤地坝坝址,坝体的纵断面（即沟道横断面）是一定的。根据实测的沟造横断面,以沟底最低点为坐标原点,沟道一侧的岸壁曲线可用幂函数形式表示之。利用这种幂函数关系,对于坝坡均一的坝体．在设定坝顶宽、坝高和上下游边坡之后,作者推导出沟道一侧坝体体积的计算公式;沟道两侧的坝体体积即为坝体总体积。对于非均一坝坡、设有马道的坝和坝体加高的体积,可将坝体横断面分割为由几个均一坝坡组成的坝体断面,分别计算其体积。这种计算方法的精度,取决于坝址横断面岸壁曲线回归方程与实际岸壁的符合程度。