Tet-on系统诱导表达c-myc转基因小鼠的建立

从Heta细胞RNA中通过RT-PCR扩增出c-myc基因的cDNA,将c-myc cDNA克隆入Tet-on系统的反应元件pTRE2载体,与含有Tet-on系统的调控元件pBC-rtTA基因混合显微注射到FVB小鼠受精卵的雄原核中,共注射603枚卵,将注射后存活的263枚卵移植到21只假孕母鼠输卵管内,有17只怀孕,共产仔59只.PCR和Southern blotting检测有2只双基因阳性公鼠和1只c-myc单基因阳性公鼠.3只公鼠的F1代PCR检测表明,其携带的c-myc外源基因均具有遗传性.     

RecA 蛋白介导的转基因小鼠制备

受精卵原核内核酸酶对外源基因的降解是导致显微注射法制备转基因动物效率低的重要原因之一,RecA蛋白可与单链DNA结合而阻止细胞核内核酸酶对单链DNA的降解。本试验建立了显微注射和RecA蛋白结合制备转基因动物的技术模型,并初步探讨了RecA蛋白对显微注射法制备转基因动物效率的影响。以单链DNA、RecA蛋白与单链DNA的复合体以及双链DNA为外源基因进行受精卵原核显微注射转基因试验,分别获得F0代小鼠28、41和32只,并通过PCR和Southern blot进行了转基因鉴定。结果显示,在小鼠受精卵原核显微注射RecA＋ssDNA复合体获得的F0代中14．6％（6／41）为转基因个体,显微注射dsDNA获得的F0代中转基因个体占6．2％（2／32）,而显微注射SSDNA获得的F0代中无一为转基因个体。     

靶向小鼠Rbmy基因的CRISPR/Cas9系统高效切割位点筛选及其表达载体构建

性反转是指动物表现的性别特征与其应有的性别相反的现象。性反转小鼠可作为动物模型研究哺乳动物性别分化机制、性别控制技术以及研究人类性别连锁疾病发病机理和防治方法。已有研究证明,在胚胎期敲除雄性小鼠的Y染色体将获得XO基因型的性反转小鼠。本研究设计了6个不同的sgRNA,使共能介导Cas9蛋白作用于小鼠Y染色体上的多拷贝基因—Rbmy(RNA-binding motif gene),通过比较不同的sgRNA介导Cas9对靶序列的切割效率,最终筛选出一条能够高效介导Cas9靶向Rbmy基因的sgRNA6,该sgRNA6在体外切割效率达到100%,细胞内切割突变效率为15.4%,利用该sgRNA6构建了靶向Rbmy基因的CRISPR/Cas9系统表达载体。利用该载体转染小鼠雄性睾丸间质瘤细胞,成功获得了XO基因型的单细胞克隆团。本研究所构建的靶向Rbmy基因的CRISPR/Cas9系统表达载体可用于小鼠胚胎注射,为获得Y染色体敲除的XO型性反转小鼠模型提供基础。     

肝脏特异性Pten基因敲除小鼠模型的制备及鉴定

目的为研究抑癌基因Pten在肝脏中的生物学功能,利用Cre/Loxp基因敲除技术建立肝脏特异性Pten基因敲除小鼠模型。方法将Ptenflox/flox小鼠与肝脏特异性表达Alb-Cre重组酶的小鼠进行交配,对F1代小鼠进行鉴定,筛选出基因型为Ptenflox/+/Alb-Cre的子代小鼠,将其与Ptenflox/flox小鼠进行交配,筛选出基因型为Ptenflox/flox/Alb-Cre的F2代小鼠,将Ptenflox/flox/Alb-Cre小鼠与Ptenflox/flox小鼠进行交配,获得F3代基因敲除小鼠,Ptenflox/flox/Alb-Cre小鼠为本实验所构建的肝脏特异性Pten基因敲除小鼠,Ptenflox/flox小鼠为对照小鼠。提取小鼠基因组DNA,通过PCR方法鉴定不同子代小鼠的基因型;提取小鼠肝脏、肺以及肾脏组织的总RNA和蛋白,利用Real-TimePCR和WesternBlot技术检测Pten基因在小鼠不同脏器中的mRNA和蛋白质表达水平。结果获得敲除小鼠基因型为Ptenflox/flox/Alb-Cre,和对照小鼠相比,Ptenflox/flox/Alb-Cre小鼠在肺和肾脏中Pten基因的mRNA水平及蛋白水平无明显变化,仅在肝脏中Pten水平显著低于Ptenflox/flox型小鼠。结论本研究利用Cre/Loxp技术成功构建了肝脏特异性Pten基因敲除小鼠,为在体内进一步研究Pten基因的功能提供了重要动物模型。     

缺失糖基磷脂酰肌醇锚的Doppel 转基因小鼠的构建

将缺失糖基磷脂酰肌醇（glycosyl phosphatidyl inositol,GPI）的Doppel的质粒（pDoppel 1-155）,用Not Ⅰ酶切,回收并纯化目的基因片段,通过显微注射,导入BALB/c小鼠受精卵的雄原核内,结果32只仔鼠出生,其中有6只PCR检测阳性。将其中1只F0代小鼠与正常小鼠交配,共获得21只F1代小鼠,经PCR检测,有10只仔鼠为阳性。对2只F1代PCR阳性小鼠脑组织进行RT-PCR检测,其中1只为阳性。采集3只F1代PCR阳性小鼠脑组织进行Western blotting检测,在小鼠脑组织能够表达17 ku的Doppel 1-155蛋白。本研究为进一步深入研究Doppel蛋白在体内的生物学特性提供了转基因动物模型。     

人c-myc乳腺定位表达转基因小鼠的建立

以含有 1.6 kb的小鼠乳清酸蛋白 (WAP)上游调序列的 p CAT- WAP和含有人 c- myc c DNA的 p WM为原始质粒 ,构建了 WAP启动子调控下的 c- myc乳腺定位表达载体 p WCS。载体用 Bgl Bam H 酶切 ,回收 3.5 kb的基因片段 WAP- c- myc- SV40 Poly A,通过显微注射方法导入 C5 7BL/ 6 J× DBA/ 2 JF1 代小鼠受精卵的雄原核内。共注射10 0 0枚卵 ,将存活的约 6 0 0枚卵分别移植至 2 9只假孕母鼠输卵管内 ,获得仔鼠 45只。PCR检测 ,阳性鼠 9只 ,South-ern blot检测 ,阳性鼠 3只 ,其中 1只母鼠 ,2只公鼠 ,在饲养过程中 ,1只母鼠意外死亡。对 2只转基因公鼠的 F1代PCR检测表明 ,仅 1只公鼠具有遗传性 ,在所生的 2 7只 F1代小鼠中有 13只为 PCR阳性。     

靶向食蟹猴NTCP基因的CRISPR/Cas9系统gRNA筛选

本研究旨在通过CRISPR/Cas9体外酶切法及细胞水平上的PCR扩增测序筛选出靶向食蟹猴NTCP基因具有高敲除活性的gRNA。首先通过比对食蟹猴与人类NTCP氨基酸序列,选择差异位点,即第84-87位和第157-165位氨基酸作为基因靶点序列区;利用gRNA软件设计针对上述基因靶点序列的gRNA,每个靶点设计3~4条候选gRNA序列;然后利用gRNA体外检测试剂盒,筛选出靶向NTCP基因的体外敲除活性较高的两条gRNA序列：gRNA1.2和gRNA2.1。将gRNA1.2和gRNA2.1分别插入pLV hUbC-Cas9-T2A-GFP载体中,转染食蟹猴原代肝细胞。提取转染后细胞基因组DNA,通过PCR扩增NTCP基因并将其克隆到T载体中进行测序分析。结果表明,gRNA1.2和gRNA2.1均可使NTCP基因产生移码突变,但gRNA2.1比gRNA1.2具有更高的敲除活性。本研究为下一步编辑食蟹猴NTCP基因及研究其在乙型肝炎病毒（HBV）感染中的功能奠定了基础。     

利用CRISPR/Cas9技术构建gdf11基因敲除小鼠及其表型鉴定

为了探讨敲除生长分化因子11(gdf11)基因对小鼠生长性状的影响，本试验根据gdf11基因序列设计向导RNA(sgRNA)并利用规律成蔟的短间隔回文重复序列和CRISPR相关蛋白(CRISPR/Cas9)基因编辑系统对该基因进行敲除，利用显微注射的方法获得gdf11敲除型F0代小鼠，通过聚合酶链式反应(PCR)和测序鉴定子代小鼠基因型。繁育后观察F1代小鼠形态，并采用骨架染色方法观察不同基因型小鼠的性状。结果显示，成功构建了gdf11基因敲除小鼠，并且通过繁育得到了野生型(gdf11^+/+)、杂合型(gdf11^+/-)和纯合型(gdf11^-/-)3种基因型的小鼠；形态观察发现，与野生型小鼠相比，纯合型小鼠在围产期死亡且尾巴是截断的，骨架染色显示，野生型小鼠有13个胸椎和6个腰椎，纯合型小鼠有18个胸椎和9个腰椎。结果表明，敲除gdf11基因可能会影响小鼠胚胎和中轴骨发育从而改变小鼠的生长性状。     

粪肠球菌ace基因缺失突变株的构建

本研究旨在构建粪肠球菌胶原蛋白黏附素基因(ace)缺失突变株,为进一步探讨该基因编码的毒力因子Ace的功能奠定基础。利用pK18mobSacB质粒作为基因敲除载体,构建粪肠球菌ace基因重组自杀质粒pK001,通过体内同源重组筛选成功敲除ace基因的突变株,然后对突变株细菌黏附体外培养猪肠上皮细胞IPEC-J2及其细菌生物被膜形成的情况进行了检测。结果显示,同源重组后,经过卡那霉素抗性筛选、PCR及Southern blot鉴定,成功获得了ace基因缺失突变株肠球菌△ace。细菌生长曲线测定试验表明,ace基因敲除对细菌的生长繁殖并无明显影响,但体外生物被膜测定试验显示基因缺失突变株肠球菌△ace的生物被膜形成能力有所降低。本研究证实了毒力因子Ace对猪源粪肠球菌与宿主黏附的重要作用,该基因缺失突变株的构建为进一步的理论研究和疫苗研发奠定基础。     

调控民猪Tβ4基因转录因子的筛选与分析

为了筛选调控民猪胸腺β4(Tβ4)基因转录的增强子,探究该基因的表达调控机制,本研究以民猪基因组DNA为模板,通过PCR扩增Tβ4基因启动子区系列截短片段,与pMD18-T载体连接构建克隆质粒;通过双酶切和连接反应将系列截短片段定向连入pGL3-basic载体构建双荧光素酶重组质粒;将重组质粒转染PK15细胞系,利用双荧光素酶检测系统测定重组质粒的相对荧光素酶活性;根据相对荧光素酶活性的高低进一步筛选Tβ4基因的启动子核心区域;利用3个在线软件预测核心区域内的转录因子结合位点,根据预测结果,使用重叠PCR定点缺失转录因子结合位点构建突变载体,在PK15细胞中以野生型载体为对照检测突变载体的相对荧光素酶活性。结果表明,试验成功构建了6个Tβ4基因系列截短的启动子片段,其中5个片段具有明显的活性。经过两轮的双荧光素酶活性检测发现,-155～-105 bp区域为民猪Tβ4基因的启动子核心区域,经生物信息学分析发现,该区域存在E2F-1、MYBAS1和ELK-1转录因子的结合位点。利用定点缺失构建了3个转录因子缺失的突变载体,经双荧光素酶检测发现仅有ELK-1结合位点的缺失,会造成启动子活性的显著下降(P0.05)。据此推测ELK-1是民猪Tβ4基因转录的正调控元件。     

逆转录病毒载体介导的蜘蛛拖丝蛋白转基因小鼠的制备

为了建立通过转基因动物获得蜘蛛拖丝蛋白的方法,试验利用前期构建的蜘蛛拖丝蛋白基因(2S)逆转录病毒载体侵染小鼠胚胎干细胞(embryonic stem cell,ES),通过嵌合体法制备转基因小鼠,并用PCR技术进行鉴定。结果表明:成功获得嵌合体小鼠;目的基因2S-IRES-EGFP已整合入F0代及F1代嵌合体小鼠的鼠尾基因组中。说明利用逆转录病毒可成功获得表达蜘蛛拖丝蛋白基因(2S)的转基因小鼠。     

人Bcl-2乳腺定位表达转基因小鼠的建立

以 p CAT、p WB和 p WC为原始质粒 ,构建 WAP启动子调控的 Bcl- 2乳腺组织特异性表达载体 p WBS。载体用Bgl +Sal +Pvu 酶切 ,回收 3.0 kb的基因片段 WAP- Bcl- 2 - SV40 Poly A,通过显微注射方法导入 C5 7BL / 6 J×DBA/ 2 JF1代小鼠受精卵的雄原核内。共注射 10 0 0枚卵 ,将存活的约 6 0 0枚卵分别移植至 2 9只假孕母鼠输卵管内 ,获得仔鼠 5 5只。PCR检测 ,阳性鼠 12只。Southern blot检测 ,阳性鼠 4只 ,其中公、母鼠各 2只 ,在饲养过程中 ,2只公鼠均意外死亡。Western blot证实 ,1只母鼠 Bcl- 2表达阳性 ,其 F1代的 40只小鼠中 ,有 18只呈 PCR阳性 ,其中母鼠8只 ,在 5个月的反复怀孕过程中 ,未观察到乳房有任何肿瘤或肿块的出现 ,证实 Bcl- 2单独在转基因鼠乳腺中表达不会引起转基因鼠乳腺癌的发生。     

山羊DCT基因启动子活性区及其转录因子调控探究

旨在探究山羊DCT基因启动子活性区及相关转录因子对该基因的调控作用,为山羊DCT基因的表达调控提供理论依据。通过对山羊DCT基因5′侧翼区序列及第一外显子区序列进行生物信息学分析,并与人和小鼠DCT基因启动子序列进行比对,同时结合在线启动子预测结果,采用快速克隆的方法构建5个5′系列缺失序列的启动子报告基因载体,以此为基础构建3′缺失序列的6个报告基因载体,并构建SOX10、MITF和OTX2转录因子结合位点点突变的6个报告基因载体,以瞬时转染的方法转染A375细胞,双荧光素酶检测试剂盒检测缺失片段和点突变片段的启动子活性。结果表明,成功构建了山羊DCT基因11个不同长度的启动子报告基因载体,-990~+232bp的P3片段荧光素酶活性极显著高于其他片段(P0.01),基于P3构建的3′系列缺失片段中-881~-154bp的P8片段荧光素酶活性极显著高于其他片段(P0.01)。转录因子SOX10结合位点突变的载体荧光素酶活性极显著降低(P0.01),MITF和OTX2结合位点突变的载体荧光素酶活性极显著增强(P0.01)。山羊DCT基因启动子核心调控区位于-881~-154bp区域,转录因子SOX10对山羊DCT基因发挥正调控作用,而转录因子MITF和OTX2对山羊DCT基因的调控作用尚需深入研究。     

新城疫病毒SX-1株F基因定点突变及真核表达研究

根据已发表的分离自麻鸡的新城疫病毒SX-1株F基因序列,采用PCR体外定点突变技术,设计2对引物,引物中含有突变位点.应用重叠PCR延伸法,分3次PCR扩增F基因,从而得到突变后的F基因,命名为F基因,使改造后的F基因编码的氨基酸裂解位点为112GlyArg-Gin-Gly-Arg-Leu117.在EeoR Ⅰ和Hind Ⅲ位点将F基因与转座载体pFastBac Ⅰ连接,获得重组质粒,并进行PCR、酶切鉴定,核苷酸序列测定正确的pFastBac-F'质粒转化到DH10Bac宿主茵,将目的基因定向插入到Bacmid质粒中,经筛选获得的重组Bacmid F'质粒转染Sf-9昆虫细胞,并进行表达检测,表达产物间接免疫荧光试验阳性,经SDS-PAGE、Western-blotting检测显示,获得分子量约63 ku的蛋白特异条带,说明F'重组蛋白表达成功.     

调控民猪Tβ4基因转录因子的筛选与分析

为了筛选调控民猪胸腺β4（Tβ4）基因转录的增强子,探究该基因的表达调控机制,本研究以民猪基因组DNA为模板,通过PCR扩增Tβ4基因启动子区系列截短片段,与pMD18-T载体连接构建克隆质粒;通过双酶切和连接反应将系列截短片段定向连入pGL3-basic载体构建双荧光素酶重组质粒;将重组质粒转染PK15细胞系,利用双荧光素酶检测系统测定重组质粒的相对荧光素酶活性;根据相对荧光素酶活性的高低进一步筛选Tβ4基因的启动子核心区域;利用3个在线软件预测核心区域内的转录因子结合位点,根据预测结果,使用重叠PCR定点缺失转录因子结合位点构建突变载体,在PK15细胞中以野生型载体为对照检测突变载体的相对荧光素酶活性。结果表明,试验成功构建了6个Tβ4基因系列截短的启动子片段,其中5个片段具有明显的活性。经过两轮的双荧光素酶活性检测发现,-155~-105 bp区域为民猪Tβ4基因的启动子核心区域,经生物信息学分析发现,该区域存在E2F-1、MYBAS1和ELK-1转录因子的结合位点。利用定点缺失构建了3个转录因子缺失的突变载体,经双荧光素酶检测发现仅有ELK-1结合位点的缺失,会造成启动子活性的显著下降（P<0.05）。据此推测ELK-1是民猪Tβ4基因转录的正调控元件。     

胸膜肺炎放线杆菌apxIIC-/kanr 基因缺失减毒株的构建

重组转移载体pBSKA通过电转化导入亲本菌胸膜肺炎放线杆菌血清7型（APP-7）WF83株,电转化后的产物涂布于TSB／Kan平板,2d获得突变株。卡那霉素抗性实验证实突变株有卡那霉素抗性;NAD依赖性实验证实突变株依赖NAD生长;PCR鉴定证实了卡那霉素抗性基因置换了apxlIC基因,并证实突变株中无pBSKA质粒的存在;溶血活性实验证实突变株完全失去了溶血活性;细胞毒性实验证实突变株的细胞毒性完全丧失;对小鼠的安全性实验证实突变株的毒力显著减弱,突变株对小鼠是安全的;遗传稳定性实验证实,突变株在体外连续传30代和在体内传10代均不会发生卡那霉素抗性的丢失。结果表明实验成功构建了基因缺失减毒株,为进一步以此突变株作为基因工程弱毒活疫苗株开展研究奠定了一定的基础。     

β干扰素转基因小鼠的建立和特性研究

选择ICR小鼠为受试动物,应用显微注射仪,将线状人β干扰素基因,按2940～10000拷贝,1～3pL的剂量注射到供体受精卵的雄前核,然后移植到假孕受体的输卵管。实验先后注射了301个受精卵,移植到20只假孕受体,其中5只妊娠,产仔25只。从所获得的25只亲代小鼠的尾组织提取DNA,用内切酶BamHI消化,以[α-~(32)P]-dCTP标记的上述外源基因为特异性核酸探针,应用DNA印迹法检测这些小鼠DNA内外源基因的整合状况.结果表明,亲代小鼠中有人β干扰素基因重组子的转基因小鼠,杂交带在6.8kb位置。应用上述同样方法对亲代转基因小鼠的子1代组织DNA检测发现,绝大多数小鼠的标本除见到1条1.8kb人β干扰素基因的较弱杂交带外,还有数条5.0kb以上强弱各异的杂交带,表明这种外源基因不仅整合到了亲代小鼠的遗传物质内,而且可经垂直方式传给子代。人β干扰素基因的鼠体水平表达检测发现,1只子1代转基因小鼠的肿瘤组织浸出液中含有人β干扰素,滴度达160U/mL,表明整合在小鼠DNA内的人β干扰素外源基因不经诱导而有一定表达。     

鸡Dazl基因启动子活性检测及其诱导剂的初步筛选

论文旨在确定Dazl基因核心启动子活性调控区,并比较不同诱导剂的诱导效率,筛选出最佳基因诱导剂。用PCR技术扩增不同长度的Dazl基因启动子,插入到pEGFP-N1和/或pGL3-basic载体中,构建重组载体;再将这些重组载体分别转染DF-1细胞系和GC-1细胞系,使用双荧光素酶报告基因检测系统测定其转录活性,确定Dazl基因启动子核心活性区域;添加单因素或多因素诱导因子,比较不同诱导剂以及诱导剂组合对鸡Dazl基因启动子活性的影响大小。如皋黄鸡Dazl基因的-932bp~-186bp区域在DF-1和GC-1两种细胞中,都有不同程度的启动活性,而-186bp~-39bp启动子活性几乎完全丧失;诱导剂筛选结果表明,FSH+E2组和Am80组、E2组能够显著提高Dazl基因启动子的活性,RA组、ATRA组、FSH组和睾酮组都不同程度地提高了启动子的活性,而睾丸提取液和BMP4对启动子活性没有显著影响。通过体外诱导实验筛选出如皋黄鸡Dazl基因最适诱导剂,为鸡ESCs体外向雄性生殖细胞分化的细胞诱导剂进一步筛选奠定了基础。     

猪MSTN基因敲除载体的构建及细胞筛选

构建猪肌肉生长抑制素(Myostatin,MSTN)基因的打靶载体并获得敲除MSTN基因的猪胎儿成纤维细胞.以Puro为正筛选基因,白喉毒素-A(DT-A)为负筛选基因.将同源长臂和同源短臂分别插入Puro基因的两侧.同源长短臂分别为4 294 bp和1 015 bp,定点敲除MSTN基因的部分内含子2和部分外显子3.采用FugeneHD 转染法将打靶载体转入37 d的猪胎儿成纤维细胞中,转染后的细胞采用嘌呤霉素筛选.结果显示,成功构建了对猪MSTN基因部分区域进行敲除的打靶载体,共得到48个具有药物抗性的细胞克隆,经PCR检测,获得2个正确同源重组的细胞克隆.