MEF2C基因RNA干扰质粒的构建及干扰效率测定

为了构建猪MEF2C基因的RNA干扰重组质粒,并筛选出最佳干扰效率的序列,本试验采用RNAi技术,设计并合成了3条针对猪MEF2C基因的RNA干扰序列,构建了RNA干扰重组质粒(命名为siRNA-1,siRNA-2,siRNA-3),将其转染到小鼠C2C12细胞,并用实时定量PCR检测细胞中MEF2C基因mRNA的表达,Western blot测定细胞中MEF2C基因蛋白的表达。结果表明:重组质粒经PCR扩增后显示产物大小与预期一致,产物经双酶切及测序鉴定该序列与NCBI提供的序列一致。重组质粒转染C2C12细胞后,MEF2C基因mRNA表达受到不同程度抑制,抑制率分别为(33.67±2.51)%、(21.00±3.60)%、(71.67±4.04)%。Western blot结果表明MEF2C基因蛋白表达受到不同程度抑制,抑制率分别为(47.33±0.05)%、(38.25±0.16)%、(67.27±0.12)%。本试验成功构建猪MEF2C基因干扰重组质粒,最终确定干扰质粒(siRNA-3)具有最佳干扰效果,证实MEF2C基因的干扰质粒能有效抑制目的基因mRNA和蛋白的表达,为探讨该基因与肌肉肉质性状的关系提供理论基础。     

猪skMLCK基因RNAi慢病毒载体的构建及干扰效率测定

为了构建猪骨骼肌肌球蛋白轻链激酶(sk MLCK)基因有效短发夹RNA(shRNA)的慢病毒载体,筛选出最佳干扰效率的序列,采用RNAi技术,设计并合成3条siRNA干扰序列,插入到慢病毒穿梭质粒(h U6-CMV-puror-Ploy A)上,与慢病毒包装系统共转染293T细胞,收集病毒上清并进行病毒滴度的测定,将其转染小鼠C2C12细胞,分别用实时定量PCR和Western blot方法检测细胞中sk MLCK基因mRNA和蛋白的表达。结果显示:PCR扩增和测序分析结果显示靶向sk MLCK RNAi慢病毒载体构建成功;转染小鼠C2C12细胞后,sk MLCK基因mRNA和蛋白均受到不同程度抑制,实时定量PCR显示,抑制率分别为(29.2±4.43)%、(76.4±7.33)%、(20.0±1.8)%;Western blot显示,抑制率分别为(29.6±5)%、(42.4±1.6)%、(34.3±1.2)%。结论:成功构建猪sk MLCK基因有效shRNA的慢病毒载体,确定干扰载体-2(sk MLCKRNAi-2)具有最佳干扰效果,证实sk MLCK基因RNAi慢病毒载体能有效抑制目的基因mRNA和蛋白的表达,为进一步研究该基因与肌肉肉质性状的关系奠定了基础。     

利用RNAi抑制牛骨髓间充质干细胞中朊蛋白基因（PRNP）的表达

利用RNAi技术，根据牛源PRNP基因eDNA设计3段siRNA序列和1个阴性对照序列，分别将其连接到RNA干扰载体pRNAT-U6．1／Neo上构建成shRNA载体，并将shRNA载体转染牛骨髓间充质干细胞（BMSC）；通过Real-timePCR和WesternBlotting筛选抑制效果最佳的载体；并用800mg／LG418对转染最佳载体的细胞进行药物筛选。结果显示：成功构建了3个靶向shRNA载体和1个阴性对照shRNA载体；转染后48h在荧光镜下检测各组均可观察到绿色荧光的表达；Real-timePCR和WesternBlotting结果显示，3个靶向shRNA载体在不同时间段均在一定程度上下调了PRNPmRNA的表达，抑制了朊蛋白PrP^c 的生成，得到了1个最佳干扰载体sh3；通过药物筛选出了稳定转染的细胞单克隆。本研究获得了1个有效抑制朊蛋白基因表达的shRNA载体，并筛选出稳定转染的细胞单克隆，上述结果可为抗疯牛病体细胞核移植提供供体细胞。     

RNAi表达载体对avUCP基因表达的抑制作用

研究RNA干扰（RNA interference,RNAi）表达载体对UCP基因的抑制作用。针对鸡解耦联蛋白（avianuncoupling protein,av UCP）基因,构建4种RNAi质粒表达载体（分别称为A、B、C和D号载体）。再经过脂质体法转染成肌纤维细胞,应用荧光定量PCR及流式细胞术检测其对av UCP mRNA及蛋白表达的影响。构建的4种表达载体均抑制了av UCP的mRNA及蛋白的表达,其中转染C号载体的成肌纤维细胞av UCPmRNA表达相当于空白对照组的14.6%,蛋白抑制率达93.7%。RNAi表达载体可以有效的抑制avUCP基因的表达。     

从江香猪PHKG2基因超表达载体和RNA干扰载体的构建及其表达

旨在克隆从江香猪磷酸化酶激酶γ2(phosphorylase kinase gamma 2,PHKG2)基因编码区,并对PHKG2基因功能进行初步探究。本研究利用RT-PCR法扩增从江香猪PHKG2基因完整CDS区。通过构建pEGFP-N3-PHKG2超表达载体,设计并合成4对针对从江香猪PHKG2基因的RNAi表达载体,瞬时转染至C2C12细胞株和从江香猪肾细胞中,以正常生长的细胞为空白对照,24h后检测各个重组载体的绿色荧光蛋白的表达情况。48h后提取细胞总RNA,利用qRT-PCR方法检测目的基因PHKG2和糖原代谢相关基因糖原磷酸化酶(glycogen phosphorylase,muscle form,PYGM)、肌肉糖原合成酶(glycogen synthase 1(muscle),GYS1)、磷酸甘油酸变位酶(Phosphoglyce rate mutase,PGAM2)基因mRNA的表达情况,并且测定各组细胞中的糖原含量。结果表明,经过双酶切、测序检测以及脂质体瞬时转染至C2C12细胞中,验证超表达载体pEGFP-N3-PHKG2和4对RNAi表达载体均构建成功。转染至从江香猪肾细胞后,相对于空白对照(Blank)和阴性对照(pEGFP-N3),超表达载体pEGFP-N3-PHKG2能极显著提高PHKG2基因的表达量(P0.01),同时显著上调PGAM2、PYGM基因的表达量(P0.05),并且显著降低细胞中糖原的含量(P0.05)。各RNAi载体中,相对于空白对照(Blank)和阴性对照(NC),shRNA-1的干扰效率较高,极显著下调PHKG2基因的表达量(P0.01),显著下调PGAM2、PYGM、GYS1基因的表达量(P0.05),并且显著升高细胞中糖原含量(P0.05)。shRNA-2极显著下调PHKG2基因的表达量(P0.01);shRNA-3对PHKG2基因的表达也能起到显著的干扰作用(P0.05);shRNA-4对于所检测的4个基因干扰效果不明显;shRNA-2、shRNA-3、shRNA-4转染细胞后,细胞中糖原含量升高水平不明显。PHKG2基因超表达和RNAi后可分别明显上调和抑制PHKG2、PYGM、PGAM2、GYS1基因的表达,并且分别降低和提高糖原含量,可能是影响从江香猪猪肉品质的重要候选基因,为进一步研究PHKG2基因在细胞糖原代谢通路中的作用机制奠定基础。     

敲低RACK1基因抑制C2C12细胞中MyoG和MHC基因表达

本实验旨在研究RNA干扰(RNAi)RACK1基因对C2C12成肌细胞中肌分化标志基因MHC和MyoG表达的影响。将人工合成的靶向RAKC1基因的3条si RNA(1,2,3)转染C2C12细胞,用RT-qPCR方法检测并筛选干扰效率最高的1条siRNA。将筛选出的si RNA转染C2C12成肌细胞并诱导细胞分化,通过RT-qPCR、Western blot和免疫荧光方法在mRNA及蛋白水平检测RACK1基因沉默后对MHC和MyoG表达的影响。此外,Western blot方法检测RACK1基因沉默后对PI3K/Akt和Erk/MAPK通路激活的影响。结果表明:RACK1-si RNA-2干扰效率最高,转染48 h后抑制率可达70%。随后,C2C12细胞转染si RNA-2,诱导分化48h后RTqPCR表明,MHC和MyoG的m RNA表达均显著性下调(P<0.05);诱导分化72 h后,Western blot和免疫荧光结果表明MHC和MyoG的蛋白表达明显低于对照组,但AKT和Erk磷酸化水平未见明显变化。上述结果表明,干扰RACK1能显著抑制MHC和MyoG的表达,提示RACK1正向调控C2C12成肌细胞的分化。     

猪akirin2基因的克隆与真核表达

Trizol法从猪脾脏中提取总RNA,RT-PCR方法得到猪Akirin2的完整编码区,软件分析猪Akirin2的核酸序列与蛋白序列,进行染色体定位。将Akirin2构建到带有荧光标记的真核表达载体pEGFP-C1中,通过脂质体转染法将pEGFP-Akirin2转入猪脐静脉血管内皮细胞系(SUVEC)中进行表达。结果表明,该序列编码203个氨基酸,猪akirin2基因定位于猪1号染色体,含有4个外显子,猪与牛的Akirin2蛋白高度同源。重组表达质粒pEGFP-Akirin2经双酶切鉴定和测序分析,表明构建成功,pEGFP-Akirin2转染SUVEC细胞后,经荧光检测证实转入的akirin2基因得到表达。研究结果为探讨猪Aki-rin2蛋白在免疫调控中的功能提供了基础数据。     

羊卵泡抑制素α亚基基因siRNA真核表达载体的构建

为了构建羊抑制素α亚基(IHNα)基因靶向siRNA真核表达载体,以也木勒白羊为试验动物,依据Gen Bank的INHα基因序列(KP-113678.1)设计3个不同位点的干扰片段,利用RNAi技术和实验室常规方法将3个干扰片段连接到干扰RNA真核表达载体中,并对干扰载体进行相关检测和鉴定。结果表明:干扰表达质粒能在绵羊颗粒细胞中成功表达,且转染率50%左右,通过Q-PCR和蛋白表达试验发现,沉默率达到83%。     

慢病毒介导siRNA抑制O型口蹄疫病毒ON株病毒复制

探究RNA干扰(RNA interference,RNAi)技术对口蹄疫病毒复制的抑制作用,本研究选取O型口蹄疫病毒ON株,以ON株口蹄疫病毒3C、3D、VP1蛋白基因作为靶基因。对每一个靶基因设计并合成两对小片段发夹RNA(short hairpin RNA,shRNA)引物,分别命名为VP1-1、VP1-2、3C-1、3C-2、3D-1、3D-2,依据RNAi的原理构建6个shRNA的重组表达质粒,转染BHK21细胞后并接种ON口蹄疫病毒,通过对TCID50的测定和使用实时荧光定量PCR的检测筛选出能高效抑制ON口蹄疫病毒复制的重组质粒;将能够高效抑制ON口蹄疫病毒复制的重组质粒进行慢病毒的制备并筛选稳定的BHK21细胞系,通过对TCID50的测定和使用实时荧光定量PCR的检测慢病毒干扰载体对ON口蹄疫病毒复制的抑制作用。结果显示,构建的6个shRNA重组表达质粒抑制率均在71.5%~93.2%,其中PLKO.1-VP1-2和PLKO.1-3D-1的抑制效果最为明显,分别为93.2%和90.8%;慢病毒干扰载体PLKO.1-VP1-2和PLKO.1-3D-1的抑制效率在88.3%~95.49%。对研究结果表明,在细胞的水平上挑选出有效抑制ON口蹄疫病毒复制的基因干扰片段,并成功制备慢病毒干扰载体,为后续抗口蹄疫病毒的转基因羊生产培育奠定了实验基础。     

绵羊内皮生长因子siRNA载体构建及其在成纤维细胞中的表达

研究旨在构建绵羊血管内皮因子(VEGF)基因小干扰RNA(siRNA)载体并对其在成纤维细胞中的表达进行探索。实验构建了以VEGF基因片段为靶位点的3个siRNA质粒载体,即PGC-1、PGC-2、PGC-3,通过脂质体介导转染方法将干扰载体转入绵羊成纤维细胞中,利用ELISA测定3个干扰载体转染入成纤维细胞后细胞中VEGF的表达量。结果表明:各组转染后细胞中VEGF的表达量分别为47.78、24.45、8.36、13.99 pg/mL,转染载体PGC-2的成纤维细胞中VEGF表达量最少。上述结果说明,在绵羊成纤维细胞中可发生RNA干扰现象,且干扰载体PGC-2的干扰效率最高,RNA干扰技术有效改变了VEGF的基因表达。     

绵羊Myostatin基因shRNA慢病毒载体的构建与鉴定

针对绵羊Myostatin基因特异性序列,设计4对shRNA,并合成高表达载体。将干扰质粒和高表达载体瞬时共转染HEK293细胞,应用Real-time PCR鉴定干扰效率,将筛选到最有效的shRNA表达载体和pDONR221载体进行BP重组反应,以获得含干扰序列的入门载体。然后将含干扰序列的入门载体和慢病毒表达的目的载体pLenti6/BLOCK-iT-DEST进行LR重组反应,以获得含干扰序列的慢病毒表达载体。qPCR检测病毒物理滴度。结果本试验成功构建绵羊Myostatin基因RNAi慢病毒载体,病毒的滴度为：9.3×109 TU/mL。为研究Myostatin基因对肌肉生长的影响提供了稳定感染细胞载体。     

RNAi靶向N基因抑制猪繁殖与呼吸综合征病毒的复制

根据编码猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)核衣壳蛋白(N)基因的序列,设计3个干扰靶位(N12、N23、N26),构建siRNA表达载体,转染Marc-145细胞后接毒,测定病毒TCID50、CPE,并利用实时荧光定量PCR及间接免疫荧光检测病毒在Marc-145细胞上的复制情况。结果表明,利用RNAi技术靶向N基因,其中N12干扰靶位可以高效抑制PRRSV的增殖,证实N基因可能是病毒复制所必需的结构基因,所选的干扰靶位是病毒复制的关键性位点。     

RNA干扰DGAT1和DGAT2在猪肝细胞和肌内前体脂肪细胞中表达的研究

本研究旨在探索DGAT1和DGAT2基因表达对猪脂肪沉积效率的影响。以3日龄宗地花猪为实验动物,针对DGAT1和DGAT2基因m RNA序列设计6对sh RNA序列,构建RNA干扰表达载体,将DGAT1和DGAT2的sh RNA干扰载体分别转染至猪的肝细胞和肌内前体脂肪细胞中,采用RT-q PCR筛选出肝细胞和肌内前体脂肪细胞中的最佳sh RNA干扰载体,将最佳干扰载体再次转染肝细胞和肌内前体脂肪细胞,测定细胞代谢液中甘油三酯和总胆固醇含量变化。结果表明:所构建的干扰载体对肝细胞中DGAT1和DGAT2基因的最高抑制效率分别为78.45%和87.52%,对肌内前体脂肪细胞中DGAT1和DGAT2基因的最高抑制效率分别为82.24%和89.82%;肝细胞和肌内前体脂肪细胞培养液中甘油三酯和总胆固醇的含量均降低,其中转染p GPU6/GFP/Neo-DGAT2-1实验组的肝细胞培养液中甘油三酯含量显著低于空白组(P0.05)。结果提示,抑制DGAT1和DGAT2基因的表达,可降低猪肝细胞和肌内前体脂肪细胞代谢液中甘油三酯和总胆固醇的含量。     

小鼠Dazl基因融合蛋白表达载体的构建及转染

根据NCBI数据库上公布的小鼠Dazl基因的mRNA序列设计引物,以小鼠睾丸组织RNA为模板,RT-PCR扩增小鼠Dazl基因编码区片段,并将其克隆到增强型绿色荧光蛋白表达载体pEGFP-C1中,构建重组融合蛋白表达载体pEGFP C1-Dazl,单双酶切和测序验证正确.将pEGFP-Cl-Dazl质粒转染293和NIH 3T3细胞,荧光显微镜下观察到融合表达的绿色荧光蛋白,且呈胞质表达;对照组转染pEGFP-C1,绿色荧光遍布整个细胞.Dazl蛋白的免疫荧光试验也证明重组载体转染后,Dazl基因和GFP共同定位于胞质部分.pEGFP C1-Dazl融合蛋白表达载体的成功构建为进一步研究生殖特异性基因Dazl在小鼠和大型动物的表达特性奠定了一定的基础.     

牛Mx1基因重组慢病毒载体的构建及沉默Mx1细胞的获得

采用RT-PCR技术从牛肾细胞中扩增出Mx1基因,构建牛Mx1基因过表达重组载体;针对牛Mx1mRNA序列设计shRNA引物对,构建针对牛Mx1的RNAi载体。将牛Mx1的过表达载体和RNAi载体共转染293T细胞,利用Western blot方法检测牛Mx1蛋白的表达情况,筛选有效沉默牛Mx1的shRNA;将有效沉默Mx1的RNAi载体转染牛胎儿气管原代上皮细胞,经流式细胞分选,Western blot检测,获得沉默牛Mx1的稳定细胞系。结果表明,成功构建了牛Mx1过表达重组载体pcDNA3.1-Mx1和RNAi载体RNAi-Mx1A、RNAi-Mx1B、RNAi-Mx1C,筛选到RNAi-Mx1A沉默牛Mx1效果最好;经流式细胞分选和Western blot检测,获得有效沉默牛Mx1的牛胎儿气管原代上皮细胞,为进一步探讨牛Mx1抗病毒作用及机制的研究奠定试验基础。     

绵羊itgαv基因靶向RNAi表达载体的构建和筛选

为了探讨和分析整联蛋白αv亚基基因(integrin alpha v,itgαv基因)的功能及受体基因表达量下调对口蹄疫病毒复制的影响,试验构建并筛选了绵羊itgαv基因的RNAi载体,根据绵羊itgαv基因核苷酸序列,设计了3条特异性双链小干扰RNA(short interfering RNA,siRNA)分子,将合成的DNA片段退火形成双链后,连接到p Genesil-1.3载体人源U6启动子下游,分别命名为Genesil-αv1、Genesil-αv2、Genesil-αv3;以乳腺组织RNA反转录产物为模板,扩增绵羊itgαv,并将其克隆入p EGFP-N1载体多克隆位点,构建itgαv与GFP蛋白融合表达载体p EGFP-itgαv,用上述Genesil-αv1、Genesil-αv2、Genesil-αv3载体分别与p EGFP-itgαv共转染豚鼠BHK-21细胞之后,通过绿色荧光信号观察和半定量RT-PCR检测siRNA分子对itgαv基因表达的抑制效果,经酶切及测序鉴定以及瞬转试验证实,载体表达的RNAi分子构建成功,且能有效抑制目标基因的体外表达。结果表明:研究成功构建了有效抑制itgαv基因表达的RNAi载体。     

小鼠MSTN基因RNA干涉载体的构建及干涉效率的检测

为了筛选小鼠肌肉生长抑制素(MSTN)基因的干涉序列,根据GenBank中小鼠的MSTN基因序列,采用RT-PCR方法克隆获得MSTN基因序列,构建其真核表达载体pcDNA 3.1(+)-MSTN;根据MSTN基因序列设计合成3种MSTN基因干涉序列(M1、M2、M3),并构建相应的RNA干涉载体pRNAT-M1、pRNAT-M2、pRNAT-M3。将构建的真核表达载体pcDNA 3.1(+)-MSTN单独或分别与3种干涉载体共转染293GP细胞,检测干涉载体对MSTN基因的干涉效率。结果表明:试验成功克隆得到与GenBank中的序列同源性为99.91%的小鼠MSTN基因序列,并构建了真核表达载体pcDNA 3.1(+)-MSTN;与转染pcDNA 3.1(+)-MSTN后的293GP细胞中MSTN基因的相对表达量(1.000)相比,转染pRNAT-M1、pRNAT-M2、pRNAT-M3后MSTN基因相对表达量明显下降,pRNAT-M1的干涉效率最高。说明研究成功获得对MSTN基因表达具有明显干涉作用的干涉序列。     

敖汉细毛羊Hoxa7基因表达载体的构建及在成纤维细胞中的表达

为了构建敖汉细毛羊Hoxa7基因表达载体以及研究表达载体转染成纤维细胞后基因表达量的变化,试验从40日龄敖汉细毛羊肩部皮肤提取RNA并反转录成cDNA,参照GenBank中Hoxa7基因的CDS区序列设计1对引物;将PCR扩增获取的Hoxa7基因CDS片段连接到pEASYTM-T1载体上,构建pEASYTM-T1-Hoxa7克隆载体,将克隆载体转化至大肠杆菌DH5α感受态细胞中;从pEASYTM-T1载体上切下Hoxa7基因片段,连接到pcDNA3.1表达载体上,再次转化至大肠杆菌DH5α感受态细胞中;将重组表达载体pcDNA3.1-Hoxa7瞬时转染到传代的成纤维细胞中,利用实时荧光定量PCR技术、Western-blot方法检测成纤维细胞中Hoxa7基因的mRNA和蛋白表达情况。结果表明:重组表达载体pcDNA3.1-Hoxa7构建成功;瞬时转染到成纤维细胞中后, Hoxa7基因的mRNA和蛋白表达量均极显著升高(P0.01)。说明敖汉细毛羊Hoxa7基因在成纤维细胞中能够高效表达。     

环状RNA mmu-circ-Pax3.1表达载体的构建及初步验证

试验旨在探讨利用环状RNA表达载体在体外表达环状RNA mmu-circ-Pax3.1的可行性。利用反向PCR及测序证实mmu-circ-Pax3.1的存在,将其对应的线性序列克隆到环状RNA表达载体pc DNA3.1(+)CircRNA Mini Vector中,构建重组载体pc DNA3.1(+)CircRNA-mmu-Pax3.1,经PCR、酶切、测序等对重组质粒进行鉴定。利用脂质体2000转染试剂将重组质粒转染到293细胞中,在倒置荧光显微镜下观察细胞转染情况。最后利用RT-PCR检测正常细胞组、空载体组及试验组中环状RNA mmu-circ-Pax3.1的表达情况。结果表明,试验成功构建了环状RNA mmu-circ-Pax3.1表达载体,可在293细胞中高效转录mmu-circ-Pax3.1。试验利用基因工程技术构建的环状RNA mmu-circ-Pax3.1表达载体,通过脂质体法转染293细胞,使其高效转录,为深入研究mmu-circ-Pax3.1的功能奠定了基础。     

猪新基因CFL2真核表达载体的构建及在C2C12细胞中的瞬时表达

从猪的股二头肌中提取总RNA,利用RT-PCR技术从猪骨骼肌中获得CFL2基因的编码区序列,T-A克隆至PMD-18T载体,经HindⅢ和XhoⅠ酶切后定向克隆至真核表达载体pCDNA3.1(+)中。获得的重组质粒pCDNA3.1(+)/CFL2用限制性内切酶酶切分析和DNA测序分析鉴定,并经脂质体瞬时转染C2C12细胞,最后利用PCR检测转基因细胞中CFL2基因的存在及其表达情况。结果显示:猪CFL2基因已克隆到真核表达载体pCDNA3.1(+)中,转染的C2C12细胞中检测到细胞内较高量CFL2的表达。pCDNA3.1(+)/CFL2真核表达载体的成功构建,为深入研究CFL2基因在猪肌肉细胞中的功能奠定基础,为猪肉质品质的改良提供了新的思路。