靶向绵羊MSTN基因的锌指核酸酶腺病毒表达载体的构建及活性验证

旨在构建并包装打靶绵羊MSTN基因的位点特异性锌指核酸酶腺病毒表达载体,以借助腺病毒的高转染效率和非整合性以及锌指核酸酶的高效性和特异性实现对绵羊MSTN基因的敲除。本研究利用PCR扩增T2A序列和锌指核酸酶异源二聚体序列,测序鉴定后依次克隆至pAdTrack-CMV,得到pAdTrack-ZFNL-T2A-ZFNR穿梭载体,将之与腺病毒骨架载体pAdEasy-1共转染至BJ5183菌株进行同源重组,以构建pAdEasy-ZFNL-T2A-ZFNR表达载体。然后用上述表达载体转染HEK293细胞进行重组腺病毒的包装,将PCR鉴定阳性的病毒进行扩增并测定病毒滴度。侵染绵羊胎儿成纤维细胞检测重组腺病毒对靶细胞的侵染能力,并用Western blot方法检测绵羊胎儿成纤维细胞中ZFN的表达,进而在细胞水平验证ZFN的活性。结果,包装得到的锌指核酸酶重组腺病毒能够高效侵染绵羊胎儿成纤维细胞并表达ZFN,腺病毒介导的ZFN可识别并切割绵羊MSTN基因。本研究成功获得靶向识别并切割绵羊MSTN基因的锌指核酸酶重组腺病毒。     

水牛抑制素α亚基基因RNAi载体构建与检测

抑制素通过反馈抑制促卵泡素的合成与分泌影响动物的生殖功能,将动物的繁殖力控制在种属特有的水平。为探讨通过抑制素基因沉默提高水牛繁殖力的可行性,本文构建并筛选了水牛抑制素α亚基基因的RNAi载体。根据实验室克隆的水牛INH—α基因序列,设计合成了5对特异性单链siRNA序列,经退火形成双链,连入pSilencer4．1-CMVn60载体。重组质粒经酶切及测序正确后转染水牛卵泡颗粒细胞。48h后,采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术检测不同组转染细胞中INH—α基因的相对表达水平,再选择沉默效率高的载体分别检测转染后24、48、72和96h抑制效率的变化。结果显示,经酶切和烈序验证成功构建pSilencer4．1—145、pSilencer4．1-308、pSilencer4．1-769、pSilencer4．1-1013和pSilencer4．1—1053共5个重组RNAi表达载体,其中pSilencer4．1-308、pSilencer4．1—769、pSilencer4．1—1013和pSilencer4．1-1053具有抑制效果,抑制效率分别为58．8％、44．9％、67．4％和43．9％。选择pSileneer4．1—1013载体转染颗粒细胞24、48、72和96h后的抑制效率分别为27．1％、61．0％、57．0％、41．2％,转染48h后抑制效率最高。本研究成功构建了有效抑制的水牛INH—α基因表达的RNAi载体,为研制INH—α沉默的转基因水牛新品系奠定了基础。     

紫花苜蓿MsZIP基因RNAi表达载体的构建及苜蓿转化

根据已经得到的MsZIP基因序列(GenBank序列号:HQ911778),设计两对含有酶切位点的引物ZIPF1/ZIPF2和ZIPR1/ZIPR2,合成用于构建干扰载体的正反义片段。将正反义片段插入到载体pART27中,构建成为含有发夹结构的RNAi干扰载体pART-F-R。采用农杆菌介导的方法,将该干扰载体成功转化到苜蓿中,得到9株抗性苗,选取其中的3株进行PCR鉴定,结果表明成功得到转基因苜蓿。     

紫花苜蓿MsCOL1基因RNAi表达载体的构建及转化

根据紫花苜蓿CONSTANS类似基因MsCOL1基因(登录号:DQ661682)序列,设计含有酶切位点的两对特异性引物,以紫花苜蓿cDNA为模板,分别合成用于构建干扰载体的正反义片段,将正反义片段分别插入表达载体pART27的相应位置,构建含有发夹结构的RNAi载体pART-S-A.利用农杆菌介导方法,将pART-S-A转化到紫花苜蓿中,经PCR检测,获得了7株转基因植株.经RT-PCR检测,证明转基因植株中MsCOL1基因表达量有所下降,其中5株的表达量明显的降低.结果表明,已构建成功具有发夹结构的RNAi载体pART-S-A,它可有效的抑制紫花苜蓿MsCOL1基因.     

绵羊NYD-SP27基因真核表达载体的构建及表达

为了构建绵羊NYD-SP27基因重组真核表达载体,进一步研究该基因的功能,试验根据GenBank中公布的绵羊NYD-SP27基因序列设计引物,克隆绵羊NYD-SP27基因,将其连接至真核表达载体pmcherry-n1中,在目的基因和红色荧光蛋白之间通过猪捷申病毒2A肽(P2A)连接以实现共表达,将重组质粒pmcherry-Flag-NYDSP-P2A转染至HEK-293FT细胞中,48 h后通过荧光显微镜可观察红色荧光,构建NYD-SP27真核表达载体成功。结果表明:重组质粒pmcherry-Flag-NYDSPP2A在HEK-293FT细胞中得以表达;P2A在NYD-SP27蛋白和红色荧光蛋白翻译过程中已起到自我剪切的作用。     

绵羊白细胞介素2基因的克隆与表达载体构建

从绵羊血中分离白细胞,提取绵羊白细胞RNA,利用RT-PCR、PCR扩增绵羊白细胞介素2(OvineIL-2)基因。将OvineIL-2PCR产物与TE载体定向连接,用SaLI和BamHI双酶切重组TE,利用低溶点胶回收500bp大小的片段;将其补平后与PPSD质粒连接,用EcoRI酶切鉴定,找出正向连接重组质粒。用BamHI酶切重组PPSD质粒,低熔点胶回收2500bp大小的片段;将其与经BamHI酶切去磷酸化的PME290表达质粒连接,筛选出阳性重组PME290,即为OvineIL-2基因表达载体。     

象草4CL基因片段的克隆及RNAi 表达载体构建

 象草是热带和亚热带地区广泛栽培的多年生资源植物。为探讨华南象草４-香豆酸：ＣｏＡ 连接酶（4CL）基因下调表达对木质素合成的影响,本研究设计１对特异引物,ＰＣＲ 扩增获得一段长为３７４ｂｐ的干扰片段。通过ＴＯＰＯ 克隆,将该片段克隆到载体ｐＣＲ ／ＧＷ／ＴＯＰＯ  ,构建了入门克隆载体ｐＥＮＴＲ-４CL;再经过ＬＲ 反应使ｐＥＮＴＲ-４CL上的干扰片段进入目的载体ｐＣＢ２００４Ｂ 上,形成表达载体ｐＣＢ２００４Ｂ-４CL,最后通过冻融法将其转入到根癌农杆菌ＥＨＡ１０５中。菌液ＰＣＲ 结果表明ＲＮＡｉ质粒已成功转入农杆菌,为进一步利用ＲＮＡｉ技术研究４CL基因的功能奠定了基础。     

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。     

犊牛前胸腺素α基因的克隆及表达载体的构建和鉴定

胸腺是机体免疫系统的中枢器官,它所分泌的胸腺素是一组活性肽类物质,分为α族胸腺素和β族胸腺素.胸腺素α族包括前胸腺素α（prothymosin-α,ProT-α）和胸腺素α1、α2、α5、α7.胸腺素能提高机体溶菌酶、补体C3和调理素水平,活化吞噬和巨噬细胞,促进干扰素和白细胞介素的分泌,可用于癌症的治疗.     

新疆肉用绵羊颗粒细胞抑制素βA基因RNAi载体的构建及其干扰效率验证

抑制素βA基因(inhibin-βA,INHβA)的表达与绵羊(Ovis aries)的产羔数有一定关系。为了观察INHβA对绵羊发情性状的影响以及在目的基因沉默后,引起的发情性状相关激素变化的情况,本研究利用RNAi技术构建载体干扰INHβA的表达。根据GenBank上绵羊INHβA(GenBank:NW_004080167.1)mRNA的序列设计干扰片段,通过酶切和测序验证,成功构建了4个INHβA基因RNAi质粒载体PLLU2G-shINHβA-1(I-1)、PLLU2G-shINHβA-2(I-2)、PLLU2G-shINHβA-3(I-3)、PLLU2G-shINHβA-4(I-4)和1个空载体(赛亚公司的PLLU2G)阴性对照;在成功分离卵巢颗粒细胞并建立培养体系后,利用Lip2000介导干扰载体转染细胞,通过荧光定量RT-PCR检测干扰前后INHβA的表达量。结果显示,4个干扰载体的干扰效率依次为34%,58%,39%,19%,其中I-2对INHβA表达的沉默效果最好。通过卵巢注射干扰载体I-2,检测干扰后绵羊血清INHβA、卵泡刺激素(FSH)、黄体生成素(LH)和雌二酮(E2)的含量。结果显示,注射干扰载体后INHβA和FSH分别呈现明显的下降和上升波峰,而血清中LH和E2水平没有发生明显变化。     

靶向FMDV受体猪源整联蛋白αv亚基基因抑制FMDV复制的最佳siRNA筛选

筛选靶向FMDV受体猪源整联蛋白αv亚基基因抑制FMDV复制的最佳siRNA.根据猪源αv mRNA序列,设计并合成siRNA,Lipofectamine 2000转染siRNA于PK-15细胞,利用qRT-PCR检测RNAi组(iαv-480、iαv-1719和iαv-2077)、空白组(Mock)和阴性对照组(Control)中αvmRNA表达情况;在转染siRNA12 h后通过接种100 TCID50,收集病毒液,测定TCID50,确定其抗病性变化.结果显示,瞬间转染PK-15后,与阴性对照组和空白组相比,3个RNAi组均不同程度抑制αv亚基基因表达,在24 h iαv-480组在mRNA水平抑制90.1％,作用最明显.TCID50测定表明iαv-480组有较低的病毒滴度,说明其抗病性增加.针对猪源整联蛋白αv亚基基因的最佳siRNA的筛选成功,为深入研究干扰FMDV受体抗FMDV转基因路线奠定了基础.     

哈萨克羊抑制素α基因原核表达载体的构建及其诱导表达

本实验以新疆哈萨克羊睾丸组织为实验材料,提取组织总RNA,经反转录得到c DNA并以此为模板,用以Gen Bank(NM_001308579.1)序列为参考设计的特异性引物进行PCR扩增,之后将扩增产物与p ET32a(+)载体相连,构建重组质粒p ET32a(+)-INHα。将构建好的重组质粒转化到受体菌E.coli BL21中,经IPTG诱导,表达p ET32a(+)-INHα重组蛋白。对扩增产物的测序鉴定结果显示INHα基因克隆成功;经过酶切和测序鉴定确定准确构建了p ET32a(+)-INHα重组载体;经Tricine-SDS-PAGE电泳鉴定,检测到INHα基因编码区全序列表达的重组蛋白单一条带,这说明原核表达载体构建成功并在原核细胞中正常表达,这为今后绵羊INHα基因的免疫功能研究提供了参考依据。     

MSTN RNAi双元表达载体构建及效果试验

为了建立有效抑制MSTN基因表达的方法,本试验利用基因克隆技术构建MSTN RNAi双元表达载体,并利用脂质体介导转染成肌细胞、用SDS-PAGE和Western blottingf法检测蛋白质的表达.试验结果表明,以TA载体为克隆载体,pHANNIBAL为中间载体,可成功构建pEGFP-N1-M1-M2双元表达载体,将其转染成肌细胞48h后,该双元表达载体可明显抑制成肌细胞MSTN基因的表达.     

山羊RORα基因的克隆、表达载体构建及功能分析

旨在克隆山羊维甲酸相关孤儿受体α(RORα)基因并构建其真核表达载体,然后利用生物信息学工具系统分析RORα的生物学特性,最后对其在山羊生物钟系统中的作用机制进行初步探究。本研究以1只健康的12月龄雄性西农萨能奶山羊为试验动物,提取其肝组织总RNA,经逆转录PCR反转录为cDNA后,利用常规PCR扩增山羊RORα基因的编码区(coding sequence,CDS)片段,使用同源重组法将其与pcDNA3.1-Puro-N-3HA载体相连接; 重组载体经PCR、酶切和测序鉴定后,将阳性质粒命名为pcDNA3.1-3HA-gRORα; 将pcDNA3.1-Puro-N-3HA和pcDNA3.1-3HA-gRORα质粒分别转染至HEK293T细胞后,通过实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,qPCR)和蛋白质免疫印迹(western blotting,WB)技术检测山羊RORα的表达; 同时利用ExPASy、ProtScale等软件对山羊RORα基因进行系统的生物信息学分析。另外,使用同源重组法分别构建含有山羊生物钟基因BMAL1和NR1D1启动子片段的pGL4.10-BMAL1-Promoter-Luc及pGL4.10-NR1D1-Promoter-Luc的荧光素酶报告质粒,并通过双荧光素酶报告试验探究山羊RORα蛋白调控BMAL1和NR1D1基因启动子转录活性的作用机制。PCR、酶切和测序鉴定结果表明,pcDNA3.1-3HA-gRORα重组质粒构建成功; qPCR和WB结果显示,pcDNA3.1-3HA-gRORα转染组RORα基因的mRNA表达水平和蛋白表达水平均显著高于pcDNA3.1-Puro-N-3HA转染组(P < 0.01)。生物信息学分析结果显示,山羊RORα基因CDS区序列与绵羊、牛和猪的相似性较高,分别为97.5%、97.1%和95.2%。山羊的RORα蛋白是一种亲水性蛋白。二级结构由α-螺旋、延伸链、β-转角和无规则卷曲组成,有信号肽的概率较小,无跨膜区; 三级结构与小鼠和人的RORα蛋白差异性极小,三者具有高度相似性。此外,PCR、酶切和测序结果表明,pGL4.10-BMAL1-Promoter-Luc和pGL4.10-NR1D1-Promoter-Luc重组质粒构建成功。双荧光素酶报告试验结果表明,山羊RORα蛋白可以显著上调山羊BMAL1和NR1D1基因启动子的转录活性。本研究成功构建了山羊RORα基因的真核表达载体,并证明了RORα蛋白可以正向调控山羊BMAL1和NR1D1基因的启动子活性,这为进一步探究山羊核受体RORα的功能及山羊生物钟的转录调控机制提供了前期基础。     

生长抑素基因靶向siRNA表达载体的构建及对生长抑素基因表达的抑制作用

合成含靶向生长抑素（Somatostatin,SS）前体基因的siRNA转录模板的发夹结构,插入pSilencerTM2.1-U6载体构建重组质粒2.1-S。提取小鼠下丘脑组织总RNA,PCR扩增获得SS前体基因cDNA,构建真核表达载体pcDNA3.1-SS、pEGFP-SS。将2.1-S分别与pcDNA3.1-SS、pEGFP-SS共转染入细胞中瞬时表达,检测SS前体基因表达变化。结果显示,重组质粒在E.coli（DH5α）内扩增,酶切及测序鉴定证明siRNA转录模板完整,正确地插入到pSilencerTM2.1-U6质粒中,重组质粒pcDNA3.1-SS与pEGFP-SS经测序序列完全正确。转染细胞在mRNA水平及蛋白水平均检测到2.1-S对SS前体基因表达的抑制。这表明,SS基因靶向siRNA稳定表达载体能在哺乳动物细胞中表达,并对靶基因呈抑制作用。     

无芒隐子草CsLEA基因超表达载体和反义表达载体构建

根据已克隆出的无芒隐子草(Cleistogenes songorica)晚期胚胎发生丰富蛋白基因CsLEA(GenBank序列号为FJ972827)基因和植物表达载体的酶切位点特征, 分别将CsLEA基因编码区序列480 bp正向和反向插入pBI121, 构建了超表达载体pBI121 35S::CsLEA和反义表达载体pBI121 35S::AS-CsLEA。电击法转入根癌农杆菌GV3101中, 并通过花粉管通道法转化拟南芥(Arabidopsis thaliana), 经卡那霉素抗性筛选和PCR鉴定, 已获得T1代阳性植株。     

绵羊Klf4基因逆转录病毒载体的构建与检测

Klf4作为诱导产生多能性干细胞的基因之一,在体细胞的重编程过程中发挥着重要的作用。为构建绵羊Klf4基因逆转录病毒载体,参照本实验室已克隆出的绵羊Klf4基因编码区（GenBank登录号GQ280389）设计引物,将扩增的基因片段经过酶切后亚克隆到逆转录病毒载体pMXs的多克隆位点,经过酶切、PCR和测序鉴定正确后,...     

绵羊Sox2基因逆转录病毒载体的构建与检测

为建立利用内源诱导因子诱导绵羊体细胞为多能干细胞(induced pluripotent stem cell,iPS)的方法,对绵羊Sox2基因进行克隆,并与pMXs连接构建逆转录病毒载体,将构建的载体转染293GP细胞以获得假病毒上清,利用假病毒上清侵染绵羊胎儿成纤维细胞以检测细胞中的Sox2表达变化。PCR和酶切鉴定结果显示,成功构建了pMXs-Sox2重组质粒,该质粒具有转染293GP细胞的能力,所获得的假病毒上清侵染绵羊胎儿成纤维细胞后,可诱导细胞表达Sox2基因。本研究为开展绵羊iPS的相关研究提供依据。     

山黧豆CASase基因的克隆及RNAi载体的构建

β-腈基丙氨酸合成酶（CASase）是调控山黧豆（Lathyrus sativus）内源毒素β-ODAP合成的关键酶。本研究以山黧豆幼根RNA为模板,利用RT-PCR扩增了505 bp的山黧豆CASase基因序列;通过Gateway BP反应将扩增片段连接到入门载体构建pENTR-CASase。经测序验证后,将目的片段插入到植物表达载体构建pSGRNAi-CASase,并将其转化到农杆菌GV3101中;为进一步的遗传转化奠定了基础。     

牛分支杆菌αg85b基因原核表达载体的构建

为构建牛分支杆菌αg85b基因的重组表达质粒pET-32a-ag85b,采用聚合酶链反应(PCR)从牛分支杆菌AF2122/97基因组DNA中扩增出αg85b基因(978 bp),然后对扩增产物和载体pET-32a以核酸内切酶EcoR Ⅰ及Sal Ⅰ分别进行双酶切;将两种酶切产物以T4 DNA Ligase连接,将靶基因克隆入载体pET-32a,构建重组质粒.将此重组质粒转化人大肠杆菌DH5α,抽提重组质粒首先经EcoR Ⅰ及Sal Ⅰ双酶切检验,再进行PCR扩增鉴定,最后测序鉴定.酶切片段及PCR扩增片段大小均与预期相符,测序结果与GenBank登录序列完全相同.结果表明,成功地克隆并构建了αg85b基因重组表达质粒pET-32a-ag85b.