猪TCAP基因启动子克隆与活性分析

为了寻找鉴定与猪骨骼肌生长发育相关的基因,克隆了猪TCAP基因1 662 bp的核心启动子序列,通过软件预测,构建了7个缺失片段表达载体,转染PK细胞,确定了其核心启动子序列位于转录翻译起点上游0~155 bp之间。     

鸭MyoG基因启动子的生物信息学分析及其甲基化频率对基因表达的影响

采用RT–PCR技术扩增和克隆鸭Myo G基因启动子,并对其启动子序列进行生物信息学分析,采用Sequenom Mass Array技术检测Cp G岛在鸭肌肉组织中的甲基化水平,用q RT–PCR检测Myo G基因的表达量。结果表明,扩增得到鸭Myo G基因启动子序列2 730 bp,对启动子序列预测后,发现存在2个Cp G岛,其中Cp G岛(–2 536~–1 997 bp)存在5个转录因子结合位点和多个真核生物结构元件。甲基化检测结果表明:在鸭的个体和组织水平上,启动子甲基化率均未聚类在一起;Cp G位点甲基化频率存在个体差异,22%Cp G位点的甲基化频率与Myo G的m RNA表达量呈负相关(P0.05),78%Cp G位点的甲基化频率呈正相关(P0.05),其中,腿肌甲基化位点Cp G_1、Cp G_26.27.28.29的甲基化频率与Myo G基因表达水平均呈显著相关(P0.05)。Myo G基因在鸭与在哺乳动物中的转录调控机制存在差异。试验中发现多个影响鸭Myo G基因转录的潜在甲基化位点,其中Cp G_1与Cp G_26.27.28.29能通过DNA甲基化修饰影响Myo G基因在鸭腿肌中的转录。本研究结果可为鸭Myo G基因转录调控提供参考依据。     

转录因子Sp1对成肌细胞中猪SKIP的表达调控作用

利用基因组PCR步移方法获得猪SKIP转录起始位点上游2 075 bp启动子序列。生物信息学分析发现该序列中存在4个Sp1结合位点和1个CpG岛。将启动子序列构建到pGL3-basic的双荧光素酶报告基因载体上,再利用RNA干扰技术分析转录因子Sp1对SKIP转录的影响。荧光素酶活性分析发现Sp1的表达抑制使成肌细胞中SKIP启动子活性显著下降,表明转录因子Sp1可能通过顺式作用元件GC-Box对成肌细胞分化过程中SKIP基因的转录激活起正向调控作用。     

绒山羊波形蛋白基因启动子的克隆及活性检测

以内蒙古阿尔巴斯白绒山羊基因组为模板，采用PCR方法克隆波形蛋白基因启动子，并与载体pEGFP-N1连接构建启动子荧光表达载体重组质粒，通过转染次级毛囊成纤维细胞，在荧光镜下鉴定启动子活性，应用生物软件对其序列进行信息学分析。结果表明：波形蛋白启动子区含有转录所必需的调控元件TATAbox、CAAT-box、GC-box等以及2个CPG岛；10个与启动子结合的转录因子；荧光镜下转染的成纤维细胞具有荧光蛋白表达，揭示波形蛋白启动子具有活性，它的激活可诱导下游的波形蛋白基因的转录和表达。     

FAM213B基因启动子在猪子宫内膜细胞的转录调控

【目的】分析猪FAM213B基因启动子转录活性区域,并检测转录因子NFκB对启动子活性及猪FAM213B基因表达影响,为深入了解FAM213B基因的转录调控机制影响前列腺素合成、母猪妊娠等繁殖活动奠定基础。【方法】采集卵泡期子宫,分离子宫内膜上皮组织,经胶原酶方法获得猪原代子宫内膜细胞,用于猪FAM213B基因启动子活性检测。参照笔者所在课题组前期研究获得的猪FAM213B基因m RNA全序列(Gen Bank登录号:KX444503)以及5￠调控区序列(Gen Bank登录号:100134955),通过PCR扩增猪FAM213B基因较长启动子序列,并进行测序鉴定;在此基础上,PCR扩增带有Mlu I和Xho I限制性酶切位点的FAM213B基因启动子7个5'端缺失片段,并通过双荧光素酶报告基因载体系统构建猪FAM213B基因启动子7个不同的5'端缺失载体。将7个载体经无内毒素处理后与p RL-TK质粒用阳离子脂质体法一起转染猪子宫内膜细胞,用双荧光素酶报告基因系统进行Luciferase活性检测,比较各启动子片段转录活性。生物信息学分析FAM213B基因启动子潜在转录因子结合位点,通过Ch IP试验验证FAM213B基因启动子与潜在转录因子NFκB的相互作用。构建NFκB1和Rel A的超表达载体,化学合成NFκB1和Rel A的干扰si RNA片段,分别转染猪子宫内膜细胞,通过双荧光素酶报告基因系统进行Luciferase活性检测和荧光定量PCR分别检测超表达和干扰表达NFκB1和Rel A对猪FAM213B基因启动子活性和m RNA表达影响。【结果】PCR和测序获得猪FAM213B基因启动子长度为2 261bp(-2178/+83)。生物信息学预测结果表明猪FAM213B基因启动子区存在潜在的CREB、CCAAT增强子结合蛋白、E-box因子的结合位点,炎性因子NFκB潜在结合位点分别位于-1143/-1132和-664/-655区间。启动子报告基因活性检测结果表明:重组载体P2(-1352/+30)荧光活性最高,极显著高于P1(-1 760/+30)(P0.01),在-1 760/-1 352区域存在负调控元件;而P2显著高于P3(-919/+30)(P0.05),表明在-1352/-919区域存在正调控元件;P3(-919/+30)活性极显著高于P4(-604/+80)(P0.01),表明在-919/-604区域存在正调控元件;P4、P5、P6和P7活性差异不显著,-1352/-919区域为核心启动子区,-1352/-604对于维持该启动子较高转录活性起着重要的作用。Ch IP结果表明启动子区-1143/-1132存在NFκB1结合位点,-664/-655存在Rel A结合位点。超表达载体pc DNA3.1-NFκB1与P2(-1352/+30)启动子片段重组载体共转染猪子宫内膜细胞后,P2启动子活性极显著高于对照组(P0.01),pc DNA3.1-NFκB1载体单独转染猪子宫内膜细胞后FAM213B基因m RNA表达量显著高于对照组(P0.05);超表达载体pc DNA3.1-Rel A与P3(-919/+30)启动子片段重组体共转染猪子宫内膜细胞,P3启动子活性极显著低于对照组(P0.05),pc DNA3.1-Rel A载体单独转染猪子宫内膜细胞后,FAM213B基因的mRNA表达量显著低于对照组。转染NFκB1和Rel A的si RNA片段干扰片段,FAM213B基因启动子活性和m RNA表达量则表现与超表达相反的结果。【结论】获得了猪FAM213B基因启动子核心启动子序列为-1352/-919区域,NFκB是FAM213B基因启动子的转录因子,NFκB成员NFκB1和Rel A在猪子宫内膜细胞中对FAM213B基因的表达起调控作用。     

小鼠胞内氯离子通道5基因启动子核心功能区域鉴定及转录调控分析

为研究胞内氯离子通道5基因(Chloride intracellular channel 5,CLIC5)广泛参与调节细胞内的各项生理活动与生化反应,并探讨该基因自身的表达调控机制,以小鼠基因组序列为模板,利用PCR技术扩增小鼠CLIC5基因5′上游调控序列,将其插入荧光素酶报告基因表达载体(pGL3-Basic)中,同时采用5′侧翼区缺失的方法构建了7个缺失不同DNA片段的荧光素酶表达载体。重组质粒与海肾荧光素酶载体(phRL-TK)共同瞬时转染HEK-293细胞,经双荧光素酶报告基因活性分析后,确定CLIC5基因的核心启动子区。利用生物信息学方法预测其中转录因子结合位点及启动子区甲基化状况。结果表明,CLIC5基因启动子缺乏TATA盒,但含有典型的GC盒及其他潜在转录因子结合位点;双荧光素酶报告基因活性分析表明,CLIC5基因-329～+1、-624～+1、-917～+1和-2 230～+1区域的启动子活性较高,其中-624～+1区域的启动子活性最强。进一步分析表明,启动子区-624～-329存在负性调控元件,预测存在转录因子结合位点RXR heterodimer binding sites与GC-Box factorsSp1/GC,-420～-283范围内存在CpG岛位点。     

猪内源性反转录病毒5''非编码区启动子活性的分析

[目的]构建以缺失不同功能区的猪内源性反转录病毒(PERV)5'非编码区(5'UTR)为启动子的萤光素酶表达载体,分析5'UTR的转录调控规律.[方法]将含有不同功能域的PERV的UTR克隆至萤光素酶表达载体上,转染瞬时表达细胞Cos-7,检测萤光素酶的表达.[结果]缺失R区的5'UTR显示出很强的启动子活性,U3重复区序列缺失的5'UTR启动子活性显著下降.UTR显示出较之LTR强的启动子活性.缺失整个U3区的UTR比仅缺失U3重复区的UTR启动子活性强.[结论]在R区有转录因子的结合位点可引起转录活性下降;U3重复区序列表现出增强子的活性.在5'UTR的下游序列中,包括引物结合区(PBS)和前导序列(Leader)可能有某些转录因子的结合位点引起转录增强,同时在U3重复区的上游和下游序列可能存在某些转录因子的结合位点可减少5'UTR的转录活性.     

月季切花RhNAC4启动子表达特性分析

为解析月季失水诱导SNAC类转录因子RhNAC4的转录调控特性,利用染色体步移的方法分离了RhNAC4的启动子,并构建含GUS报告基因的载体转化拟南芥,分析了RhNAC4的启动子表达特性。结果表明:1)在月季中分离得到RhNAC4基因5′端上游1 753bp的启动子序列;2)RhNAC4启动子序列中具有与发育、激素响应、非生物胁迫和生物胁迫等相关的顺式作用元件;3)获得了RhNAC4启动子驱动GUS基因的转基因拟南芥植株,GUS染色表明RhNAC4基因在植株不同的生长发育阶段和花器官中都有表达;4)失水胁迫、赤霉素、1-氨基环丙烷1-羧酸和甘露醇处理能够诱导RhNAC4的启动子活性,而盐和脱落酸处理对启动子活性的影响不显著。总之,月季切花失水胁迫诱导的SNAC类转录因子RhNAC4基因启动子含有逆境相关调控元件,其启动子在植株不同发育阶段和失水、乙烯等条件下具有转录活性。研究结果有助于解析RhNAC4参与月季切花失水胁迫耐性的作用机理。     

甘蓝型油菜CRABS CLAW基因克隆及其RNA干扰载体的构建

CRABS CLAW(CRC)转录因子是YABBY基因家族成员,在植物花器官发育过程中起重要作用。为进一步研究CRC转录因子在调控油菜花器官发育过程中的作用,本研究以甘蓝型油菜品种宁油10号花蕾RNA为材料,通过反转录PCR克隆到1个580 bp长度的CRC基因,并利用p Hurricane中间载体构建CRC基因的反向重复序列表达框,将CRC基因片段以正向的方式连接在1个可剪切的内含子的5'末端,以反向的方式连接到该内含子的3'末端;然后将Ca MV35S启动子序列和CRC基因的反向重复表达框再克隆到植物双元载体p CAMBIAI1390的p UC18多克隆位点,构建了干扰表达载体p A6-CRCi,经过酶切鉴定和测序分析,所构建的载体正确。     

猪内源性反转录病毒5＇非编码区启动子活性的分析

[目的]构建以缺失不同功能区的猪内源性反转录病毒（PERV）5＇＇非编码区（5＇＇UTR）为启动子的萤光素酶表达载体,分析5＇＇UTR的转录调控规律.[方法]将含有不同功能域的PERV的UTR克隆至萤光素酶表达载体上,转染瞬时表达细胞Cos-7,检测萤光素酶的表达.[结果]缺失R区的5＇＇UTR显示出很强的启动子活性,U3重复区序列缺失的5＇＇UTR启动子活性显著下降.UTR显示出较之LTR强的启动子活性.缺失整个U3区的UTR比仅缺失U3重复区的UTR启动子活性强.[结论]在R区有转录因子的结合位点可引起转录活性下降;U3重复区序列表现出增强子的活性.在5＇＇UTR的下游序列中,包括引物结合区（PBS）和前导序列（Leader）可能有某些转录因子的结合位点引起转录增强,同时在U3重复区的上游和下游序列可能存在某些转录因子的结合位点可减少5＇＇UTR的转录活性.     

猪内源性反转录病毒5′非编码区启动子活性的分析

 【目的】构建以缺失不同功能区的猪内源性反转录病毒（PERV）5′非编码区（5′UTR）为启动子的萤光素酶表达载体，分析5′UTR的转录调控规律。【方法】将含有不同功能域的PERV的UTR克隆至萤光素酶表达载体上，转染瞬时表达细胞Cos-7，检测萤光素酶的表达。【结果】缺失R区的5′UTR显示出很强的启动子活性，U3重复区序列缺失的5′UTR启动子活性显著下降。UTR显示出较之LTR强的启动子活性。缺失整个U3区的UTR比仅缺失U3重复区的UTR启动子活性强。【结论】在R区有转录因子的结合位点可引起转录活性下降；U3重复区序列表现出增强子的活性。在5′UTR的下游序列中，包括引物结合区(PBS)和前导序列(Leader)可能有某些转录因子的结合位点引起转录增强，同时在U3重复区的上游和下游序列可能存在某些转录因子的结合位点可减少5′UTR的转录活性。     

苦荞转录因子FtNAC15基因的克隆及表达分析

为研究NAC转录因子在苦荞中的功能,从苦荞发育种子中克隆了一个NAC家族基因,其开放阅读框全长1 098 bp,编码365个氨基酸,将其命名为FtNAC15。基因结构分析表明:FtNAC15基因由3个外显子和2个内含子组成。氨基酸序列多重比对和进化关系分析表明:FtNAC15蛋白与水稻ONAC003、拟南芥ANAC010和ANAC073亲缘关系较近,属于NAC家族转录因子家族中同一亚组。基因上游启动子序列顺势作用元件分析表明:该基因启动子中的顺式作用元件可以分为5类,即启动子核心元件、节律和光照响应元件、转录因子结合位点、非生物胁迫响应元件和激素响应元件。表达分析表明:FtNAC15基因在种子发育的成熟期和干旱胁迫下上调表达,表明其参与调控荞麦种子发育和响应干旱胁迫。     

牛LATS1基因启动子转录调控分析

【目的】探究牛大肿瘤抑制基因1（Large tumor suppressor gene1,LATS1）的组织表达规律,并初步鉴定其启动子区关键转录因子,以期阐明其转录调控机制。【方法】利用荧光定量PCR检测LATS1基因在牛心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、皮下脂肪、背最长肌、大肠、小肠、大脑、皱胃及睾丸组织中的相对表达量。克隆牛LATS1基因启动子的全长序列,通过逐段缺失PCR技术扩增7个缺失不同片段的启动子序列,并构建其双荧光素酶报告载体,分别转染小鼠C2C12和3T3-L1细胞系,通过检测不同缺失片段荧光素酶报告载体的活性,确定LATS1启动子核心区域。使用在线软件预测牛LATS1基因启动子核心区域的关键转录因子。【结果】LATS1基因在大脑、背最长肌、大肠、皱胃、肾脏中高表达。克隆了1 950 bp的LATS1基因启动子序列及其7个逐段缺失片段序列,并成功构建了pLATS1-1783/+167、pLATS1-1449/+167、pLATS1-1149/+167、pLATS1-837/+167、pLATS1-555/+167、pLATS1-298/+167和pLATS1-123/+167双荧光素报告载体。检测到牛LATS1基因启动子核心区域位于-298/-123区域。在线软件预测到牛LATS1基因启动子核心区存在肌细胞增强因子2（MEF2A）、转录激活因子5（STAT5）、同源异型盒基因5（HOXA5）、肌细胞决定基因1（Myod1）和靶向叉头框转录因子1（FoxO1）结合位点。【结论】克隆了牛LATS1基因启动子,明确了其核心区位于-298/-123区域;MEF2A、STAT5、HOXA5、Myod1和FoxO1可能对牛LATS1基因转录活性具有重要的调控作用。     

西农萨能奶山羊脂肪酸合酶基因启动子的克隆及活性测定

【目的】克隆测定西农萨能奶山羊脂肪酸合酶基因（Fatty Acid Synthase,FAS）启动子的全长序列,进行活性区域分析,为奶山羊FAS基因功能和表达调控机理研究提供依据。【方法】根据牛和人脂肪酸合酶基因启动子的同源序列以及西农萨能奶山羊脂肪酸合酶基因5′UTR区域,分别设计上、下游引物,以西农萨能奶山羊全血DNA为模板克隆启动子序列。依据生物信息学分析结果重设引物,将FAS启动子基因分段克隆并连接到荧光素酶表达载体PGL-3,与Psv-β-半乳糖苷酶对照载体共转染293、MCF-7细胞,进行荧光素酶活性检测和β-半乳糖苷酶的活性检测。【结果】FAS基因启动子序列全长2 640 bp,与牛、人FAS启动子序列同源性90％以上,包括数个潜在SP1、Ets、LSF等转录因子结合位点和CCAAT框、GC框。-1 040—-340 bp处可能包含启动子活性中心,通过启动子缺失片段试验将活性中心范围缩小至-721—-540 bp之间。【结论】通过克隆FAS基因启动子区域,分析表明启动子前端存在负调控元件,找出了启动子最小活性中心。     

香蕉ACS启动子酵母单杂交报告载体的构建

对香蕉ACS基因启动子进行分析,选取关键元件通过人工合成和套叠PCR技术得到一段191 bp长度含有3个重复元件的DNA序列,把该序列构建报告载体pMmakeHIS2,经过酵母单杂交实验,结果表明:载体构建成功,单杂交筛选转录因子效果良好。pMmakeHIS2转化效率达到1.6×106个克隆/3μg,酵母单杂交获得156个阳性克隆,实验为研究香蕉ACS基因调控因子打下基础。     

奶牛SREBP1蛋白在乳腺上皮细胞的表达定位及对SCD1基因启动子的转录调控

【目的】固醇调节元件结合蛋白1(SREBP1)作为核转录因子,对于细胞脂肪合成酶基因的表达发挥着重要的调控作用。论文旨在奶牛乳腺上皮细胞中研究SREBP1对于SCD1基因启动子的转录调控作用,为进一步明确SREBP1对于靶基因的转录调控机制提供理论基础。【方法】以荷斯坦奶牛乳腺组织的c DNA为模板,采用分段克隆的方法获得SREBP1基因的编码序列,通过重组酶与pc DNA3.1载体进行重组环化构建pc DNA3.1-SREBP1表达载体,将构建的载体测序验证后提取质粒,转染奶牛乳腺上皮细胞。以EIF3K基因为内参基因,采用荧光定量PCR检测SREBP1基因m RNA的表达差异;采用免疫荧光的方法对SREBP1进行标记,以DAPI复染细胞核,激光共聚焦观察SREBP1蛋白的亚细胞定位;转染含有不同调控元件的SCD基因启动子,同时转染1.0μg pc DNA3.1-SREBP1作为处理,荧光素酶报告基因系统分析启动子活性;分别转染0.25、0.5和1μg的pc DNA3.1-SREBP1载体,分析p GL3-SCD 2和p GL3-SCD3启动子活性与SREBP1之间的量效关系。【结果】分段克隆得到的PCR产物分别为1 170、1 116、363和900 bp的片段,经过与pc DNA3.1载体重组后获得pc DNA3.1-SREBP1表达载体,经酶切和测序验证,发现除1个无义突变外,与标准序列完全相同,整个序列长度达到3 510bp;将pc DNA3.1-SREBP1载体转染乳腺上皮细胞后,Real-time PCR检测发现与转染空载体的对照组相比,SREBP1基因的m RNA表达倍数增强130.4倍(P0.001);激光共聚焦观察发现,DAPI染色的细胞核呈蓝色,免疫荧光标记的SREBP1呈绿色,二者融合后呈现青色,共定位在乳腺上皮细胞核中;启动子活性检测发现,与p GL3-SCD1、p GL3SCD 2相比,SREBP1处理能够极显著增加p GL3-SCD3、p GL3-CD4启动子的活性(P0.001),分别比对照组提高了1.0倍和0.7倍,进一步分析发现,在用0.25—1μg的pc DNA3.1-SREBP1处理后,与p GL3-SCD2的启动子活性持续下降相比,p GL3-SCD3的启动子活性从59.81上升到108.43(P0.001),二者存在剂量效应关系,结合SCD2和SCD 3启动子上主要的结构差异SRE元件(5′-AGCAGATTGCG-3′),推测此序列可能是SREBP1调控SCD基因启动子转录的结合序列。【结论】克隆构建奶牛SREBP1基因表达载体,亚细胞定位SREBP1蛋白主要在乳腺上皮细胞核中,SREBP1可以与SRE调控元件结合促进SCD1基因启动子的转录。     

水稻转录因子GLK的启动子多态性及基因表达模式分析

GLK转录因子隶属于GARP家族,广泛存在于高等植物中,其编码的转录因子能够起到促进叶绿体发育的调控机制,水稻中有一对GLK基因,分别为OsGLK1与OsGLK2。为深入探究该基因的功能,本文克隆了水稻中OsGLK2的启动子序列,并对水稻GLK基因的表达进行分析。在OsGLK2启动子上发现了8个TATA-box,13个CAAT-box,5个G-box位点;不同水稻种质上OsGLK2基因启动子存在很大多态性,OsGLK1及OsGLK2主要在叶子及根中表达,不同种质间的表达差异明显,3个基因型的表达量明显低于及其他样;分析发现CAAT-box是影响OsGLK2表达量的调控位点。     

洋葱ANS基因启动子的克隆与瞬时表达分析

通过PCR方法对洋葱花青素合成酶基因(AcANS)上游启动子序列进行扩增,获得长度为1.8 kb和2.2 kb的两种片段,命名为ANSPM1和ANSPM2。序列分析表明,克隆到的两个启动子除含有多个TATA-box、CAAT-box等基本启动子元件,还含有与MYB转录因子结合的元件,以及参与光响应、逆境、激素应答的顺式作用元件。同时构建ANSPM1和ANSPM2驱动GUS报告基因的植物表达载体,通过洋葱表皮细胞瞬时表达分析,表明两个启动子均有活性。     

粘虫中肠胰蛋白酶基因启动子的克隆及其功能分析

【目的】通过克隆粘虫Mythimna separata(Walker)(Lepidoptera:Noctuidae)中肠胰蛋白酶基因5′端侧翼启动子序列,并分析启动子功能,为进一步探索昆虫胰蛋白酶活性调控机制奠定基础。【方法】利用Genome Walking方法克隆粘虫中肠胰蛋白酶基因5′端侧翼启动子序列,运用在线分析软件NNPP v.2.2和数据库JASPAR进行序列分析,构建由胰蛋白酶基因启动子驱动的萤火虫荧光素酶报告基因载体,通过转染草地贪夜蛾sf21细胞系,瞬时表达后用双荧光素酶报告基因检测系统分析该启动子活性。【结果】克隆得到粘虫中肠胰蛋白酶基因5′端侧翼启动子序列1 863bp,其中含TATA框、CAAT框等启动子核心序列及GATA、STAT、C/EBP等转录调控元件。双荧光素酶报告基因检测系统分析表明,相对于空载体pGL3-Basic,所构建的重组载体p(-1 673/+25)具有明显的启动子活性。【结论】克隆得到的启动子片段明显具有启动报告基因表达的能力,可用于在胰蛋白酶基因启动子水平和转录因子水平研究杠柳新苷活性化合物的激活机理。