斜卧青霉转录调控蛋白Hac1过表达菌株的构建

【目的】以增强型绿色荧光蛋白为报告基因,构建斜卧青霉转录调控蛋白Hac1激活形式基因(Hac1i)随机插入过表达菌株和非激活形式基因(Hac1u)原位插入过表达菌株,并初步观察Hac1基因的2种不同编码蛋白在菌丝内部的运动情况,为进一步研究转录调控蛋白Hac1的功能奠定基础。【方法】分别克隆ptrA筛选标记、gpdA启动子、Hac1i编码区、eGFP编码区及终止子,利用融合PCR融合克隆片段,构建Hac1i随机插入表达盒;再分别克隆Hac1上游臂及编码区、eGFP编码区及终止子、ptrA筛选标记、Hac1下游臂序列,融合克隆片段,构建Hac1u原位插入表达盒。将2种表达盒分别转化斜卧青霉原生质体,通过吡啶硫胺素筛选标记、PCR扩增等检测获得阳性转化子,荧光显微镜观察融合蛋白的表达及运动情况。【结果】成功构建了Hac1i基因随机插入表达盒和Hac1u基因原位插入表达盒,利用原生质体转化将2种表达盒转入宿主斜卧青霉菌株,经PCR初步验证,得到了阳性转化子。阳性转化子在麸皮培养基上培养2~4d后,可在菌丝内部清晰观察到强烈的绿色荧光信号,表明融合蛋白在菌丝体内得到了正确表达。【结论】成功构建了Hac1i基因随机插入和Hac1u基因原位插入菌株。     

染色质免疫共沉淀技术对羊种布鲁氏菌转录调控因子MucR靶基因的筛选

为研究羊种布鲁氏菌转录调控因子MucR蛋白的毒力相关机制,对染色质免疫共沉淀技术进行了优化。构建了表达MucRFlag融合蛋白的羊种布鲁氏菌菌株,并用商品化抗Flag标签抗体对MucRFlag蛋白进行富集,从而替代MucR蛋白抗体的制备过程。通过该染色质免疫共沉淀方法对羊种布鲁氏菌MucR蛋白的结合靶点基因进行了鉴定,结果显示:通过使用该方法鉴定出羊种布鲁氏菌MucR蛋白可以结合到BMEI0430和BMEI1364(mucR基因)的启动子序列上。结果表明优化的染色质免疫共沉淀技术适用布鲁氏菌转录调控因子结合靶点的研究。     

桃果实PpARF1蛋白的原核表达及多克隆抗体制备

【目的】为了探讨转录因子ARF1(Auxin Response Factor)对桃果实发育调控的机制。【方法】以‘24号’桃果实为试验材料,构建桃ARF1基因的原核表达载体pET32a-PpARF1,转化到BL21(DE3)中诱导表达菌体蛋白,筛选出重组蛋白的最适表达条件,按照最适条件大量摇菌诱导表达蛋白,并进行重组蛋白的纯化,最后用纯化诱导后的重组蛋白制备多克隆抗体及WB检测。【结果】SDS-PAGE电泳检测得到pET32a-PpARF1重组蛋白的位置大约在95.0kD,在37℃,转速250r/min,IPTG 0.10mmol/L,诱导4h,诱导出的蛋白表达量最大。免疫印迹试验显示所得抗血清能很好检测到目的蛋白。【结论】ARF转录因子参与生长素调控桃果实发育成熟的过程。     

柽柳ThbHLH1上游表达调控基因

通过柽柳转录组分析克隆得到了一条bHLH基因(ThbHLH1)。在此基础上,本研究通过TAIL-PCR的方法克隆ThbHLH1转录因子的启动子序列,长2 061 bp。经PLACE等软件分析发现,ThbHLH1启动子中存在多个DOF元件,利用酵母单杂交和染色质免疫共沉淀试验(ChIP试验)研究发现,柽柳的ThDof16基因可识别ThbHLH1基因启动子中的DOF元件,说明Th Dof16基因是调控ThbHLH1基因表达的上游调控因子。另外,通过基因枪技术瞬时转化烟草叶片,进行GUS染色和GUS酶活测定的试验,得到进一步验证。     

柽柳 ThbHLH1上游表达调控基因1）

通过柽柳转录组分析克隆得到了一条bHLH基因（ ThbHLH1）。在此基础上,本研究通过TAIL－PCR的方法克隆ThbHLH1转录因子的启动子序列,长2061 bp。经PLACE等软件分析发现,ThbHLH1启动子中存在多个DOF元件,利用酵母单杂交和染色质免疫共沉淀试验（ ChIP 试验）研究发现,柽柳的ThDof16基因可识别Th-bHLH1基因启动子中的DOF元件,说明ThDof16基因是调控ThbHLH1基因表达的上游调控因子。另外,通过基因枪技术瞬时转化烟草叶片,进行GUS染色和GUS酶活测定的试验,得到进一步验证。     

哈密瓜果实转录因子CmCBF_1的克隆及表达分析

【目的】研究CBF在哈密瓜果实采后抗冷过程中的调控功能,对转录因子CmCBF_1进行克隆与表达分析,为进一步研究哈密瓜果实低温贮藏过程中的冷害发生机制提供理论依据。【方法】以新密3号采后离体果实为试材,根据已报道的甜瓜CBF1预测序列(XM_008440940),与基因组甜瓜组(https://melonomics.net)进行BLAST比对,确定基因编码区起始和终止位置,针对CBF1编码区设计特异性引物,通过对果实c DNA进行扩增,获得CBF1全长序列,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析其在不同温度条件下的表达特性。【结果】克隆获得哈密瓜果实转录因子CBF1,命名为CmCBF_1,该基因序列为639 bp(Gen Bank登录号为KT737742),编码212个氨基酸,蛋白质分子量为23.89 k Da,等电点为5.23;同源性分析表明,哈密瓜果实转录因子CmCBF_1与草莓Fa CBF1亲缘关系较近,达到85%。qRT-PCR分析结果显示,哈密瓜果实转录因子CmCBF_1在1、3及5℃低温诱导条件下特异性表达,在20℃室温条件下几乎不表达。【结论】转录因子CmCBF1的表达与哈密瓜果实采后冷害发生负相关(r=-0.663)。     

寄生疫霉菌侵染拟南芥相关microRNA靶标调控网络分析

【目的】分析寄生疫霉菌侵染胁迫下拟南芥表达的microRNA,为探明microRNA对应靶标基因的调控网络及其可能的病理学和生物学功能奠定基础。【方法】以寄生疫霉菌(Phytophthora parasitica)和模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)为材料,鉴定在病菌侵染胁迫下拟南芥表达的microRNA,构建其靶标调控网络,并进行Gene Ontology和蛋白质结构域富集分析。【结果】在寄生疫霉菌侵染拟南芥的Solexa测序文库中鉴定39条拟南芥microRNA,筛选出了5个转录因子相关的调控网络;Gene Ontology富集结果表明,在生物学过程中,转录调控相关的基因显著富集;蛋白质结构域富集结果表明,靶基因中转录因子显著富集。【结论】拟南芥响应寄生疫霉菌microRNA靶标基因的功能主要集中在转录因子的调控功能上。     

伊维菌素脂质体的制备及其质量评价

【目的】制备伊维菌素脂质体(IVML),并对其进行质量评价。【方法】采用改良薄膜分散法制备IVML,选取卵磷脂与胆固醇质量比、伊维菌素(IVM)与卵磷脂质量比、缓冲液PBS的pH为配方影响因子,超声裂解时间、蒸发温度、冻融次数为制备工艺的影响因子,通过设计L9(34)正交试验对以上影响因子进行筛选。以筛选的最佳配方和工艺条件制备IVML,利用高速冷冻离心法测定其包封率,并对其理化性质和稳定性进行评价。【结果】IVML的制备最佳配方和工艺为:卵磷脂与胆固醇质量比为9∶1,IVM与卵磷脂质量比为1∶10,缓冲液PBS的pH为7.0;超声裂解5 min,蒸发温度40℃,冻融3次。所制备的IVML粒径为86~115 nm,平均粒径为(91.8±1.5)nm,包封率为(90.71±0.8)%(n=3),对热稳定,但对光不稳定。【结论】得到了制备IVML的最佳配方和工艺,且制备工艺简单可行;IVML外观和质量浓度未发生明显变化,性质稳定。     

酵母基因上游转录因子结合位点分布的统计分析

【目的】揭示真核生物基因上游转录因子结合位点的分布规律。【方法】挖掘了啤酒酵母基因组数据库(SGD)中基础域结构和β支架结构两超类(superclass)的转录因子结合在基因上游0~2 000 bp的位置;将转录因子按照结构和调节基因的不同功能进行聚类,并对其组内和组间的结合位点数进行比较分析。【结果】转录因子结合位点集中分布在转录起始位点上游100~500 bp(61%);结构差异较大的转录因子的结合位点分布差异显著(P<0.01);大多转录因子(19/22)在不同功能基因间结合位点分布差异不显著(P>0.05)。【结论】转录因子结合位点分布与转录因子的结构相关性较大,而与所调控基因的功能相关性较小。推测不同家族转录因子结合位点在基因上游的分布具有特异性,有助于提供新的参数用以改进现有理论预测转录因子结合位点的方法。     

转录调控因子Lmo2672对LM环境适应性和应激的调控作用

【目的】本文为了解AraC家族转录调控因子Lmo2672对单核增生李斯特菌(LM)环境适应性和应激的影响。【方法】利用温控型质粒pKSV7构建LM-Δlmo2672缺失株,比较母源株LM EGD-e和缺失株LM-Δlmo2672在不同应激环境中生长情况的差异,并利用qRT-PCR方法分析转录调控因子Lmo2672缺失对应激调控基因及氧化应激相关基因转录水平的影响。【结果】与LM EGD-e相比,LM-Δlmo2672在37、42℃及含5%NaCl、0.3%胆酸盐、5 mM H_2O_2、1%Triton X-100的培养基中生长速度均显著降低(P0.05);且环境适应性及应激相关基因(prfA、lexA、fri、perR、kat、sod)转录水平显著降低(P0.05)。【结论】提示lmo2672基因在LM环境适应性和应激中发挥重要的调控作用。     

泥蚶转录因子c-Myc与下游ATP结合盒转运蛋白基因ABCA3启动子的结合鉴定

为了确定泥蚶转录因子c-Myc(Tgc-Myc)与下游ATP结合盒转运蛋白ABCA3(TgABCA3)基因启动子的结合关系。利用在线生物信息学网站预测以及凝胶电泳迁移(electrophoretic mobility shift assay, EMSA)和染色质免疫共沉淀(chromatin immunoprecipitation assay, ChIP)技术，对Tgc-Myc与TgABCA3启动子的结合位点进行分析。结果显示，TgABCA3启动子上的E-box顺式作用元件位于-40～-35 bp, Tgc-Myc能够与该序列特异性结合。转录因子Tgc-Myc通过调控TgABCA3基因转录，从而参与泥蚶应对重金属Cd胁迫的响应机制。     

短芒大麦DREB1转录因子的克隆与特性分析

【目的】克隆强抗寒性牧草——短芒大麦DREB1(dehydration responsive element binding protein 1)转录因子,分析其生理生化特性,为理想抗逆工程基因的筛选和利用奠定理论基础。【方法】利用RACE-PCR(Rapidamplification of cDNAends-polymerase chain reaction)技术分离短芒大麦DREB1转录因子全长cDNA序列,North-ern杂交和凝胶滞留试验分析其在逆境条件下的表达情况,及其与DRE(dehydration responsive element)元件的结合活性。【结果】从强抗寒性短芒大麦中成功分离了1个新的DREB1类转录因子HbDREB1,该基因全长899 bp,其蛋白序列中含有1个典型的AP2/EREBP DNA结构域及"PKK/RPAGRxKFxETRHP"和"DSAWR"、"LWSY"3个DREB1特征标签序列;序列比对分析表明,HbDREB1与其他植物的DREB1类转录因子的同源性较高。HbDREB1在转录水平上明显受冷胁迫诱导表达,具有结合DRE-顺式作用元件的功能及作为转录因子必备的核定位特性。【结论】HbDREB1基因参与了非生物胁迫信号转导,具有提高植物抗寒性的潜能。     

二花脸猪linc-NORFA核心启动子鉴定与转录调控分析

【目的】 前期研究证实linc-NORFA作为母猪繁殖性状候选基因参与调控卵泡闭锁与卵泡颗粒细胞凋亡过程,进一步鉴定二花脸猪linc-NORFA核心启动子并分析其转录调控机制,为解析linc-NORFA介导猪卵泡闭锁的分子机制奠定理论基础并提供新的研究思路。【方法】 采集二花脸猪耳组织样品并提取基因组DNA,利用PCR扩增和测序技术获得二花脸猪linc-NORFA 5′调控区序列;通过构建缺失表达荧光报告载体并利用荧光素酶活性试验鉴定二花脸猪linc-NORFA核心启动子;利用生物信息学分析二花脸猪linc-NORFA核心启动子区序列特征与潜在的转录因子结合位点;构建猪FOXO1真核生物表达载体并进一步采用Western blot、qRT-PCR以及荧光素酶活性试验分析转录因子FOXO1过表达对二花脸猪linc-NORFA转录的影响;利用染色质免疫沉淀（ChIP）技术鉴定转录因子FOXO1与二花脸猪linc-NORFA核心启动子区的结合能力。【结果】 通过克隆测序与序列拼接共获得二花脸猪linc-NORFA 5′调控区序列1 734 bp,其中包含两个潜在的CpG岛;利用荧光素酶活性试验证实linc-NORFA核心启动子位于-988 — -684 bp（转录起始位点作为+1）,生物信息学分析表明二花脸猪linc-NORFA核心启动子上包含多个转录因子的结合元件,例如ESR2、FOXO1、E2F1、BRCA1以及NFIC等;另外,ChIP试验还证实在猪卵巢颗粒细胞中FOXO1作为转录因子直接靶向结合在linc-NORFA的核心启动子区;进一步通过试验证实FOXO1过表达可显著下调linc-NORFA核心启动子区活性（P<0.01）,同时显著抑制体外培养的猪卵巢颗粒细胞中linc-NORFA的表达（P<0.01）。【结论】 鉴定了二花脸猪linc-NORFA核心启动子区,同时证实FOXO1作为转录因子能够与linc-NORFA核心启动子区特异性结合,进而抑制后者的转录活性与表达。研究结果对探究linc-NORFA在猪卵泡闭锁过程中显著下调的分子机制具有重要意义。     

禽致病性大肠杆菌ETT2转录因子eivF缺失株的生物学特性及转录组学分析

【目的】构建禽致病性大肠杆菌(APEC)Ⅲ型分泌系统2(ETT2)转录因子eivF缺失株,并对其进行生物学特性及转录组学分析,探究转录因子eivF基因在APEC致病过程中的作用,为后期深入研究ETT2致病机制奠定基础。【方法】利用Red同源重组技术构建APEC ETT2转录因子eivF基因缺失的APEC AE81△eivF株及其回复株AE81 C-eivF,通过运动性、生物被膜形成等试验分析eivF对APEC生物学功能的影响;并利用转录组学方法分析eivF在转录调控网络中对细菌鞭毛和生物被膜等相关因子的转录调控作用。【结果】成功构建了APEC eivF基因缺失株AE81△eivF和回复株AE81 C-eivF;生物学结果表明,与野生株AE81相比,缺失株AE81△eivF运动能力降低,生物被膜形成褶皱堆砌且厚度增大,空间结构呈立体、多层次状,并形成类似于三维塔状结构的突起,回复株AE81 C-eivF运动能力和生物被膜形成能力基本恢复;与野生株AE81相比,缺失株AE81△eivF有576个基因差异表达,且鞭毛和生物被膜等相关基因在转录水平上均发生显著变化。【结论】ETT2的转录因子eivF参与调控APEC的生物表型变化,其可能通过调控鞭毛、生物被膜相关基因而调控APEC致病过程。     

家蚕脑核蛋白抽提及其与PTTH基因启动子的凝胶阻滞分析

 【目的】转录调控对于明确昆虫许多生理过程如抗药性、抗病性、行为、进化及发育等方面的机理具有重要意义。家蚕PTTH是调控生长发育的重要神经肽,明确其转录调控机理对阐明其表达的发育和组织特异性具有重要价值。【方法】本文克隆并测定了家蚕PTTH启动子序列,利用Matinspector分析软件预测该片段可能包含的顺式作用元件,采用高糖抽提缓冲液抽提家蚕脑核蛋白;标记PTTH启动子片段进行凝胶阻滞分析。【结果】家蚕PTTH启动子分析含有MEF2、TATA box、pbx-1等元件;抽提获得理想的脑核蛋白,脑核蛋白可以与PTTH转录起始位点附件119bp的序列特异地结合,把TATA Box的TATATAA突变后,脑核蛋白与突变后的探针MBS2不能结合。【结论】表明本研究中抽提的脑核蛋白是有效的,首次检测家蚕PTTH启动子可以与转录因子特异结合,初步鉴定了TATA Box。     

WWP1与Myocardin结合调节血管平滑肌细胞的分化研究

【目的】探讨含有WW结构域的E3泛素蛋白连接酶1(WWP1)在平滑肌细胞分化过程中的表达情况及其作用机制。【方法】用实时定量PCR,检测WWP1在人、小鼠主动脉血管平滑肌细胞中以及小鼠胚胎干细胞向平滑肌细胞体外分化过程中表达量的变化情况。用萤光素酶活性试验及免疫共沉淀试验检测WWP1与Myocardin的结合情况。【结果】WWP1在人和小鼠的血管平滑肌细胞中高表达,在全反式维甲酸诱导小鼠胚胎干细胞向平滑肌细胞分化过程中的表达水平明显上调。WWP1能与Myocardin蛋白结合,WWP1的表达水平受Myocardin调控。【结论】WWP1很可能通过与Myocardin结合参与血管平滑肌细胞分化的调节。     

桃PpILR1基因调控分枝角度的功能解析

【目的】明确桃生长素酰胺水解酶PpILR1基因功能，探讨生长素响应因子PpARF4和PpARF8A,通过结合并抑制PpILR1启动子活性调控分枝角度的分子机制，为桃树型遗传改良提供理论依据。【方法】构建PpILR1基因过表达载体稳定转化micro-Tom番茄；克隆PpILR1基因启动子序列及PpARF4、PpARF8A基因编码序列，通过酵母单杂交试验和烟草瞬时试验解析他们之间的调控关系。【结果】与野生型番茄相比，2个PpILR1转基因番茄株系均呈现分枝角度显著减少的表型；酵母单杂交结果表明，转录因子PpARF4和PpARF8A均能结合PpILR1启动子；烟草瞬时结果显示，PpARF4和PpARF8A为转录抑制子，能显著降低PpILR1启动子活性。【结论】PpILR1基因过表达导致分枝角度显著变小，表明PpILR1基因参与调控植物分枝角度形成。     

洋葱贮藏期青霉病病原菌的分离及鉴定

【目的】明确甘肃洋葱贮藏期青霉病青霉菌的种类及其致病性.【方法】采用常规组织分离法对甘肃省5个县区洋葱贮藏期青霉病病样进行病原物的分离、纯化培养,同时采用形态学和rDNA-ITS分子生物学方法进行鉴定.【结果】共分离得到108株青霉菌菌株,分离频率为46.3%,其中青霉P1、P2、P3和P4的分离频率依次为30.5%、27.8%、22.2%和19.5%,P1为优势病原菌;结合形态学和rDNA-ITS分子生物学方法,鉴定出P1、P2、P3和P4分别为皮落青霉(Penicillium crustosum)、波兰青霉(Penicillium polonicum)、鲜绿青霉(Penicillium viridicatum)和光孢青霉(Penicillium glabrum).致病性测定结果表明,青霉菌P1、P2、P3和P4在有伤和无伤的条件下均能引起洋葱青霉病.【结论】皮落青霉(P.crustosum)、波兰青霉(P.polonicum)、鲜绿青霉(P.viridicatum)和光孢青霉(P.glabrum)是洋葱贮藏期青霉病的病原菌.     

玉米转录因子ZmEREB93负调控籽粒发育

【目的】玉米作为重要的粮、经、饲多用作物,其产量的稳定对经济发展和粮食安全意义重大。AP2/EREBP（APETALA2/ ethylene response element binding protein,AP2/EREBP）转录因子在植物生长发育及逆境应答中发挥重要作用。前期研究发现,玉米ZmBES1/BZR1-5转录因子靶基因ZmEREB93可能参与调控种子大小。克隆ZmEREB93,并对其表达特性及功能进行分析,为深入解析其调控玉米籽粒发育的功能与机制奠定基础。【方法】从玉米自交系B73中克隆ZmEREB93的全长序列,对其基因序列和编码氨基酸序列特征进行生物信息学分析。随后,通过实时荧光定量PCR（quantitative real-time PCR,qRT-PCR）分析其组织表达模式,分别构建植物和酵母表达载体,进行亚细胞定位和转录激活活性分析。经农杆菌介导法将ZmEREB93转入拟南芥,对转基因株系的种子表型进行分析。最后,通过体外染色质免疫共沉淀测序（chromatin immunoprecipitation sequencing,Chip-seq）和共表达分析筛选ZmEREB93可能调控的候选靶基因,并通过酵母单杂交（yeast one hybrid,Y1H）验证。【结果】成功克隆获得ZmEREB93,序列分析结果表明,ZmEREB93无内含子,开放阅读框长618 bp,编码205个氨基酸,有一个高度保守的AP2结构域,属于AP2家族的ERF亚类。qRT-PCR结果表明,ZmEREB93在授粉后15和25 d的种子中表达量较高,其中,在25 d种子中表达量最高,约为15 d种子中表达量的11倍,在茎和根中有微量表达,在雄穗、花丝及苞叶中无表达。转录激活试验结果表明,ZmEREB93蛋白在酵母细胞中不具有转录激活活性。亚细胞定位结果显示,ZmEREB93蛋白定位于细胞核。与野生型株系相比,转基因拟南芥株系种子的长和宽显著变小且千粒重显著降低。体外Chip-seq与共表达分析结果表明,Zm00001d013611、Zm00001d006016、Zm00001d027448及Zm00001d039991为ZmEREB93转录因子的候选靶基因。Y1H试验表明,ZmEREB93蛋白可直接结合Zm00001d013611启动子。【结论】玉米ZmEREB93作为转录因子在种子中特异性表达,负调控种子大小。