基因打靶备乳腺生物反应器研究进展

基因打靶技术是建立在胚胎干细胞和同源重组技术之上,可对基因组进行定点修饰的实验方法。用基因打靶技术制备乳腺生物反应器,克服了显微注射法的众多缺陷。本文简述了制备乳腺生物反应器过程中基因打靶的策略、靶细胞、打靶位点及国内外研究进展和展望等。     

牛病毒性腹泻-黏膜病病毒噬菌体单链抗体库的构建和筛选

为筛选牛病毒性腹泻-黏膜病病毒（Bovine viral diarrhea virus,BVDV）gP48蛋白的单链抗体,本研究利用噬菌体展示技术构建了gP48蛋白单链抗体克隆文库,通过微孔筛选法对抗体库进行3轮富集淘筛,利用ELISA技术测定单链抗体的亲和力,对亲和力较高的克隆进行基因测序分析和结合活性测定,旨在获得gP48蛋白的单链抗体。结果表明：1）成功构建了库容量为4.3×107的噬菌体单链抗体库,其重组率为83.3%,经三轮筛选对噬菌体抗体库进行富集,富集倍数为1.43×104;2）优化了间接ELISA方法,筛选到3株与BVDV gP48蛋白具有高亲和力的单链抗体以及其基因序列,通过IgBLAST分析显示,3株单链抗体均为鼠源IgG。综上,从gP48蛋白的单链抗体库中筛选获得3个具有高亲和力的单链抗体,可用于后续BVDV检测方法的建立。     

带有GFP的小鼠Sox2基因逆转录病毒载体的构建及其检测

为了建立体细胞重编程过程中检测Sox2基因表达变化的方法,本研究利用克隆获得的小鼠Sox2基因与逆转录病毒载体pMX—IRES—GFP连接,构建带有报告基因GFP的逆转录病毒载体,将其转染293GP细胞后获得假病毒上清。将获得假病毒上清侵染小鼠成纤维细胞（NIH3T3细胞）后观察GFP的表达和检测Sox2转录量的变化。其结果,成功构建带有GFP的Sox2基因逆转录病毒载体pMX—Sox2-IRES—GFP;将构建的载体转染后293细胞后获得能侵染NIH3T3细胞的假病毒上清,且与未侵染的NIH3T3细胞相比,侵染后的NIH3T3细胞的Sox2表达量提高近10倍。本研究为开展在体细胞重编程过程中Sox2表达与重编程效率的相关性提供依据．     

家蚕亲环蛋白A基因(BmCyPA)的克隆与表达分析

亲环蛋白(CyP)能与免疫抑制剂环孢霉素A(CsA)结合而作为CsA的胞内受体。在已构建的家蚕蛹cDNA文库中获得了家蚕亲环蛋白A(BmCyPA)基因的cDNA序列。利用生物信息学方法对此序列的开放阅读框(ORF)和序列同源性等进行分析,并以家蚕蛹总RNA反转录的cDNA为材料克隆了BmCyPA,通过原核表达目的蛋白后,将纯化的BmCyPA融合蛋白免疫新西兰兔得到抗血清,Western blotting检测目的蛋白在蚕体中得到表达。利用荧光定量PCR方法检测家蚕5龄幼虫各组织中BmCyPA mRNA的转录水平,由高到低依次为脂肪体、丝腺、中肠、马氏管、表皮、头部、气门、卵巢;Western blotting检测BmCyPA在5龄幼虫各组织中的表达水平,由高到低依次为脂肪体、气门、表皮、马氏管、中肠、丝腺、头部和卵巢。亚细胞定位显示Bm-CyPA在细胞质与细胞核中均有分布。推测BmCyPA与家蚕的生长发育以及促进蛋白质折叠和介导免疫应答等有密切联系。     

宏基因组学及其研究进展

宏基因组学是近年来发展起来的一门新兴学科,主要技术包括从环境样品中提取微生物混合基因组DNA、利用可培养的宿主菌建立宏基因组文库及筛选目的基因。该技术可以克服传统培养技术的不足,是研究未培养微生物、寻找新功能基因和开发获得新资源的重要新途径。目前宏基因组学已广泛应用于各个领域,并在医药、农业、能源开发、环境修复、生物技术、生物防御等方面有了较深入的研究。笔者对宏基因组学的主要技术方法及其应用研究进展进行了简要综述。     

全株饲用大麦品系筛选及赤霉素对其产量的影响

大麦（Hordeum vulgare L.）是耐盐、耐寒的优良作物,筛选全株饲用大麦品种（系）进行青刈利用有助于提高盐碱土地利用率、增加春季青绿饲草供应。本研究选用27个常规大麦品系,测定株高、茎粗和叶茎比等农艺性状,并于抽穗期刈割,分别测定产量、可溶性碳水化合物（WSC）、粗蛋白（CP）、中性洗涤纤维（NDF）和干物质体外消化率（IVDMD）等饲用品质性状,进行农艺性状与产量、饲用品质性状相关分析,筛选产量高、饲用品质优良的大麦品系;利用6个不同类型品系进行外源赤霉素（GA）的喷施试验,研究GA对全株饲用大麦产量的影响。结果表明：R150,R153,R287,R143,R295适宜整株青饲;分蘖数、茎粗和株高可作为辅助选择适宜整株青饲大麦品系（种）的依据。苗期喷施GA对不同类型大麦品系产量的影响不同,R154、R159、R171的产量显著增加（P<0.05）,R195产量增加不显著,R134产量降低。对于R169来说,仅60 g·hm^-2喷施浓度的处理高于对照。因此应结合大麦品种特点选择适宜的GA喷施时间和浓度。     

家蚕葡萄糖-甲醇-胆碱氧化还原酶家族基因BmGMCβ2的克隆及序列与表达分析

葡萄糖-甲醇-胆碱氧化还原酶(glucose-methanol-choline oxidoreductases,GMC)家族是昆虫体内一大类以黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)为辅酶的氧化还原酶类,家蚕基因组中含有43个GMC家族基因。以家蚕5龄幼虫cDNA为模板克隆到一个家蚕GMC家族基因,命名为BmGMCβ2(GenBank登录号:JQ965926)。该基因cDNA全长1 875 bp,编码624个氨基酸,预测蛋白质分子质量为69.3 kD,pI为6.21,定位于家蚕16号染色体的nscaf3058上,编码蛋白质含GMC家族共有的ADP-bindingβ-α-β折叠结构域。系统发育分析表明该基因是家蚕GMC家族β亚家族基因成员。RT-PCR检测家蚕不同发育时期和5龄第3天幼虫不同组织中BmGMCβ2基因mRNA转录水平,以5龄盛食期最高,并且主要在表皮、脂肪体和气管中转录表达;Westernblotting分析BmGMCβ2蛋白主要在5龄第3天幼虫的脂肪体中表达。将BmGMCβ2克隆到原核表达载体pET-28a(+)中,转化E.coli BL21表达菌株,IPTG诱导表达BmGMCβ2融合蛋白,通过His-亲和层析得到纯化的融合蛋白并制备多克隆抗体,为后续研究该蛋白在家蚕生长发育过程中的功能奠定了基础。     

不同施肥方式对红壤蔬菜田氨氧化细菌和氨氧化古菌群落的影响

通过构建氨单加氧酶基因(amoA)克隆文库,研究在红壤蔬菜田上只施用磷钾化肥(PK)、只施氮磷钾化肥(NPK)、施用腐熟有机肥(DNPK)和施用新鲜有机肥(FNPK)等4种不同施肥处理的土壤氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)群落多样性及与土壤脲酶活性的相关性。结果表明:施加有机肥处理(DNPK和FNPK)的蔬菜田土壤的AOB文库和AOA文库OTU数量和Shannon指数高于只施用无机肥(NPK和PK)处理的蔬菜田土壤;DNPK和FNPK处理的土壤优势AOB菌群为多形亚硝化叶菌(Nitrosolobus multiformis),比例分别为88.5%和68.5%,NPK和PK处理的土壤优势AOB菌群为亚硝化单胞菌属(Nitrosospirasp.),比例分别为54.8%和65.5%;DNPK、FNPK、NPK和PK处理土壤优势AOA菌群均为阿伯丁土壤亚硝化细杆菌侯选种(CandidatusNitrosotalea devanaterra),比例分别为90.9%、84.4%、77.8%和45.2%;施加有机肥处理(DNPK和FNPK)的土壤脲酶活性和氨氧化微生物的多样性指数都高于只施用无机肥处理(NPK和PK);AOA群落多样性指数与土壤脲酶活性呈显著正相关,而AOB群落多样性与土壤脲酶活性相关性不显著。总体来看,有机肥比无机肥处理提高了AOA和AOB群落多样性,且AOA在红壤蔬菜田土壤氨氧化过程中起着更为重要的作用。     

人兽共患寄生虫病候选疫苗分子筛选方法研究进展

人兽共患寄生虫种类多、宿主广泛且危害严重。血吸虫病、棘球蚴病、囊尾蚴病、旋毛虫病、弓形虫病等是常见的重要人兽共患寄生虫病。人类和家畜饱受寄生虫病的危害,这对公共卫生和畜牧业造成了很大的影响。控制传染源、切断传播途径和保护易感群是控制人兽共患寄生虫病流行的综合防控措施。在综合防控策略中,疫苗的使用是切断循环链、控制乃至消灭人兽共患寄生虫病的理想和有效途径之一。选用高效的抗原筛选方法挖掘潜在的疫苗候选分子是开发疫苗的前提和关键。抗原筛选技术的更新换代使得研究者发掘出了更多新抗原和保护性多肽。现有的抗原筛选方法主要包括传统的粗抗原筛选法、cDNA文库筛选法、蛋白质组学筛选法、生物信息学及多组学技术联合筛选法。很多抗原筛选的方法是伴随寄生虫疫苗研究的发展应运而生的,粗抗原筛选法是基于抗原抗体相互反应的免疫学原理而设计的,此方法筛选的天然抗原可引起机体较强的免疫反应;cDNA文库筛选抗原的优势在于筛选更有针对性,所以候选产物的成分更单一、明确;蛋白质组学筛选法是基于质谱而兴起的一种筛选技术,它既可对未知蛋白组分进行鉴定,还可对鉴定结果进行差异比较,在未知分子的发现和功能特殊的靶分子筛选中发挥着重要作用;随着后基因时代的到来,生物信息学及多组学联合筛选技术使得抗原筛选逐步进入了多维、立体的筛选模式,也使得候选抗原及其表位的功能研究更加深入,这为基因工程疫苗和多肽疫苗候选分子的筛选提供了技术手段。     

新城疫病毒La Sota株HN基因的克隆与序列分析

旨在从分子生物学角度进一步研究新城疫病毒La Sota株HN基因,探究NDV La Sota HN基因的遗传变异情况。研究以试验室冻存的p NDV-HN为模版,根据Gen Bank中登录的NDV La Sota株序列设计引物扩增HN基因,将其克隆到pMD18-T载体后进行鉴定,对鉴定正确的重组质粒p MD-NDV-HN进行测序分析。应用生物信息学软件对新城疫病毒Lasota株HN基因进行系统进化树分析、氨基酸序列同源性分析、糖基化位点、蛋白结构跨膜区分析及磷酸化位点预测分析。核苷酸序列测定结果表明:HN基因的序列长度为1743bp,该基因的开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)总长为1716 bp,编码571个氨基酸。生物信息学表明:试验获得的HN基因具有6个潜在糖基化位点及12个半胱氨酸残基,第5个潜在糖基化位点(508-510 aa)发生缺失及第123位半胱氨酸残基被色氨酸残基取代。La Sota株HN基因编码的蛋白质中有29个丝氨酸、10个酪氨酸和16个苏氨酸可能成为蛋白激酶磷酸化位点。将试验获得的La Sota株HN基因序列和推导的氨基酸序列与新城疫毒株的HN基因相应序列比较后发现,它们的核苷酸序列同源性和氨基酸序列同源性最高均可达到99%,表明HN基因在种属间具有较高的保守性。研究为新城疫病毒的分子病毒学研究奠定了基础。