新城疫病毒反向遗传技术研究进展

新城疫( newcastle disease,ND)是由新城疫病毒(newcastle disease virus,NDV)引起禽类的一种急性、高度接触性传染病,也是目前严重危害我国养禽业的主要疫病之一.虽然NDV只有一个血清型,但不同毒株之间的毒力存在明显差异.有关NDV毒力及其相关决定因素的研究一直是世界范围内的研究热点,其中反向遗传学操作技术是进行NDV毒力相关基因研究的一种主要技术手段.本文简要综述了NDV反向遗传操作系统的构建过程以及利用该技术在NDV研究中取得的最新成果.     

转二价核酶基因马铃薯及抗病性研究

 用克隆的特异性切割马铃薯卷叶病毒(Potato leaf roll virus,PLRV)复制酶基因负链RNA的二价核酶基因,构建植物表达载体pROKⅡ/DR,经土壤农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导叶盘法转化马铃薯外植体,获得再生植株。PCR和Southern-blot检测,证明目的基因已成功地导入马铃薯再生植株,其转化率约为14.5%,并能够在无性繁殖后代植株中稳定存在。RT-PCR检测表明,再生马铃薯植株中的二价核酶基因可以转录表达。经病毒接种的转基因马铃薯株系L5、L7、L8和J-1的无性繁殖后代在继发感染中仍表现出较高的抗病性,为最终获得抗PLRV马铃薯新品系打下了基础。     

核酶基因转化番木瓜的研究

利用酶（Ｒｉｂｏｚｙｍｅ,Ｒｉｂ．）基因转化番木瓜（Ｃｗａｒｉｃａ ｐａｐａｙａ Ｌ．）探索培育抗番木瓜环斑病毒（Ｐａｐａｙａ Ｒｉｎｇｓｐｏｔ Ｖｉｒｕｓ,ＰＲＶ）品种的新途径。用三亲交配法将切割ＰＲＶ ＲＮＡ的Ｒｉｂ,基因的表达载体（Ｐ３５ｓ／ＮＰⅡ,Ｒｉｂ）,转入农杆菌ＬＢＡ４４０４,采用农杆菌介导转化将Ｒｉｂ,,基因和ＮＰＴⅡ基因导入番木瓜细胞的核基因组中。其培养的外植体在含有Ｋａｎ．１０     

RNA聚合酶Ⅱ启动子驱动的长双链RNA干扰载体的构建与验证

为了探索构建由RNA聚合酶Ⅱ型启动子驱动、能有效避免干扰素反应的表达长双链RNA的RNA干扰载体,试验在转录单元两端各添加了一个自剪切核酶序列,在转录后切成RNA出核所必要的5’帽子和3’polyA尾,以绿色荧光蛋白(EGFP)基因为报告基因插入2个核酶之间作为试验载体,以表达红色荧光蛋白基因的载体作转染效率校准,通过瞬间转染对荧光蛋白的表达情况进行观察和RT-PCR分析。结果表明:在转染效率基本一致的情况下,试验组未观察到绿色荧光;2个核酶能够完全自剪切,试验组细胞质中有EGFP mRNA的存在,但与正常对照组相比下降了46.1%。说明研究设计的载体达到了延迟表达RNA出核的目的,为用该载体表达长双链RNA时在其出核之前被Dicer酶有效切割成小双链RNA从而避免其出核引起干扰素反应提供了时间保障。     

用于DNA转染的PRRSV全长感染性cDNA克隆改建及应用

[目的]利用核酶自我剪切功能使PRRSV的基因组获得1个精确的基因组3′末端,提高全长感染性cDNA克隆的病毒拯救效率。[方法]用3步PCR方法将获得含有丁型肝炎病毒核酶序列的片段并将其克隆到PRRSV全长cDNA克隆pAPRRS的poly（A）下游,再通过酶切,连接将牛生长激素多聚腺甘酸转录终止序列插入到核酶序列后,构建成全长感染性cDNA克隆pAPRRS-HB,新构建的克隆转染MARC-145细胞,72h后用间接免疫荧光检测病毒N蛋白和非结构蛋白2（nsp2）的表达,并检测细胞上清中病毒的滴度。[结果]成功构建了含有核酶序列的PRRSV基因组全长感染性cDNA克隆pAPRRS-HB。新构建的全长感染性cDNA克隆能够较好地拯救出病毒,拯救效率比pAPRRS提高10倍左右。[结论]该结果为研究PRRSV基因结构与功能奠定了基础。     

高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒细胞传代毒株反向遗传系统的优化

反向遗传系统已成为研究猪繁殖与呼吸综合征病毒（Porcine reproductive and respiratory syndromevirus,PRRSV）结构与功能非常重要的手段,并且在设计基因工程疫苗中发挥不可替代的作用。因而,有效提高感染性克隆拯救病毒的效率和稳定性以及降低经济成本是一个急需解决的课题。本研究在已构建完成的高致病性PRRSV细胞传代毒株反向遗传系统（pAJXM）的基础上,做了以下三方面的工作：（1）将T7启动子换成hCMV（人类巨细胞病毒,Human cytomegalovirus）启动子,从而全长cDNA克隆不需经过体外转录成mRNA的过程,直接通过DNA转染MARC-145细胞拯救病毒;（2）研究hCMV启动子的TATA框与病毒基因组5末端之间最佳的碱基数目,使体内转染获得的病毒基因组5末端序列为病毒的真实序列;（3）在病毒基因组3末端添加丁型肝炎病毒核酶（delta hepatitis virus ribozyme,HDVr）序列,体内转染获得的病毒基因组3末端的非病毒序列通过核酶自动去除。研究发现,基于DNA转染的反向操作系统是可行的,并且hCMV启动子的TATA框与病毒基因组5末端之间的碱基数目设置为25和在病毒基因组3末端添加HDVr序列后,能够有效地提高全长感染性cDNA克隆的病毒拯救效率和稳定性。     

核酶在疾病基因治疗中的应用研究进展

核酶是一类具有催化活性的小RNA分子,可以特异性地识别并结合目标基因mRNA,使该mRNA断裂失活,从而阻断或降低目标基因的表达,起到基因沉默的作用。此外,核酶不会对细胞基因组产生任何副作用,因此核酶作为一种既安全又有效的分子生物学工具受到越来越多研究者的关注。核酶的这一特性可用于基因治疗,针对某些病原或肿瘤的基因设计特异性核酶,并将其导入细胞以阻断或降低这些基因在细胞内的表达,最终达到抑制病原增殖、肿瘤扩散的目的。作者就近几年核酶在人类和动物疾病治疗中的应用研究进展作一综述。     

脱氧核酶对端粒酶hTERT mRNA的切割以及对鼻咽癌细胞凋亡相关基因的影响

目的:探讨脱氧核酶对端粒酶蛋白亚基hTERTmRNA的切割作用及对人鼻咽癌细胞凋亡相关基因表达的影响。方法:针对hTERT基因的核苷酸序列,合成“10～23”型脱氧核酶及其类似物,提取总RNA在体外切割hTERTmRNA;转染鼻咽癌细胞后,用RT-PCR扩增hTERT基因片段,用PCR-ELISA法测定端粒酶活性,用RT-PCR和荧光免疫测定凋亡相关基因bcl-2和bax的表达。结果:未经修饰的脱氧核酶DzT和在DzT的3'末段添加倒位连接T碱基的脱氧核酶DzTi在体外能够有效地切割hTERTmRNA;在转染鼻咽癌细胞后,DzTi比DzT对hTERTmRNA表现出更强的切割作用,DzTi能够显著地降低鼻咽癌细胞端粒酶活性(P<0.01)、抑制鼻咽癌细胞的生长(P<0.05)和bcl-2基因的表达(P<0.05),上调bax基因的表达(P<0.05)。DzT和DzTi的催化中心的一个碱基被替换后形成的脱氧寡核苷酸DzT'和DzTi'在体外和胞内均不表现对hTERTmRNA的切割作用。结论:人工合成的脱氧核酶确实能够高效特异地切割端粒酶hTERTmRNA,并降低鼻咽癌细胞的端粒酶活性,促进鼻咽癌细胞凋亡。作为一种新发现的催化性核酸,脱氧核酶在肿瘤的基因治疗领域中将具有极其重要的应用价值。     

“拯救”NA－1株鹅源副黏病毒微型基因组的构建

根据GenBank上已发表的NA-1株GPMV全序列设计并合成2对特异性引物,克隆得到GPMV的Leader及Tralier序列,与T7启动子、丁肝病毒核酶序列及T7终止子重叠PCR连接后,将连接产物克隆至改造的pVAXl载体中,并用增强型绿色荧光蛋白基因代替GPMV的整个编码区,只保留与病毒复制、转录和病毒包装相关的调控序列,酶切、测序及荧光鉴定后,与pCI-NP、pCI-P及pCI-L等3个辅助质粒共转染可表达T7RNA聚合酶的VT7细胞系,结果绿色荧光蛋白得到表达,表明成功构建了"拯救"病毒的微型基因组.     

反义技术及其在植物中的应用

反义技术是最近20年来发展的一门全新的基因工程技术，它是从反向遗传学的角度来认识结构基因的功能和基因表达的调控。文中主要综述了反义技术的种类、机制及其在植物领域中的应用。