枯草芽孢杆菌168新型转录终止子的构建与表征

转录终止子作为一种位于终止密码子后的调控信号,负责终止DNA的转录和RNA的释放。文中首次改造并分析了来源于噬菌体的λto终止子的发卡结构与富含尿嘧啶的序列对枯草芽孢杆菌168中基因转录终止效率以及mRNA稳定性的影响。结果表明,相对于野生型的λt0终止子,突变体M3、M11和M12表现出了更高的转录终止效率,突变体M3、M4和M11更有利于上游绿色荧光蛋白mRNA的稳定。另外,我们发现插入RNase作用位点同样提高了mRNA的稳定性。研究结果表明终止子中的发卡环对转录终止不是必需的,同时,结果也证明了转录终止子可以作为一种潜在的工具用于提高枯草芽孢杆菌中mRNA的稳定性以及相应酶的 表达。     

枯草芽孢杆菌168新型转录终止子的构建与表征（英文）

转录终止子作为一种位于终止密码子后的调控信号,负责终止DNA的转录和RNA的释放。文中首次改造并分析了来源于噬菌体的λt_o终止子的发卡结构与富含尿嘧啶的序列对枯草芽孢杆菌168中基因转录终止效率以及mRNA稳定性的影响。结果表明,相对于野生型的λt_0终止子,突变体M3、M11和M12表现出了更高的转录终止效率,突变体M3、M4和M11更有利于上游绿色荧光蛋白mRNA的稳定。另外,我们发现插入RNase作用位点同样提高了mRNA的稳定性。研究结果表明终止子中的发卡环对转录终止不是必需的,同时,结果也证明了转录终止子可以作为一种潜在的工具用于提高枯草芽孢杆菌中mRNA的稳定性以及相应酶的表达。     

人U6基因POI Ⅲ启动子表达反义VEGF cDNA抑制SMMC-7721肝癌细胞VEGF表达的观察

 由 RNA聚合酶启动子在细胞内转录高浓度反义 RNA是抑制靶蛋白的一种有效手段 ,有报道 POI 启动子转录小分子 RNA存在效率不高 ,带有较多的非特异性序列等缺点 ,为了克服这些问题 ,表达反义 VEGF RNA的人 U6基因表达盒对人肝癌细胞株 SMMC- 772 1 VEGF表达的抑制作用进行了研究 .首先 PCR扩增 2 0 0 bp VEGF c DNA以正、反向插入人 U6 sn RNA.通过测序证实反向插入的正确性 .采用细胞原位杂交 ,RNA酶保护分析 ,Northern印迹来证实反义 RNA表达的情况 ,利用 RT- PCR方法研究了其对人肝癌细胞株 SMMC- 772 1 VEGF表达的抑制效果 .细胞原位杂交结果显示 U6启动子转录产物主要分布于细胞核内 ,细胞浆内亦有表达 ,RNA酶保护分析显示 U6基因 POI 启动子能高表达所需大小反义 RNA,Northern印迹结果显示脂质体 lipo-fectamine介导含 U6基因 POI 启动子的质粒转染人肝癌细胞株 SMMC- 772 1后 1 2 h即有表达且可持续表达 6 d. RT- PCR证实 U6基因 POI 启动子转录的反义 VEGF RNA能有效抑制SMMC- 772 1细胞 VEGF的 m RNA表达 .已有的研究结果揭示 POI 启动子是反义基因治疗中一种好的选择     

用T7RNA聚合酶体外转录合成大鼠肝tRNA~(Ile)

采用PCR技术从rec M1 3mp1 8中扩增出 1 2 0bp的大鼠肝tRNAIle合成基因片段 ,经限制性内切酶BstNⅠ酶切后作为模板 ,利用T7RNA聚合酶在体外无细胞体系转录由T7启动子带动的大鼠肝tRNAIle基因 ,生成不含修饰碱基的tRNAIle,并对体外转录反应条件进行了优化 ,回收的tRNA产量可达DNA模板量的 4 0倍     

短额负蝗线粒体基因组及其lrRNA和srRNA二级结构分析

采用长距PCR扩增及保守引物步移法测定并注释了短额负蝗的线粒体基因组全序列。结果表明,短额负蝗的线粒体基因组全长15558bp,A T含量为74.3%,37个基因位置与飞蝗的一致,基因间隔序列共计11处64bp,间隔长度从1～16bp不等;有15对基因间存在51bp重叠,重叠碱基数在1～8bp之间。13个蛋白质编码基因中找到6种可能的起始密码子,有12个基因在基因3'端能找到完全的TAA或TAG终止密码子,只有ND5基因终止密码子为不完整的TA。除tRNASer(AGN)外,其余21个tRNA基因的二级结构均属典型的三叶草结构。tRNASer(AGN)的DHU臂缺失,在相应的位置上只形成一个环。预测的lrRNA二级结构总共有6个结构域(结构域Ⅲ缺失),49个茎环结构。预测的srRNA的二级结构包含3个结构域,33个茎环结构。A T丰富区中存在一个被认为与复制及转录起始有关的Ploy(T)(T-stretch)结构。     

黑尾地鸦线粒体基因组序列测定与分析

采用长PCR扩增的线粒体DNA和引物步移法, 测定并注释了中国特有鸟类-黑尾地鸦(Podoces hendersoni)的线粒体基因组全序列。黑尾地鸦的mtDNA序列全长16 867 bp, GenBank登录号GU592504。基因含量和排列次序与原鸡的一致, 包含13个蛋白编码基因、22个tRNA、2个rRNA和1个控制区(D-loop)。除COI基因以GTG作为起始密码子外, 其余12个蛋白质编码基因均以典型ATG密码子起始。11个蛋白编码基因以完全终止密码子TAA、AGG或AGA终止, COIII和ND4基因终止密码子为不完整的T。tRNA^Ser(AGY)的DHU臂缺失, tRNA^Leu(CUN)的反密码子环由9个碱基构成, 而不是标准的7个碱基。其余的20个tRNA基因的二级结构均属典型的三叶草结构。预测了rRNA的二级结构, 其中, 12S rRNA二级结构包含4个结构域, 43个茎环结构; 16S rRNA的二级结构包含6个结构域, 55个茎环结构。此外, 在其他鸟类控制区中所发现的F-box、D-box、C-box、B-box、Bird similarity-box和CSB1-box也同样存在于黑尾地鸦中。     

短额负蝗线粒体基因组及其lrRNA和srRNA二级结构分析

采用长距PCR扩增及保守引物步移法测定并注释了短额负蝗的线粒体基因组全序列。结果表明，短额负蝗的线粒体基因组全长15 558 bp，A+T含量为74.3%，37个基因位置与飞蝗的一致，基因间隔序列共计11处64 bp，间隔长度从1～16 bp不等；有15对基因间存在51 bp重叠，重叠碱基数在1～8 bp之间。13个蛋白质编码基因中找到6种可能的起始密码子，有12个基因在基因3＇端能找到完全的TAA或TAG终止密码子，只有ND5基因终止密码子为不完整的TA。除tRNA^Ser（AGN）外，其余21个tRNA基因的二级结构均属典型的三叶草结构。tRNA^Ser（AGN）的DHU臂缺失，在相应的位置上只形成一个环。预测的lrRNA二级结构总共有6个结构域（结构域Ⅲ缺失），49个茎环结构。预测的srRNA的二级结构包含3个结构域，33个茎环结构。A+T丰富区中存在一个被认为与复制及转录起始有关的Ploy（T）（T-stretch）结构。     

人α-心钠素全基因的化学合成

用固相亚磷酰胺法(solid-phase phosphoramidite method)合成了人α-心钠素(简称α-hANP)的全基因。合成的α-hANP基因全长为96bp,包括编码α-hANP的结构基因、基因5＇端的谷氨酸(作为表达产物用内肽酶Glu-C专一裂解的位点)密码子GAA、基因3＇端的终止信号TGA及基因两端的接头部分。基因分7个寡聚核苷酸片段在DNA合成仪上合成,然后一次性酶促连接成为完整的α—hANP双链基因。化学合成的基因克隆到M13载体上,经分子杂交鉴定筛选出的α-hANP基因克隆株,用双脱氧链终止法进行序列分析,证明核苷酸顺序正确。     

sco1135基因对天蓝色链霉菌M145孢子形成及次级代谢产物合成的调控研究

旨在研究sco1135基因缺失突变对天蓝色链霉菌M145菌株形态及次级代谢的影响。通过PCR-targeting方法获得重组质粒p SJ1135,通过接合转移将其导入天蓝色链霉菌M145,获得sco1135基因缺失突变菌株△sco1135,并以p MS82为载体构建回补菌株△sco1135com,同时以p MS82为空载对照;随后对野生型菌株、突变菌株和回补菌株进行表型分析和抗生素定量观察。结果显示,表型分析及抗生素定量测定发现,在YBP培养基上△sco1135产孢明显延迟于野生型M145,放线紫红素(ACT)产量明显增加,突变株培养基中ACT产量是野生菌株培养基中的2-3倍;转录分析结果表明,48 h时突变株部分与产孢相关基因的转录水平较野生型降低了50%-75%,72 h时突变株部分与产ACT相关基因的转录水平较野生型提高13-20倍。sco1135基因参与调控M145的孢子形成及次级代谢产物ACT的产生。     

黑条小车蝗线粒体基因组特征及其系统发育分析

为解析黑条小车蝗（Oedaleus decorus decorus）线粒体基因组特征及其在小车蝗属的系统发育地位,本研究利用长距离PCR技术和引物步移法测序对黑条小车蝗线粒体全基因组进行扩增和组装。结果表明,黑条小车蝗线粒体基因为典型双链环状DNA,全长15 914 bp,A+T含量为75.07%,包含13个蛋白编码基因、22个t RNA编码基因、2个rRNA编码基因和1个位于小核糖体RNA(small rRNA, srRNA)和tRNAIle之间的非编码控制区（D-loop区）。黑条小车蝗线粒体基因组中编码基因的数量及位置排序与小车蝗属其他近源种一致。黑条小车蝗线粒体13个蛋白编码基因的起始密码子均为ATN模式,除ND5使用不完整的T为终止密码子外,其他基因均使用完整的TAA作为终止密码子。22个tRNA编码基因中,21个能形成三叶草结构,只有tRNASer缺少DHU环。预测大核糖体RNA(large rRNA, lrRNA)二级结构共有6个结构域（结构域Ⅲ缺失）和47个茎环结构,预测srRNA二级结构包含3个结构域和31个茎环结构。基因间隔序列共计16处94 bp,间隔序列1～21...     

甜菜黑色焦枯病毒外壳蛋白与病毒致病性的关系

利用RT-PCR方法,构建获得了由T7RNA聚合酶启动子驱动的甜菜黑色焦枯病毒(BBSV)全长cDNA克隆pUBF52.摩擦接种苋色藜(Chenopodiumamaranticolor)后,体外转录产物可导致与野生病毒相同的枯斑症状,蛋白质印迹和RNA印迹检测也都证明了转录产物的侵染活性.构建了BBSVp24基因的原核表达载体pECP1,转化大肠杆菌BL21后的诱导表达产物能够与BBSV的抗血清呈现特异性反应,表明该基因编码产生BBSV的外壳蛋白(CP).以pUBF52为模板,分别构建了BBSVCP基因的移码突变体和不同程度的缺失突变体.侵染性检测表明,CP基因的移码突变对BBSV在苋色藜上所导致的枯斑症状及病毒RNA在寄主体内的积累基本没有影响,但CP基因的大部或完全缺失会使体内病毒RNA的积累水平大大降低,其中CP基因完全缺失的突变体转录物接种苋色藜后仅能够产生很轻的枯斑症状.将绿色荧光蛋白(GFP)基因和葡糖苷酸酶(GUS)基因分别与BBSVCP基因的5′端融合,构建了表达载体pBGFP和pBGUS.摩擦接种苋色藜叶片后可观察到GFP或GUS基因的表达,为探索利用BBSV作为外源蛋白的表达载体奠定了基础.     

简化cDNA末端快速扩增技术测定基因III、VIb和VIId型新城疫病毒基因组末端序列及分析

摘要: 【目的】简化cDNA末端快速扩增技术（Rapid amplification of cDNA ends, RACE）流程,测定基因III、VIb和VIId型新城疫病毒（Newcastle disease virus, NDV）基因组两侧末端序列,并对NDV的leader和trailer进行分析。【方法】利用T4 RNA连接酶将特定寡聚核苷酸片段的连接于病毒基因组RNA和cDNA,再利用RT-PCR或PCR方法对病毒基因组的末端进行快速的扩增。【结果】建立一套操作简单、低成本、可重复性高的RACE方法,测定了三种基因型5株NDV 3’末端leader和5’末端trailer序列比对分析。【结论】本实验测定的鹅源VII型毒株JS/7/05/Ch基因组的15,184 nt由一个T变为了C,5’端trailer与3’端leader的连续互补序列由8 nt变为12 nt,而其它4株基因III型和VI型NDV均未发现该突变。通过RNA的二级结构分析,NDV基因组和反向基因组RNA的3’末端形成一个发卡结构。JS/7/05/Ch等3株NDV U→C（T→C）的突变位于发卡环上,不影响二级结构的形成,发卡环的RNA序列突变为3’-UCUC-5’,与基因组3’端发卡环的3’-UCUUA-5’相似,推测可能影响了基因组RNA的复制速度。     

荧光假单胞菌2P24中retS对抗生素2，4-二乙酰基间苯三酚合成的影响

假单胞菌中RetS是一个位于膜上的感应激酶,对多种基因的表达都有调控作用.在铜绿假单胞菌中,RetS可以与另一个感应激酶GacS直接互作,并抑制GacS的磷酸化.[目的]本文利用遗传学方法研究了荧光假单胞菌2P24中RetS对抗生素2,4-二乙酰基间苯三酚(2,4-DAPG)合成的影响,并对其可能的调控机制进行了初步探索.[方法]利用高压液相色谱法(HPLC)检测2P24及其衍生菌株中2,4-DAPG的产量.将Gac/Rsm 信号途径中小RNA及调控蛋白的转录报告质粒转入到菌株2P24及其retS突变菌株中,检查RetS对以上基因转录表达的影响.[结果]菌株2P24中缺失retS后未知红色素和抗生素2,4-DAPG的产量较野生型均明显升高.进一步试验表明,RetS转录水平负调控小RNA RsmX和RsmZ的表达,这说明RetS可在转录后水平影响2,4-DAPG的合成.然而,同时缺失retS和gacS或同时缺失retS和gacA之后,由retS单基因缺失所造成的未知红色素和2,4-DAPG合成量升高、小RNA转录表达增强等性状消失,而与gacS或gacA单基因缺失突变体的表型一致.[结论]以上结果说明菌株2P24中RetS是2,4-DAPG及未知红色素合成的负调控因子,并且RetS对2,4-DAPG及未知红色素合成的调控依赖于Gac/Rsm信号传递路径.     

寡聚核苷酸诱导突变法改造φ×174噬菌体A基因蛋白的DNA识别序列

 为了进一步研究φX174噬菌体A基因蛋白的复制功能与其所识别的30核苷酸保守序列的关系,我们采用寡聚核苷酸诱导的定点突变法成功地改造了这30核苷酸保守序列。将此保守序列重组到M_(13)mp9噬菌体后,以其单链为模板,在14或16寡聚核苷酸的诱导下,合成共价闭环DNA。经转化到E.coli JM103菌株,用点印迹(Dot blot)杂交法筛选,得到两种重组突变株。一种突变株其30核苷酸保守序列正链的第22碱基由A改为G。另一突变株为其第10碱基A改为C,第11碱基T改为A。突变效率约为5％。制备了此突变株单链及双链DNA,分别做了双脱氧末端终止法及Maxam和Gilbert法序列分析鉴定。     

绿豆bHLH转录因子家族的鉴定与生物信息学分析

bHLH是真核生物中重要的一类转录因子,其主要由碱性氨基酸区和螺旋-环-螺旋区组成。本研究利用生物信息学的方法鉴定到122个绿豆bHLH转录因子,并对其理化性质、保守结构域、基因结构、在染色体上的分布、系统进化以及部分典型基因的组织表达差异等进行分析。结果表明,bHLH转录因子理化性质差异较大;含有2个保守结构域,分别位于N端的碱性氨基酸区和C端的螺旋-环-螺旋区,碱性氨基酸区含有His5-Glu9-Arg13保守序列,与靶基因结合有关,HLH区含有Arg23和Arg55,与形成二聚体有关,同时含有5种保守元件;bHLH基因在11条染色体上分布不均匀,5号、7号和8号染色体上分布较多,1号、4号和10号染色体上分布较少,大部分基因含有1~9个不等的内含子,在染色体上成簇状分布;122个bHLH转录因子可分为11个亚家族。多数bHLH基因在绿豆根、茎、叶、花和种子等组织中均有表达,但具有组织表达特异性,且不同基因表达量差异较大。本研究为进一步研究绿豆bHLH转录因子家族的生物学功能奠定基础。     

nut R 中的突变对λ噬菌体早期转录抗终止作用的影响

将λDNA的nutR序列置于Lac启动子的下游,在nut R和β-半乳糖苷酶基因(gal K)之间插入λ噬菌体依赖rho的终止子tR1,使ga1 K的表达取决于N蛋白介导的转录抗终止作用。为研究nutR对抗终止的影响,系统地进行了该序列中每个碱基的点突变(A→C,G→T,C→A及T→G)。结果表明boxA中有两个碱基(位置2和5)的突变对抗终止作用是至关重要的,使抗终止效率降低了10倍;而其他位置的改变影响甚微。boxA的缺失在nus~ 宿主中使抗终止效率降低了40％,但在nusB宿主中却恢复到野生型水平。boxB茎环结构中,茎部顶端的碱基对及环中邻近基部的两个碱基的突变对抗终止作用影响很大,被认为是N蛋白的识别序列。boxA和boxB之间的间隔序列中有两个碱基的突变几乎使抗终止作用丧失。     

基于CRISPR/Cas9系统对斑马鱼hoxb4基因的编辑及其突变体基因型的初筛

采用高效基因编辑系统CRISPR/Cas9构建hoxb4基因敲除斑马鱼模型,进行hoxb4基因功能的研究。根据hoxb4基因的一号外显子的正义链及反义链设计3个长20 bp的sg RNA,分别靶向ExonⅠ的192#位点,244#位点及313#位点。化学合成sg RNA的寡核苷酸序列,经过酶切克隆进p T7-g RNA质粒中,构建g RNA的体外转录载体并通过体外转录得到靶位点的g RNA。将质粒p SP6-2s NLS-sp Cas9线性化然后在体外转录得到Cas9的m RNA并进行加A尾,将以上靶位点的g RNA与Cas9的m RNA共注射入单细胞期的斑马鱼胚胎内,提取基因组DNA,PCR扩增出目的基因片段并使用T7EI酶切测效,最后将PCR产物连入p MD19-T simple载体中,挑取阳性克隆进行菌落PC R鉴定,然后经Sanger测序检测突变类型。结果显示,靶位点的sg RN A寡核苷酸双链成功连入p T7-g RNA质粒中且序列正确;其中靶向ExonⅠ的313#位点的sg RNA可成功编辑斑马鱼hoxb4基因,T7 EⅠ检测其敲除效率高达26.5%,并测序得到4种阳性突变型。通过CRISPR/Cas9系统成功编辑斑马鱼hoxb4基因并测序鉴定其突变类型,为HOXb4基因功能的研究提供了可靠的基因敲除方法。     

人呼吸道合胞病毒微型复制子的构建

摘要：【目的】构建RSV微型复制子（minireplicon）并进行功能学研究。【方法】构建含RSV病毒前导序列（Leader, genomic promoter, Le）、转录起始信号（gene start, GS）、多克隆酶切位点、转录终止信号（gene end, GE）和尾随序列(Trailer, antigenomic promoter, Tr)的基因片段GSGE,通过引入T7 RNA多聚酶（T7 RNA polymerase, T7 RNP）启动子、克隆入载体px8δT和插入增强型绿色荧光蛋白（Enhanced Green Fluorescent Protein, EGFP）等多步操作,获得RSV微型复制子重组质粒px8δT/GSGE1/EGFP和px8δT/GSGE2/EGFP。同时构建可表达大蛋白（large protein,L）的质粒pcDNA3.1/L及表达转录延长/转录终止抑制因子（M2 ORF 1 protein,M2-1）的质粒pcDNA3.1/M2-1。通过脂质体法共转染RSV微型复制子质粒及四种RSV核壳体蛋白质粒至可表达T7 RNP的BSRT7/5细胞系,倒置荧光显微镜及流式细胞仪分析EGFP的表达情况。【结果】成功构建了px8δT/GSGE1/EGFP和px8δT/GSGE2/EGFP及pcDNA3.1/L和pcDNA3.1/M2-1,五质粒共转染BSRT7/5细胞,倒置荧光显微镜及流式细胞仪均观察到绿色荧光的表达。【结论】构建的RSV微型复制子具有转录和复制功能,将有助于进一步开展以RSV反向遗传操作为基础的RSV疫苗研究。     

简化cDNA末端快速扩增技术测定基因Ⅲ、Ⅵb和Ⅶ d型新城疫病毒基因组末端序列及分析

[目的]简化cDNA末端快速扩增技术(Rapid amplification of cDNA ends,fLAcE)流程,测定基因Ⅲ、VIb)和VIId型新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV)基因组两侧末端序列,并对NDV的leader和trailer进行分析.[方法]利用T4 RNA连接酶将特定寡聚核苷酸片段的连接于病毒基因组RNA和eDNA,再利用RT-PCR或PCR方法对病毒基因组的末端进行快速的扩增.[结果]建立一套操作简单、低成本、可重复性高的RACE方法,测定了三种基因型5株NDV 3'末端leader和5'末端trailer序列比对分析.[结论]本实验测定的鹅源VII型毒株JS/7/05/Ch基因组的15,184 nt由一个T变为了C,5'端trailer与3'端leader的连续互补序列由8 nt变为12 nt,而其它4株基因Ⅲ型和VI型NDV均未发现该突变.通过RNA的二级结构分析,NDV基因组和反向基因组RNA的3'末端形成一个发卡结构.JS/7/05/Ch等3株NDV U→C(T→C)的突变位于发卡环上,不影响二级结构的形成,发卡环的RNA序列突变为3'-UCUC-5',与基因组3'端发卡环的3'-UCUUA-5'相似,推测可能影响了基因组RNA的复制速度.     

麦穗鱼线粒体基因组序列测定及分析

利用麦穗鱼Pseudorasbora parva和相关鱼类的部分线粒体基因序列,设计出2对长批引物和30对短批引物,采用基于长PCR的2次PCR扩增法测定并注释麦穗鱼线粒体基因组全序列。结果表明,麦穗鱼线粒体基因组长16600bp,A+T含量为58.9%,37个基因位置及组成与其它硬骨鱼一致,均由13个蛋白编码基因、22个tRNA、2个rRNA基因和1个控制区(D-loop)组成。其中L链仅含8个tRNA(Pro、T yr、Ser、Ala、Asn、Cys、Glu、Gln)及ND6基因,其余基因皆由H链编码。基因排列紧密,间隔序列共计13处64bp,长度从1～32bp不等;基因重叠区7处23bp,重叠碱基数在1～7bp之间。13个蛋白编码基因中,除COI起始密码子为GTG外,其余均以ATG为起始密码子;有8个基因(ND1、ND2、COI、ATP6、ATP8、ND4L、ND5、ND6)3’端有完全的TAA或TAG终止密码子,其它5个基因终止密码子为不完整的TA(ND3和ND4)或T(COⅡ,COⅢ,Cyt b)。除tRNASer(AGY)外,其余21个tRNA基因的二级结构均为典型的三叶草结构。预测的lrRNA二级结构共有6个结构域,53个茎环结构,srRNA二级结构包含43个茎环结构。控制区(D-loop)存在3个结构区:终止序列区(TAS)、中央保守区(CSB-F、CSB-D)和保守序列区(CSB-1、CSB-2、CSB-3),其中TAS与DNA复制终止相关,出现茎环结构。