文摘

人乳铁蛋白cDNA的克隆及序列分析 人MGMT基因cMNA的克隆表达及表达蛋白修复功能的鉴定 全人源化抗结肠癌单键抗体基因的克隆和表达 用腺相关病毒载体介导人血管内皮生长因子受体KDR胞外区基因的表达 表面等离子体共振技术在分子生物学中的应用 PAC579基因组序列外显子计算机分析与预测 中蜂囊状幼虫病病毒的三维结构     

一性连锁Alport综合征中国家系COL4A5基因新突变位点的检测

通过PCR和直接测序的方法,对一性连锁Alport综合征家系17个受检个体的COL4A5基因所有51个外显子及其相邻内含子的DNA序列进行检测。结果发现,在第26外显子2240位点,男患者存在C碱基缺失(2240delc),女患者存在杂合缺失,同时对女患者相应的PCR产物进行克隆和测序以验证PCR测序结果的可靠性,而在正常家系成员和80例对照中均未发现此位点异常,说明2240delc为引起该家系临床病变的突变位点,不是多态性位点。在性连锁Alport综合征中,COL4A5基因的这个单碱基缺失突变位点为首次报道。     

水稻谷氨酰半胱氨酸合成酶基因的结构和表达分析

利用该实验室T-DNA标签的编号为L395的水稻突变体,克隆了一个编码水稻谷胱苷肽(GSH)合成途径中关键酶即谷氨酰半胱氨酸合成酶(GCs)的基因,将其命名为OsGCS(Genbank accession No.AJ508915).该基因位于水稻第五染色体上,OsGCS基因含有15个外显子和14个内含子,编码492个氨基酸.该基因与拟南芥的GCS基因相比较,编码区域同源性较高,而启动子区域的序列没有显著的相似性.通过RT-PCR的方法确定OsGCS基因的转录起始位点可能位于翻译起始位点(ATG)上游211bp处.在L395突变体中,T-DNA是单拷贝形式插入在OsGCS基因的第二内含子和外显子连接处,并且造成了3个碱基的缺失.在重金属耐受性、OsGCS基因表达以及体内GsH含量方面突变体L395和对照中花11之间没有明显的差别.     

限制性内切酶介导的重叠延伸在人环氧合酶-1(COX-1)基因克隆中的应用

建立一种用于克隆全长基因的、限制性内切酶介导的重叠延伸法 .对全长基因进行分段扩增 ,并利用适当的限制性内切酶对基因序列内相应的限制性位点进行酶切 ,从而使分段扩增片段得以重叠并互为模板 ,在DNA聚合酶的作用下延伸获得全长基因 .将环氧合酶 1 (COX 1 )基因的外显子 9巧妙地拼接到了缺失外显子 9的COX 1cDNA片段中 ,获得了COX 1基因的全长cDNA .该方法分 3步进行 .首先 ,通过RT PCR分别扩增跨外显子 9的cDNA片段和缺失外显子 9的cDNA片段 ,并克隆到pMD1 8 T载体上 ;其次 ,PCR扩增外显子 9片段 ,限制性内切酶StuI酶切缺失外显子9cDNA片段的重组质粒 ,二者以一定的比例混合 ,互为模板 ,在pfuDNA聚合酶的作用下进行延伸 ,从而产生一个双链的DNA分子 .最后 ,以延伸产物为模板 ,用COX 1cDNA两端的引物进行PCR扩增 ,产生包含外显子 9的COX 1基因的全长cDNA .这种限制性内切酶介导的重叠延伸方法 ,对于克隆mRNA剪接水平上受调控的基因尤为有用 ,同时也为基因的重组和修饰提供一个新的思路     

榕江香猪生长激素基因的鉴定及功能分析

生长激素是调节动物生长的主要激素.本研究应用聚合酶链式反应技术从榕江香猪的基因组文库中分离出1.903kb生长激素基因.克隆的生长激素基因由五个外显子和四个内含子组成.榕江香猪生长激素基因的碱基序列与已知四个国外猪种和9个中国地方猪种之间的同源性为97%～99%,其间的差异主要集中在内含子2和4.通过限制性内切酶（DdeI,NarI,BsmNI）分析,鉴定出榕江香猪生长激素基因的五个多态性位点,分别位于5＇-侧翼区274（T/C）位点,外显子2的622（G/A）和631（G/A）位点,内含子2中的841（T/C）以及外显子4中的1 358（A/G）位点.同时,1 358（A/G）位的碱基改变导致榕江香猪生长激素成熟肽第108位异亮氨酸替换,三维结构分析表明,异亮氨酸的存在可能导致生长激素与受体间亲合力降低.     

自噬基因APG4基因结构的生物信息学分析

利用生物信息学手段对一种与人类细胞凋亡有关的基因－自噬基因（Autophagy5,简称APG5）的基因组全序列进行拼接和基因结构分析,同时该基因的一个新的可变性剪切变异体（APG5β）被首次证实及报道,利用PCR技术从人胚脑cDNA文库和B细胞cDNA文库中调取APG5基因,装入绿色荧光蛋白pEGFP-C1表达载体,测序确定其核苷酸序列,进行数据库搜索。该基因组全序列分散在核酸序列数据库GenBank的几个没序列条目中,将相关克隆的基因组序列做相似性比对,用DOTPLOT方法确定其相互位置关系,并进行序列拼接,得到全长基因,利用GenScan,Genefinder等基因识别软件确定其内含子,外显子,转录起始位点,加尾信号等。分析其基因结构,在此基础上进一步分析其cDNA中外显子数目和排列顺序,证实了从B细胞cDNA文库中克隆所得的APG5为一种可变性剪切变异体。利用生物信息学工具,成功地接接出全长为150kb人类APG5基因基因组全序列,确定其有8个外显子。根据剪切位点的特性找出其在序列中的位置,分别计算出内含子,外显子的长度,首次证实并报道APG5β是第3外显子缺失的可变性剪切变异体,将验证确实的APG5β转染至人肝细胞株和HeLa细胞株,在共聚焦激光显微镜下可观察到其在细胞凋亡时的特异表达,在后基因组研究中生物信息学的应用有非常广阔的前景。对可变性剪切所产生的蛋白多样性分析提供了一种辅助分析手段。     

利用RT-PCR技术验证基于小鼠外显子芯片发现的缺血相关基因的表达

目的:利用RT-PCR技术验证并确认基于小鼠外显子芯片发现的部分缺血相关基因的表达,以鉴定候选基因的外显子是否发生可变剪接,从而实现对外显子芯片结果的鉴定。方法:根据生物信息学分析结果,选取小鼠外显子芯片中的3个基因(Ube3c,6330439K17Rik,Atp7a),在预测发生可变剪接的外显子两侧设计上下游引物,PCR后进行凝胶回收,再克隆到载体中进行测序。结果:RT-PCR及测序结果表明,Ube3c基因在6号外显子、6330439K17Rik基因在12号外显子、Atp7a基因在3号外显子发生可变剪接,与芯片预测结果一致。结论:RT-PCR技术可针对外显子芯片的结果进行可靠性验证,为可变剪接基因表达研究提供了一种有效手段。     

人类新基因C17orf32的电子克隆和编码区序列RT-PCR验证

利用生物信息学与实验验证的技术路线,成功地克隆了人类新基因C17orf32的cDNA(GenBank登记号：AY074907和TPA: BK000260),发现C17orf32的完整开放阅读框架(ORF,31～657 bp）cDNA（627 bp）与人类假定基因LOC124919 ORF(25～807 bp)的25～651位只有一个碱基不同.经RT-PCR验证并cDNA测序、人类表达序列标签(EST)数据库的BLAST检索和基因组成规律分析三方面的结果,均支持C17orf32的序列,而不支持LOC124919的编码序列.C17orf32基因组序列全长4.610 kb,含有6个外显子和5个内含子,cDNA序列全长1 679 bp, ORF横跨全部6个外显子.该基因ORF翻译起始处符合Kozak规则,ORF起始码上游同一相位有终止码,ORF后有2个加尾信号和PolyA尾.C17orf32基因的成功克隆表明,NCBI GENOME Annotation Project在2001年12月预测的人类假定蛋白XP-058865编码基因LOC124919的模式参考序列XM-058865中存在偏差,即在C17orf32基因cDNA的406与407位碱基之间错误插入一个碱基G, 从而导致在插入位点后,ORF编码125位氨基酸以后蛋白质序列的改变,出现260个氨基酸的多肽.因此,应慎重看待计算机注释的人类基因组编码序列.建立的技术路线有助于发现更多新的人类功能基因.     

生物信息学辅助定位及延伸辐射诱导未知表达序列标签

研究辐射诱导的基因表达调控对于认识细胞对辐射损伤的应激反应有重要意义.在低剂量辐射诱导新基因RIG1表达序列标签(expression sequence tag,EST)片段的基础上,通过非克隆cDNA文库和RACE(rapidamplification of cDNA end)技术获得了其3′末端.依据实验得到的这两段EST序列所提供的信息,通过生物信息学分析将RIG1基因初步定位在20号染色体.对20号染色体RIG1区基因组序列进行外显子扫描,发现预测的外显子正好与实验得到的EST相吻合.利用预测的外显子设计特异引物,成功地克隆了RIG1基因全长序列.同时,对20号染色体RIG1区的生物信息学分析表明,在RIG1基因的上游存在启动子区,从而确定了RIG1基因的基因组序列.因此,通过生物信息学辅助设计实验,快捷地定位及延伸了未知EST片段RIG1,基本完成了RIG1的全基因、基因组序列及染色体定位研究.     

生物信息学辅助定位及延伸辐射诱导未知表达序列标签

研究辐射诱导的基因表达调控对于认识细胞对辐射损伤的应激反应有重要意义.在低剂量辐射诱导新基因RIG1表达序列标签(expression sequence tag,EST)片段的基础上,通过非克隆cDNA文库和RACE(rapid amplification of cDNA end)技术获得了其3′末端.依据实验得到的这两段EST序列所提供的信息,通过生物信息学分析将RIG1基因初步定位在20号染色体.对20号染色体RIG1区基因组序列进行外显子扫描,发现预测的外显子正好与实验得到的EST相吻合.利用预测的外显子设计特异引物,成功地克隆了RIG1基因全长序列.同时,对20号染色体RIG1区的生物信息学分析表明,在RIG1基因的上游存在启动子区,从而确定了RIG1基因的基因组序列.因此,通过生物信息学辅助设计实验,快捷地定位及延伸了未知EST片段RIG1,基本完成了RIG1的全基因、基因组序列及染色体定位研究.     

八眉猪SLA-DRA基因第4外显子多态性分析

[目的]研究八眉猪SLA-DRA基因第4外显子的多态性,确定其等位基因数以及核苷酸和氨基酸变异位点,探讨其遗传特性。[方法]采用PCR-SSCP和克隆测序的方法对八眉猪SLA-DRA基因第4外显子进行多态性检测。[结果]八眉猪SLA-DRA基因第4外显子共有3种等位基因(A、B、C),形成3种基因型(AA、BB、BC),其中B为优势等位基因,BC为优势基因型。序列对比结果表明,八眉猪SLA-DRA基因第4外显子共有3个核苷酸突变位点(c.4167AG、c.4246AG和c.4282CT),其中4 167 bp的突变导致谷氨酰胺(Q)突变为精氨酸(R)。群体遗传学分析表明,八眉猪SLA-DRA基因第4外显子的多态信息含量为0.3953,杂合度为0.7241,且八眉猪在SLA-DRA基因第4外显子上偏离了Hardy-Weinberg平衡(p0.01)。[结论]八眉猪SLA-DRA基因的第4外显子属于中度多态,并呈现出杂合子优势。     

人肠组织特异抗原A33基因5′调控区的克隆及其功能分析

用基因组步行法 (genomewalker)克隆了人A33抗原基因的 5′调控区 94 0bp片段 ,并用PCR法鉴定了这一克隆的正确性 .将该序列提交GenBank ,登录号为AF2 0 0 6 2 6 .用引物延伸法 (primerex tension)确定了A33基因的转录起始位点 ,发现该位点位于一个TATA盒下游 10个碱基处 .以增强型绿色荧光蛋白为报告基因构建了不同长度的A33启动子 5′缺失载体 ,用脂质体介导的方法将这些载体转染LoVo、HeLa、2 93等细胞 ,比较了EGFP的表达水平 .研究发现 ,A33启动子上主要转录调控元件以及与组织特异性表达相关的转录调控元件位于A33启动子的 - 10 4～ + 2 5bp区域     

人肠组织特异抗原A33基因5′调控区的克隆及其功能分析

用基因组步行法 (genomewalker)克隆了人A33抗原基因的 5′调控区 94 0bp片段 ,并用PCR法鉴定了这一克隆的正确性 .将该序列提交GenBank ,登录号为AF2 0 0 6 2 6 .用引物延伸法 (primerex tension)确定了A33基因的转录起始位点 ,发现该位点位于一个TATA盒下游 10个碱基处 .以增强型绿色荧光蛋白为报告基因构建了不同长度的A33启动子 5′缺失载体 ,用脂质体介导的方法将这些载体转染LoVo、HeLa、2 93等细胞 ,比较了EGFP的表达水平 .研究发现 ,A33启动子上主要转录调控元件以及与组织特异性表达相关的转录调控元件位于A33启动子的 - 10 4～ + 2 5bp区域     

HPCL2基因表达的选择性剪切分析

2-羟基植烷酸辅酶A裂解酶（2-hydroxypanthyl-CoA lyase,HPCL2）是3-甲基脂肪酸α-氧化途径中的关键酶.采用鸟枪法测序技术,得到了HPCL2基因的基因组序列.结果显示,HPCL2基因组大小为40 829 bp,共有17个外显子,16个内含子.外显子平均大小为116 bp,内含子平均大小为2 429 bp,属于结构紧凑基因.从dbEST数据库中筛选与HPCL2基因的mRNA (GenBank Acc.:AJ131753) 相互重叠表达序列标签(EST)共有213个,分别来自29个不同的组织.将EST与基因组序列进行Blast分析,共检测17个EST具有选择性剪切,其中14例属外显子遗漏（exon skipping）,2例外显子增加 (exon inclusion)和1例剪切位点改变(splicing site shift).外显子遗漏主要发生在5′端的第3到第8个外显子.结果表明,外显子遗漏可能是HPCL2基因选择性剪切的主要形式.     

泛肽相关蛋白基因UBAP1单核苷酸多态及与鼻咽癌的相关研究

UBAP1基因是在鼻咽癌9p最小共同缺失区内新克隆的鼻咽癌候选抑瘤基因,通过采用病例-对照研究方法,对105例鼻咽癌患者和183例正常人UBAP1基因的5个单核苷酸多态(SNPs)用测序法进行了分型,在实验过程中,偶然发现了一个新的SNP位点,并已登录至dbSNP（登录号：rs3135929）.经相关分析发现,位于UBAP1基因第6外显子中的SNP rs1049557与鼻咽癌发病存在显著相关性,基因型GG和GC的相对危险度分别为1.64和1.31.实验结果进一步支持了UBAP1基因与鼻咽癌的发生发展可能存在密切关系,SNP rs1049557由于处在UBAP1基因下游3′非翻译区,其多态类型可能在某种程度上影响UBAP1基因的表达调控,从而与鼻咽癌发病相关.     

猪apoC3基因的遗传变异分析

目的:探究猪apoC3基因多态性,为进一步探讨其对脂肪沉积的影响和表达调控等研究提供依据。方法:选取具有不同脂肪沉积特点的3个猪种(可乐猪、贵州白香猪和大约克猪)构建品种DNA池并进行测序,结合各SNP位点测序峰高比值估算等位基因频率,并利用在线软件对不同基因型的转录结合位点及mRNA二级结构进行预测。结果:在3个猪种的apoC3基因中共发现17个SNPs(2个位于5’侧翼区;1个位于外显子3中,为同义突变;1个位于3’非翻译区,其它13个分别位于3个不同内含子中),其中C813G变异增加了一个转录因子GATA-2结合位点,G2280A变异导致mRNA二级结构最小自由能增加0.4kkal/mol。结论:不同猪种间apoC3基因SNPs位点等位基因频率差异较大,而apoC3基因编码区相对保守。     

利用CRISPR/Cas9基因编辑技术建立FcγR基因大片段敲除小鼠模型

目的使用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除长度约为90 kb的小鼠FcγR2b,FcγR3,FcγR4基因簇,为构建FcγR基因人源化小鼠奠定基础。方法使用在线预测软件在FcγR2b,FcγR3外显子区设计sgRNA,在每一位点挑选脱靶效应较低的五个候选sgRNA。通过CRISPR/Cas9活性检测试剂盒检测sgRNA在体外的活性。选取活性较高的sgRNA体外转录,与Cas9 mRNA一并注射受精卵。通过PCR检测及测序,得到1只敲除片段为89 711 bp的基因修饰小鼠,且同时敲除FcγR2b基因5’端,FcγR3基因3’端及FcγR4基因。而且还利用软件预测了8个脱靶可能性最高的位点,并对首建鼠基因组的上述8个脱靶位点全部测序确认。结果结果显示未在预测脱靶位点附近发现小片段插入或缺失。结论建立了利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除基因组超大片段的技术,该技术结合BAC转基因技术,将为建立含有复杂基因族的人源化小鼠提供新的途径。     

ht-Pam基因在山羊β-酪蛋白基因座定位整合的研究

利用体细胞基因打靶与核移植技术制备动物乳腺生物反应器是当今转基因定位整合表达的一种新技术。分别克隆山羊的β-酪蛋白基因5′调控区的6.3kb片段,外显子7、外显子8和9三个基因片段,并与克隆的人tPA突变体cDNA一起构建了含有neo和tk正负筛选标记基因的β-酪蛋白基因打靶载体P^GBC4tPA,并验证了neo基因、tk基因以及Cre-LoxP系统的有效性。将线性化的P^GBC4tPA通过电转染整合到山羊胎儿成纤维细胞基因组中,利用G418和GANC进行抗性细胞克隆的药物筛选,初步获得抗性细胞克隆244个,PCR检测后获得阳性细胞克隆31个,其中初步验证2个细胞克隆转植基因整合位点重组后的基因序列正确,并且该细胞克隆能够有效扩增。这为下一步基因打靶体细胞核移植制备山羊乳腺生物反应器奠定了基础。     

基孔肯雅病毒非结构蛋白基因合成中多位点缺失突变的校正方法

目的:建立一种PCR方法,以快速校正基孔肯雅病毒非结构蛋白基因合成过程中发生的多位点缺失突变。方法:用PCR方法合成基孔肯雅病毒非结构蛋白基因;对测序的克隆进行序列比对,分析不同克隆上缺失突变发生的位置,以保守区域互相重叠的寡核苷酸为上下游引物、以该区域测序正确的克隆为模板进行PCR扩增,得到所需片段,再将这些片段用PCR方法进一步组装成完整的基因序列并进行测序。结果:测序结果表明,经过2次PCR扩增,校正了基孔肯雅病毒非结构蛋白基因合成过程中发生的5个位点缺失突变。结论:得到序列正确的基孔肯雅病毒非结构蛋白基因。在进行基因合成过程中如发生多位点缺失突变,可利用该方法同时对以上突变进行校正,无须再合成引物,降低了实验操作难度,并提高了实验效率。     

鼻咽癌细胞系CNE2中NPCEDRG基因mRNA剪接变异体的分析

NPCEDRG基因是采用基因定位候选克隆策略获得的1个鼻咽癌候选抑瘤基因. NPCEDRG在鼻咽癌细胞和组织中表达下调,重新恢复NPCEDRG基因在CNE2细胞系的表达,可部分逆转CNE2 的恶性表型. 本研究对CNE2细胞所表达的NPCEDRG基因mRNA剪接变异体克隆、鉴定,发现NPCEDRG基因至少有7个转录起始位点,其中NM_032316的TSS位于ATG上游-85 nt处,AF538150和AK094248的TSS位于-25 nt处;AF538150不存在第2外显子中6核苷酸序列（5′-TTGCAG-3′）的缺失,其CDs为516 bp,编码1种由171个氨基酸组成的蛋白质（而非GenBank中公布的CDs为510 bp,1种由169个氨基酸组成的蛋白质）. 本研究成功克隆得到1种新的NPCEDRG基因的mRNA剪接变异体V2,其TSS位于-23 nt处,其CDs为297 bp,编码1种由98个氨基酸组成的蛋白质.