MDMV外壳蛋白基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

报道了玉米矮花叶病毒(MDMV)全长外壳蛋白cDNA基因的克隆、序列分析和表达产物鉴定的结果。根据其cDNA序列推测的外壳蛋白氨基酸顺序全长共有313个氨基酸,分子量总和为35 400 D,与聚丙烯酰胺凝胶电泳估算的值36 000 D相近,克隆的病毒外壳蛋白基因cDNA 3′-末端非编码区含有256个碱基。将此外壳蛋白的基因插入pUC19的1acZ基因中,转入E.coli后诱导表达,聚丙烯酰胺凝胶电泳分析呈现一特异性的蛋白带,经Western吸印与抗MDMV的兔血清呈阳性反应,证实所克隆的cDNA基因为MDMV外壳蛋白基因,并且能够正确表达。     

马铃薯Y病毒基因组3′-端区域的克隆和序列分析

以马铃薯Y病毒(PVY,中国分离株)基因组RNA的cDNA为模板,我们用聚合酶连锁反应(PCR)合成了完整的外壳蛋白(CP)基因及部分3′末端非编码区序列。在5′-引物Y5中引入了限制性酶NcoI位点及起始密码AUG,3′-引物Y3中引入了Sall位点。PCR产物经NcoI及Sall双酶切后克隆入pGEM衍生质粒,并测定了其中一个克隆pPCY6的CP基因的序列,以此克隆的CP基因片段作探针,从cDNA库中钓出相关的几个克隆,并测定了序列,由此我们获得了包含部分NIb基因,全部的CP基因及3′-非编码区共1317个碱基。序列分析表明,该株系CP基因核苷酸序列与0株系同源性(94.2％)较与N株系(89.6％)同源性稍高,但氨基酸序列的同源性差别不大(分别为93.3％及91.8％)。目前我们已将该基因克隆入双元载体pBI121.1,并通过脓杆菌转化马铃薯,以期得到抗PVY的马铃薯工程株。     

大豆花叶病毒NIb基因的cDNA克隆和序列分析

以大豆花叶病毒北京分离株(SMV-BJ)RNA为模板,随机六聚核苷酸为引物,合成cDNA。根据SMV-BJ外壳蛋白基因序列和国外已报道的SMV,WMV-Ⅱ的有关序列,设计寡聚核苷酸引物。通过聚合酶连锁反应,得到了SMV NIb基因的全长cDNA克隆,并测定了其全序列。所测SMV NIb基因序列与WMV-Ⅱ(USA)株系比较,其核苷酸同源性达80.3％,由核苷酸序列所推导出的氨基酸序列同源性达到91.3％。综合SMV-BJ基因组3′端非编码区、外壳蛋白基因和NIb基因的资料,我们认为:WMV-Ⅱ可能是SMV的一个西瓜株系。实验中发现一些含NIb基因的重组克隆在3′端区域有大的序列变异,并讨论了这种变异的原因。在完成基因拚接、改造的基础上,构建了SMV-BJ NIb基因的高等植物表达载体。     

天花粉蛋白基因的克隆、序列测定及在大肠杆菌和烟草中的表达

本文利用DNA多聚酶链式反应(PCR)技术,从括楼基因组DNA中扩增并克隆了天花粉蛋白基因,核苷酸序列分析结果表明,我们克隆的是天花粉蛋白的成熟肽及N端23个氨基酸的信号的编码序列,与前人从基因组或cDNA中克隆的该基因的比较发现,其同源性为99.25％,并且证实与发表的蛋白质一级结构的序列有较大差异,将该基因克隆到大肠杆菌高效表达质粒pJLA_(502)的P_RP_L启动子下游,通过温度诱导,得到了表达产物,进一步将该基因克隆到植物中间载体pE_3的花椰菜花叶病毒35S启动子下游,应用根癌农杆菌Ti质粒介导的遗传转化系统,成功地将该基因导入了烟草基因组,获得了转基因植株,Western blotting分析结果证实,天花粉蛋白基因已在大肠杆菌和转基因烟草中表达。     

家蚕和苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒P10基因的研究

从AcMNPV基因组DNA中克隆筛选得到含P10基因的EcoR I-P片段,以此作为探针克隆得到BmNPV P10基因片段,测定了其全核苷酸序列。PCR点突变BmNPV P10基因启始密码子ATG区,ATG突变的同时形成一个Bgl Ⅱ酶切位点,突变后的启动子及其5′端作为5′端交换臂和AcMNPV的P10基因3′端作为3′端交换臂构建成一个非融合通用转移载体pBmAcPV1.该载体可以在Sf细胞中和野生型AcMNPV DNA共转染重组表达外源基因,也可以在Bm细胞中和野生型BmNPV DNA重组表达外源基因。CAT基因在BmNPV P10 ATG突变后的启动子的控制下在家蚕细胞中得到高效表达     

化学与酶促相结合合成并克隆核糖体失活蛋白Gelonin基因

利用已知Gelonin的氨基酸序，逆向推算出整个基因的碱基序列，根据E.coli的密码子偏爱性和后续基因克隆的需要，通过沉默突变设计相应的酶切位点和碱基序列，将整个基因分为四段，每个片段约175－220pb，每一个片段中的互补链从5′末端用化学合成100－120的碱基单链，其中两个链的3′末端有20个互补碱基。利用T4DNA聚合酶酶促添补成双链DNA，用分子克隆技术，分别构建重组子，然后再构建成含整个Gelonin基因的表达载体pET-gel进行表面，经诱导后，获得了一个28000的重组蛋白，并主要以可溶形式存在。     

在丝状噬菌体主要外壳蛋白上展示外源多肽的载体

利用基因工程手段,构建了两个用于在丝状噬蓖体主要外壳蛋白表面展示外源多肽的载体,这类载体可以使编码外源多肽的ＤＮＡ片段定向克隆到外壳蛋白的Ｎ末端ＤＮＡ序列中或附近,被修饰的外壳蛋白将分布于野生型丝状噬菌体外壳蛋白单位中间。     

表达烟草花叶病毒外壳蛋白的转基因烟草及其对TMV的抗性

利用体外重组DNA技术构建携带烟草花叶病毒(TMV,国内流行的普通株)外壳蛋白基因(CP)的中间表达载体,通过土壤农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)Ti质粒,重组TMV-CP基因被转移至烟草细胞,并获得大量再生的转基因烟草。工程烟草的基因组经Southern印迹法分析证明,CP基因在再生工程株染色体中有1—5个拷贝的插入。分子杂交分析确证TMV-CP基因在转基因株中获得正确表达,其mRNA和蛋白产物的丰度分别达0.005—0.01％及0.05—0.2％。攻毒实验表明90％以上的能表达TMV—CP基因的工程烟草能不同程度地抑制病毒的复制、扩散,并显著延缓,减轻系统病状的发生。有3株工程植株直至花期无病状表现,生长正常。这一抗性作用机制在于转化细胞中的外壳蛋白在病毒侵染早期有效地抑制了入侵病毒颗粒的脱壳,从而阻断病毒的复制。     

乙型肝炎病毒核心抗原基因结构对其在大肠杆菌中表达的影响

本文将含乙型肝炎(以下简称乙肝)病毒(HBV)核心抗原(HBcAg)基因的1kbHhaI酶切HBV·DNA片段用BAL-31外切酶切除两端非编码区,连接EcoRI合成接头后插入到载体pUR222的EcoRI位点,转化受体菌后筛到一系列不同HBcAg表达水平的重组体。分析高表达和低表达重组体工作中,发现在同一乳糖启动子、核糖体结合部位(SD序列)和Lac Z基因N端第5氨基酸后连接的HBcAg基因,由于在ATG5′端上游—7至—35核苷酸区有一呈部分迥文的序列,当转录成mRNA时可形成一环茎二级结构,是否用BAL—31酶切除此结构对表达水平影响极大。高表达重组体HBcAg产量可占菌体总蛋白9％,低表达的只为其千分之一。本文并对此现象在原核细胞中表达真核基因的意义进行了讨论。     

水稻组蛋白H3基因和1.5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶小亚基基因的克隆和结构分析

本文从水稻(Oryza sativa,IR26)细胞核中分离出的几个基因,测定了它们的DNA核苷酸序列,并从水稻IR26基因组文库中筛选和分离到一个14.8kb的DNA片段,其中含有一个H3基因和另一个类似H3的假基因。DNA序列分析的结果表明:水稻H3基因的编码顺序有405bp长,其5′和3′端的非编码区则含有几个与一般真核基因或组蛋白基因共同的调控序列。水稻H3基因的密码子有一显著特点,密码子的第三个核苷酸98％为G和C,通过Southern转移分析,表明水稻二倍体基因组中大约有50个左右H3基因,从同一个水稻基因文库中,我们还分离鉴定到了rbcS基因,它编码1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(Rubisco)的小亚基,水稻rbcS基因的顺序含有一个内含子,其位置与小麦的相同,水稻和小麦rbcS基因所编码的转移肽,其最初18个氨基酸彼此是相同的。     

一株新黄瓜花叶病毒卫星RNA结构和生物学分析

从患香蕉花叶心腐病香蕉病叶分离的黄瓜花叶病毒中,发现一株新卫星RNA(定名为Ba-Sat)。以CMV卫星RNA两端保守序列为引物合成了Ba-Sat cDNA并将其克隆到载体pGEM7Zf(+)上。序列分析结果表明,Ba-Sat由390个核苷酸组成,其5′端、3′端各有一段序列与其它株系卫星RNA有很高的序列同源性,但其中间区域则无任何序列同源性。在此基础上,进一步分析了Ba-Sat的二级结构,并研究了Ba-Sat的生物学特征,实验结果证明Ba-Sat具有致弱卫星RNA的特性。     

水稻种子贮存蛋白Prolamin 4a基因的组织特异性表达调控

本文分离了水稻中花8号种子贮存蛋白Prolamin基因的5′端调控区域,对其DNA的全序列结构作了分析,表现启动子DNA的典型序列结构。构建了GUS融合基因,利用农杆菌LBA4404双元载体系统转化烟草,分子杂交获得转基因烟草植株,在转基因烟草开花20天时,对烟草种子作GUS基因表达的组织化学分析。实验结果表明Prolamin基因的启动子在种子的胚乳中激活下游GUS基因的表达,这是水稻Prolamin基因5′端调控序列功能的首次报道。     

中国人促红细胞生成素基因组的克隆及其在COS-7细胞中的表达

本文利用PCR技术,从正常人胎肝染色体DNA库中分离克隆了长度分别为506bp,465bp的中国人促红细胞生成素(EPO)基因组片段。506bp基因片段包括外显子2(信号肽),内含子2和外显子3;465bp片段包括外显子4,内含子4和外显子5。通过在引物中设置的酶切位点将两个克隆片段进行了正确的拼接,从而得到了约1.0kb的EPO次全基因组片段,它包括除信号肽中第2,3,4位氨基酸外的所有编码区及两个内含子序列。 所克隆的次全EPO基因组插入表达载体pSV2-dhfr中的不同克隆位点,构建了3种不同的转移载体质粒,分别转染导入COS-7细胞后,3种转移载体质粒转染的细胞上清液都有明显的EPO活性。本工作证明仅含有内含子2,4序列,去除负调控区和氧敏感区序列的人次全EPO基因组可以在COS-7细胞中获得表达。     

中国南瓜曲叶病毒:一个双生病毒新种

本文报道了中国南瓜曲叶病毒(SqLCV-C)外壳蛋白(CP)基因PCR、克隆和序列分析,在分子水平上证实中国南瓜曲叶病毒与美国南瓜曲叶病毒(SqLCV-E)不同,是一种新的粉虱传播的双生病毒,并与印度木薯花叶病毒(ICMV)有较近的亲缘关系。     

蛋白质与线性DNA片断结合过程中的末端效应

各种体外实验技术被广泛地用来研究DNA-蛋白质之间的相互作用, 但体外和体内实验一个最明显的区别是实验使用的DNA片段远远短于基因组DNA, 因而多出了大量线性DNA分子末端. 末端问题曾倍受关注, 若干研究小组在不同系统中对其进行了研究, 但结果却并不一致, 甚至完全相反. 本文利用表面等离子共振技术(SPR)对一系列不同长度非特异DNA和Mnt阻遏蛋白结合和解离过程进行实时监测, 结果表明该蛋白在线性DNA分子末端有比内部位点更高的解离速率. 通过考察在不同位点含有特异序列的DNA与Mnt阻遏蛋白的结合过程, 发现线性DNA分子末端在一定距离内会直接影响DNA与该蛋白的特异性结合.     

人组织型纤溶酶原激活剂表达调控及高效表达的研究——Ⅰ.t-PA mRNA 3′-UTR对其表达的调控

运用分子剪切技术构建了含不同长度3′端非翻译区(3′-UTR)的t-PAcDNA克隆,体外转录的mRNA在兔网织红细胞裂解物中翻译和COS-7细胞中表达的结果表明t-PA mRNA 3′-UTR序列对其表达有明显抑制作用,3′-UTR缺失使t-PA表达水平提高3—8倍。进一步研究表明,t-PA mRNA 3′-UTR对其表达的抑制是由3′末端长约200nt的富含AU序列所致。RNA稳定性试验证实这段富含AU的序列使t-PA mRNA稳定性下降3倍以上;将该序列插入荧光素酶(Luc)基因3′-UTR,使Luc的表达水平明显降低。分析了该序列调节t-PA表达的可能机理,提出了调控的模式。     

水稻腊质基因分子特性的研究

水稻腊质基因(Wx)负责胚乳与花粉粒中直链淀粉的合成。我们通过对限制图和DNA顺序有重叠的两个基因组克隆的分析,测定出了水稻Wx基因全长为5499bp的DNA顺序。比较水稻、玉米(Klsgen等)和大麦(Rohde等)中Wx基因的DNA顺序,弄清水稻Wx基因中存在13个内含子和14个外显子,通过微机对外显子顺序的翻译,得出了水稻Wx蛋白包括转运肽在内的609个氨基酸的排列顺序,并计算出它的分子量约为72kD。经比较,水稻Wx成熟蛋白的氨基酸顺序与玉米、大麦的没有明显地差异。但是,水稻Wx基因5′-上游区、3′-下游区和内含子区域的DNA顺序,以及Wx前体蛋白的转运肽区域的氨基酸顺序与玉米和大麦Wx基因的相应区域相比,它们之间的同源性却很低。     

核酶的体外合成及其对烟草叶病毒RNA靶的作用

通过微机对烟草花叶病毒(TMV)RNA二级结构的分析并参照烟草环斑卫星病毒(sTobRV)的锤头型(hammer head)催化性RNA(即ribozyme或核酶)序列,我们在体外分别合成了以TMV移动蛋白(MP)基因区域正链和负链及正链3’末端序列为靶的锤头型核酶RZ1,RZ3和RZ2。体外结果表明,RZ1在50,37和30℃都能切割含有其靶序列的体外转录TMV RNA BT1(+)和BT2(+);与之相比,RZ3在50,37和30℃都只能部分切割靶RNA BT2(-)。至于RZ2,它对TMV正链3’末端内的靶序列的任何切割作用则未能观察到。我们在核酶RZ1的催化序列的茎环内或其3’末端引入了一个起稳定作用的序列CUUCGG以观察该序列对核酶的影响,实验表明这种修饰并不改变核酶的作用效率。     

冬小麦春化作用相关基因的cDNA分子克隆研究

以春化处理冬小麦幼苗cDNA为起始材料,通过与对照冬小麦幼苗mRNA进行减法杂交构建富集冬小麦低温诱导cDNA文库,以对照和脱春化幼苗cDNA及春化幼苗cDNA为探针,采用差异杂交技术筛选得到春化相关cDNA克隆,将插入片段用PCR方法扩增后亚克隆于pUC19载体的BamHⅠ和HindⅢ位点,用此插入cDNA作探针,与对照和春化组mRNA作Northern blotting分析表明为冬小麦春化作用相关基因的cDNA克隆,包含verc203序列的mRNA大约为2.6kb。     

氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ基因5′端上游DNA特异结合蛋白的研究

本文利用Southwestern blot法检测了CPSI基因5′端上游序列特异结合蛋白,结果发现,大鼠肝细胞核蛋白中存在109kD和74kD的DNA结合蛋白,Bal 31酶切序列缺失实验证明,109kD和74kD蛋白质的结合位点分别位于—38至—4bp及—113至—38bp区域,109kD蛋白质还与—480至—161bp区结合,但在大鼠脾及F26大鼠肝癌细胞中未被测出.109kD和74kD DNA结合蛋白可能是肝组织特异的CPSI基因结合蛋白,与肝细胞的分化及癌变有关。