HIV-1 pol基因人工miRNA的构建和功能分析

以miR-155为基础骨架,根据HIV-1pol基因序列设计并合成4对miRNA寡聚单链DNA,构建4个人工miR-pol,并对其进行功能分析.qPCR结果显示,4个人工miR-pol对pol基因都具有一定的沉默效果,其中miR-pol-4的沉默效率最高,达76％.进一步的实验证实miR-pol-4不会影响被转染细胞的活性,也不会对细胞干扰素的表达产生影响.此外,HIV-1假病毒实验显示,miR-pol-4对HIV-1的复制具有良好的抑制作用.因此,所获得的miR-pol-4将可为进一步的抗HIV-1感染研究提供基础.     

靶向肿瘤多药耐药基因mdr1的siRNA的构建与鉴定

mdr 1基因及其表达产物P-gp是引起肿瘤细胞多药耐药(MDR)的主要原因,抑制mdr 1基因的表达可用于逆转MDR.RNAi可用于特异抑制靶基因的表达,本研究的目的是构建获得可特异有效靶向mdr 1基因的siRNA元件.应用siRNA设计软件与mRNA结构分析软件设计构建了3个分别靶向mdr 1基因mRNA环结构和茎结构的siRNA元件,同时构建了携带mdr1基因序列的luc报告质粒,通过siRNA表达质粒与携带靶序列的报告质粒的共转染抑制实验检测不同siRNA的抑制效率,结果显示靶向环结构siMDR1B具有较好的抑制效率和特异性.进一步将siMDR1B表达载体与mdr1基因表达载体共转染细胞,应用免疫流式细胞术检测显示,相比对照细胞,siMDR1B可显著抑制其转染后mdr1基因产物P-gp蛋白的表达活性.同时采用CCK-8细胞活性检测试剂评价了siMDR1B对细胞活性的影响,结果显示siMDR1B不会影响细胞活性,具有良好的特异性.本研究获得的可有效靶向mdr 1基因的siRNA元件可为进一步开展逆转MDR研究提供重要基础.     

从反义RNA到人工miRNA的植物基因沉默技术革新

植物基因沉默技术作为一个重要的遗传操作工具在植物分子生物学研究和遗传改良方面得到广泛应用．自20世纪90年代基因沉默现象发现以来,多种植物基因沉默技术相继建立,包括共抑制、反义RNA、hpRNAi和VIGS等．最近,两种新的植物基因沉默技术：人工Micro—RNA和人工trans—acting siRNA建立起来,在基因沉默的精确性和高效性等方面有了新突破．由于植物体具有多条基因沉默途径,不同的基因沉默技术具有独特的应用优势．本文对这些基因沉默技术进行了系统的介绍和总结,梳理了不同技术的优缺点和适用范围,并展望了植物基因沉默技术进一步发展的方向和应用前景．     

AFP基因shRNA表达质粒稳定转染肝癌细胞克隆的构建

甲胎蛋白(AFP)是一种重要的胚胎期及肝癌相关蛋白,为了深入研究其在肝癌细胞增殖中的作用,构建了针对AFP基因的shRNA表达质粒,拟建立可稳定转染的肝癌细胞克隆;利用生物信息学方法设计shRNA,经酶切连接和抗生素筛选构建表达质粒;通过酶切、琼脂糖凝胶电泳及测序对质粒加以验证;优化转染条件后采用脂染法转染肝癌SMM C-7721细胞,利用Purom yc in筛选稳定转染的细胞克隆.成功获得高特异的shRNA设计结果,构建了针对人类AFP基因的shRNA表达质粒,并获得该质粒稳定转染的细胞克隆.     

日本三角涡虫Dj-β-catenin-1基因干扰载体的构建与干扰效果的鉴定

为了研究抑制Dj-β-catenin-1基因对涡虫再生的影响,构建了L4440-Dj-β-catenin-1干扰载体.将含有重组质粒L4440-Dj-β-catenin-1的HT115细菌经IPTG诱导后直接喂食涡虫.结果表明,Dj-β-catenin-1基因经RNA干扰后涡虫不能正常再生,面向后端伤口再生出一个头部而不是尾.此外,Dj-β-catenin-1基因的沉默还能使涡虫正常的尾转变成头.上述工作为进一步研究Dj-β-catenin-1基因在日本三角涡虫再生中的作用奠定良好基础.     

基于RNA干扰的抗HIV-1研究

艾滋病是由艾滋病毒感染而引起的传染病,目前在全世界广为流行,但目前还没有彻底的根治方法。该文简要综述了RNA干扰技术在抑制艾滋病毒感染中的研究进展、存在的问题和发展前景。     

NS特异性干扰载体pGenesil-1-NS的构建及鉴定

目的核干细胞因子(nucleostemin,NS)是维持干细胞和癌细胞增殖所必需的蛋白质,可能成为肿瘤基因治疗的潜在靶点.本文旨在构建靶向NS干扰载体p Genesil-1-NS,为后续实验奠定基础.方法基于已发布的NS mRNA序列(NM_206825),选取5'-AAGCCTA GGAAAGACCCAGG-3'(397-416)作为候选靶序列,按shRNA载体设计原则,设计合成两条互补DNA链,退火后插入载体,并以酶切和测序鉴定重组转化子.结果经酶切及测序鉴定证实合成序列正确插入载体.结论成功构建NS特异性干扰载体p Genesil-1-NS,可用于NS在肿瘤中的功能研究.     

TGFβ1shRNA靶向抑制离体胎鼠肺成纤维细胞TGFfβ1基因表达

目的:探讨自行设计的TGFβ1shRNA对离体胎鼠肺成纤维细胞TGFβ1基因表达的干扰作用,为研究纤维化病变的基因治疗提供技术基础和依据.方法:原代培养胎鼠肺成纤维细胞,并建立细胞高氧损伤模型.针对大鼠TGFβ1基因mRNA序列,设计、合成携带3条TGFβ1shRNA绿色荧光蛋白融合表达质粒载体,并设阴性质粒组和空白组为对照,通过JetPEI包裹分别转染上述高氧损伤的胎鼠肺成纤维细胞.转染后24、48和72 h收集细胞,在荧光显微镜下观察干扰效果,采用实时荧光定量PCR检测TGFβ1基因表达情况,并计算干扰效率.结果:①成功培养胎鼠肺成纤维细胞,并建立细胞高氧损伤模型;②荧光显微镜下观察,可见转染后24、48和72 h TG-Fβ1shRNA质粒组细胞绿色荧光强度均明显弱于阴性质粒组细胞,空质粒载体组未产生绿色荧光;荧光定量PCR检测转染后胎鼠肺成纤维细胞TGFβ1 mRNA表达量,转染后24、48和72 hTGFβ1shRNA质粒组TGFβ1 mRNA表达量均显著低于阴性质粒组(P<0.01),其基因干扰效率则依次递减,分别为97.3%、96.9%和71.7%.结论:本研究证明自行设计的TGFβ1shRNA转染胎鼠肺成纤维细胞后24、48和72 h均能够高效干扰TGFβ1基因的表达,其基因干扰效率呈现一定的时间依赖性.     

靶向hTERT的shRNA腺病毒载体的构建及其对MCF-7细胞hTERT表达的影响

设计针对人端粒酶逆转录酶催化亚基(hTERT)的干扰靶序列GGAACACCAAGAAGTTCATCT,构建siRNA表达质粒PgenesilhTERT;随后将shRNA表达框克隆到入门载体pENTRTM1A,构建重组质粒pENTR/U6-hTERT-polyA;使用同源重组方式在体外将该表达框重组到腺病毒载体pAd/PL-DEST,得到重组腺病毒质粒pAd/U6 –TERT-polyA;线性化的重组腺病毒质粒在HEK 293细胞内包装为具有感染能力的病毒颗粒rAd-hTERT.同时构建不针对任何基因的shRNA阴性对照rAd-HK,空病毒对照rAd-blank和只含EGFP的rAd -EGFP.四种病毒经酶切、电泳分析表明插入序列正确,腺病毒载体构建成功.Western blotting测定转染后各组hTERT蛋白的表达情况,证实转染rAd-hTERT 48 h后,hTERT的表达明显被抑制.实验表明基于Gateway技术的腺病毒介导的shRNA载体构建成功,rAd-hTERT可有效抑制乳腺癌MCF-7细胞hTERT基因的表达.本研究为针对端粒酶的基因治疗奠定了实验基础.     

CCR5膜外二硫键Cys20-Cys269对其构象完整性以及功能行使起关键作用

人类化学趋化因子受体CCR5是HIV-1病毒进入人体细胞的主要辅助受体。实验表明,CCR5分子的N末端区域对化学趋化因子结合以及HIV病毒入侵起关键作用。用同源模建的方法构建CCR5结构模型,并对该模型的胞外结构域进行了1ns高温分子动力学和200ps常温分子动力学模拟。结果表明,CCR5的胞外结构域整体上表现为一个包装紧密的球形构象,二硫键Cys20-Cys269对这一构象的形成以及N末端区域的空间取向起关键作用,同时,二硫键的存在使N末端1-19区域定位在胞外结构域的顶部,并增加N末端构象柔性,使其有机会伸展到胞外空间去。根据这一结果和现有的实验证据,提出了HIV-CCR5两步结合机制。     

Up—Regulation of CCR5 and CXCR4 Expression on Human Monocytes by Interferon Gamma

Chemokine receptors, mainly CCR5 and CXCR4, have been proved to be the important coreceptors in HIV-1 entry. HIV-1 disease progression is, in general, characterized by an initial predominance of CCR5 using macrophage tropic, non-syncytium-inducing (NSI) isolates, switching later to CXCR4 using T-cell tropic,syncytium-inducing (SI) isolates. How this shift occurs and how the shift can be controlled are still unclear.Since patients with rapid decline of T cell counts have constantly high levels of IFN-7 in the sera and lymphoidnodes, we investigated the influence of this cytokine on the expression of the HIV-1 coreceptors CCR5 and CXCR4 on the cell surfaces of human monocytic cell line U937 and promonocyte NB4. IFN-γ could intensively enhance the expression of both, while a low level of CCR5 expression was detected in two cell lines before stimulation. The results of semiquantitative RT-PCR also confirm the up-regulation. As the newly generated X4-strains have been demonstrated to be insensitive to chemokine in some reports, IFN-7 may play an important role in selecting CXCR4-used strains.     

表达HIV-1复合多表位基因的p815细胞稳定株的建立和评价

建立稳定表达HIV-1p24MEG复合多表位基因的p815细胞克隆.设计引物,以HIV-1标准株全长cDNA序列为模板,PCR扩增获得p24基因片段;合成改造后的多个表位基因MEG并且与p24片段相连接,克隆入pcDNA3.1(+).在阳离子聚合物作用下重组真核质粒转染的p815(H-2d)细胞, 以G418压力筛选,RT-PCR检测mRNA表达,间接免疫荧光检测蛋白表达.通过PCR获得了HIV-1 p24片段,获得了与多表位基因连接后的p24MEG融合基因,成功构建了p24MEG基因的重组真核表达载体pcDNA3.1(+)/p24MEG.转染p815细胞后, RT-PCR检测到融合蛋白mRNA表达,间接免疫荧光显示 p815细胞内有融合蛋白的表达.结论:建立了稳定表达HIV-1p24MEG融合蛋白的p815细胞克隆,为评价多表位抗原p24MEG在BALB/c小鼠体内诱导的细胞免疫应答奠定基础.     

组织型纤溶酶原激活剂突变体基因转染细胞株的建立

以脂质体介导法将含有t-PA突变基因的真核表达载体pCSRA及pCSRK分别转染CHO-dhfr^-,经G418及DMEM双重选择,获得两者的稳定表达细胞株。结果表明,表达产物具有良好溶纤活性;Western印迹实验证明,产物具有特异抗原性;经多次传代,细胞株具有良好的稳定性。比较了无血清培养基CHO-S-SFMⅡ与常规培养基DMEM培养条件下pCSRK细胞株产物的表达量,前者约为后者的2倍,表明无血清培养基SFM有可能用于药用性蛋白的生产。实验为t-PA新型突变体的临床应用打下一定基础。     

抗HIV-1gp41合成多肽gp41-5单克隆抗体的制备及初步鉴定

制备抗HIV-1 gp41合成多肽gp41-5的单克隆抗体（mAb）,为筛选抗HIV-1多肽及分析gp41的抗原表位提供有用工具。常规动物免疫、细胞融合、克隆化制备抗gp41-5多肽mAb,并用ELISA法对其特异性、抗原识别表位及相对亲和力等做了初步鉴定。获得了4株抗gp41-5多肽的mAb,这4株mAb均特异识别gp41-5多肽,但不与gp41的N36或C34多肽片段反应。得到的4株mAb能特异结合gp41核心结构的空间构象。     

拟南芥ACOS5基因启动子的克隆和表达载体构建

花药组织特异性启动子在花药发育的分子遗传学中有重要的研究价值.采用PCR方法克隆了1kb长度的ACOS5基因启动子,并将其连入含有GFP基因的拟南芥表达载体p1300中.电激转化农杆菌GV3101后,通过农杆菌介导转化拟南芥,获得转基因植株.显微观察显示,转基因植物花药只在绒毡层中有荧光表达.这说明ACOS5基因启动子可以在拟南芥花药中驱动外源GFP基因的特异性表达.     

Red/ET重组AHBA生物合成基因簇打靶载体的构建与鉴定

为确定3-氨基-5-羟基-苯甲酸(AHBA)生物合成基因簇在链霉菌中与次生代谢产物的关系,运用PCR技术,从33株AHBA合酶基因阳性菌株扩增与AHBA生物合成基因簇中编码AHBA合酶(A)、氧化还原酶(O)、磷酸化酶(P)基因,获得24株AOP基因阳性菌株.根据靶基因A基因下游和P基因上游同源序列设计50 bp引物,中间插入卡那霉素抗性基因的DNA片段,进行PCR,获得外源DNA片段.经过电转化,将外源DNA片段和pKC1139-AOP重组质粒共转入含重组酶质粒大肠杆菌HS996/ pSC101-BAD-gba-(Tet).在Red重组酶的作用下,外源DNA片段与重组质粒pKC1139-AOP上的AHBA基因簇的同源区域重组,构建了AHBA基因簇打靶载体.研究显示了Red/ET重组工作效率高、操作简单、精确的优点,可大大缩短构建打靶载体的时间.     

H5N1型禽流感病毒HA基因在烟草中的表达

禽流感病毒H5N1是可以直接感染人类的甲型流感病毒,发展植物源口服疫苗是疫苗研究的方向之一.本研究通过农杆菌介导的方法将禽流感病毒H5N1的HA基因转化烟草.共获得38株潮霉素抗性植株,经PCR和Southern-blotting检测,目的基因已整合到转基因植株的基因组中.Western-dotting检测结果表明,目的基因在转基因烟草中得到表达,具有免疫原性,获得了能够表达HA基因的植物口服疫苗候选植株.