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。     

鲤鱼线粒体URFA6L基因和tRNA~(Lys)基因的结构分析

鲤鱼线粒体URFA6L基因全长165个核苷酸,其结构同爪蟾URFA6L基因非常相似,它们的核苷酸序列间有68％的同源性.鲤鱼URFA6L蛋白共有54个氨基酸,它的组成成分极不寻常,几乎半数是属于5种疏水氨基酸(脯氨酸、色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、酪氨酸).比较了5种脊椎动物URFA6L蛋白和酵母ATP酶亚基8的氨基酸序列,发现它们有一些相同的结构特点,推测脊椎动物URFA6L蛋白起着ATP酶亚基8的作用.我们还测定了鲤鱼线粒体赖氨酸tRNA基因的核苷酸序列,并绘制了三叶草形的二级结构.鲤鱼线粒体rRNA~(Lys)基因同两栖类和哺乳类的tRNA~(Lys)基因一样,有许多不同于细胞质tRNA~(Lys)基因的不寻常结构特点.比较了7种脊椎动物tRNA~(Lys)基因的核苷酸序列,发现最保守的部分是反密码环、第8和第9个核苷酸、可变区、反密码茎和氨基酸接受臂.最不保守的区域是D-环和T-环.这些结构特点可能反映了线粒体tRNA~(Lys)同线粒体核糖体有不寻常的作用方式.     

人工合成杆状病毒后期启动子的探讨

本文以苜蓿丫纹夜蛾核型多角体病毒(Autographa californica Nuclear PolyhedrosisVirus,AcNPV)多角体、p10、病毒粒子衣壳和核心碱性蛋白启动子的保守序列为基础,设计合成杆状病毒后期启动子——92和96碱基的互补寡聚核苷酸,并以此重组出5株在多角体启动序列、翻译起始密码子ATG上游-92处,分别或同时插入反方向的合成和多角体启动子,以及氯霉素乙酰基转移酶(CAT)基因的AcNPV毒株,探讨了带这些启动子的CAT在草地夜蛾(Spodoptera frugiperda)细胞中的表达规律及多角体基因对其表达的影响。形成多角体的重组病毒株AcNPV-vⅪⅤⅥ~+CAT和AcNPV-vSⅪⅤⅥ~+CAT中,处于合成启动子与多角体ⅪⅤ启动顺序下游的CAT基因在细胞中的表达量,要比只在多角体启动子带动下高3倍。     

中国海南省恶性疟原虫P190抗原变异的研究

本文应用双脱氧末端终止法测定了我国海南省恶性疟原虫FCC1/NH株P190抗原基因的部分DNA序列,共计2103个碱基对。与该基因现有资料比较,我们发现了该虫株P190基因的以下特征:(1)在核苷酸第2323至2340位间有18bp长的片段缺失,此缺失正位于该抗原一个重要T细胞表位和T-E-X三肽重复序列处。(2)该基因属MAD20变异型,但从3′端5013位起转变为K1型序列,表明在该处发生了基因内重组。(3)在N端三肽重复区为高度变异区,但该基因却与MAD20型序列呈现高度同源性。(4)除了缺失和5个碱基点突变外,其余序列符合双态性变异规则。本工作为P190疟疾疫苗的发展提供了可靠依据。     

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。     

中国人HCV基因组NS3区c33-c抗原基因cDNA克隆和在大肠杆菌中表达

本文通过逆转录(RT)-聚合酶链式反应(PCR)从一份来自山东省泰安市的丙型肝炎病毒(HCV)RNA打点杂交阳性的中国人血清中扩增并克隆到一段约850bp的HCV基因组NS3区c33-c抗原基因,测定该基因的全序列后发现,中国人HCV泰安分离株与HCV Ⅰ型株HCV-US和Ⅱ型株HCV-BK在该基因区段的核苷酸/氨基酸序列同源性分别为79.2％/91.3％和91.3％/93.9％。利用原核高效表达载体pBV220在大肠杆菌中有效地表达了非融合的c33-c重组蛋白,通过免疫筛选法及Western印迹法对约占菌体可溶性蛋白14％的表达产物进行了鉴定。采用Triton X-100和尿素处理表达产物后再进行离子交换层析,纯化得到可用于检测HCV血清抗体的c33-c抗原。利用该抗原与HCV核壳蛋白区的分支状合成肽一起组装成中国第二代免疫酶法(E1A)测定HCV抗体试剂盒,其检测特异性、灵敏度和精密性完全符合HCV诊断试剂的国家质控标准,已基本达到国际上第二代HCV E1A主流试剂的水平。     

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。     

芜菁花叶病毒外壳蛋白基因的克隆及其植物表达载体的构建

从感病的萝卜叶片中得到芜菁花叶病毒(TuMV)的分离物,以oligo(dT)为引物,合成了其基因组RNA的互补DNA,并克隆到载体λ-ZAPⅡ中。通过单链cDNA探针杂交和DNA末端序列分析找出含有poly-A尾巴的阳性克隆。我们对一个含有1429个碱基插入片断的克隆进行了序列分析,根据芜菁花叶病毒外壳蛋白分子量的大小和马铃薯Y病毒组蛋白质加工位点氨基酸序列的保守性,确定了外壳蛋白基因的5′末端。利用PCR方法对其5′末端进行改造,加进起始密码ATG和两个限制性内切酶位点。通过基因重组操作,将该基因插入到双元载体pBI121的衍生物pBIN437中,得到芜菁花叶病毒外壳蛋白基因的植物表达载体。     

表达K_(99)和F_(41)双价保护性抗原工程菌株的构建及免疫效果研究

本文应用基因重组技术,将引起犊牛、羔羊大肠菌腹泻的主要致病因子的保护性抗原基因K_(99)和F_(41)从野生株先分别克隆,然后组构成同时表达两种抗原的工程菌疫苗候选株。研究了该工程菌表达的两种抗原的性质,影响表达的条件。同时经过免疫怀孕母羊然后进行人工攻毒及田间大面积免疫羊群,证明该工程疫苗候选株能有效诱发机体的免疫应答,对羔羊有显著地保护作用。     

hG-CSF cDNA 5′端序列修饰对其在原核细胞中表达的影响

本文设计并构建了人粒细胞集落刺激因子(hG-CSF)三种cDNA突变体表达质粒,对影响hG-CSF cDNA在大肠杆菌中表达效率的因素进行了探讨。指出cDNA 5′端起始密码子ATG的上、下游序列对其表达有显著影响。不同因素影响hG-CSF cDNA在大肠杆菌中表达效率的主要调控环节在转录水平;翻译水平的差别亦可能与其表达效率的不同有一定关系。     

中国人ω1型干扰素基因的克隆、一级结构测定以及在大肠杆菌中的表达

采用聚合酶链反应(PCR)方法,从中国正常胎儿肝细胞染色体DNA中分离并克隆了人ω1型干扰素基因,测定了核苷酸全序列,表明原有争议的第88位密码子为GGA的核苷酸序列是正确的,因此该氨基酸为Gly。随后又利用PCR技术将所获的ω1型干扰素基因原始克隆改造成适于在大肠杆菌中表达非融合蛋白的结构形式,并以pBV220为载体在P_RP_L串联启动子控制下进行温控表达。表达产物的抗病毒活性达6.5×10~7单位/升菌液(O. D_600=0.75)。IFN-ω1不仅具有很高的抗病毒活性,同时在结构上与动物滋养层蛋白高度相似,而后者又是作为母体妊娠识别信号存在于多种动物体内的抗黄体退化蛋白,因此本文获得的这—ω1型干扰素基因及重组蛋白在理论和实际上都有进一步研究的价值。     

碱基序列标记法结合焦磷酸测序测定不同来源基因表达量

建立了一种将序列标记反转录聚合酶链反应(PCR)与焦磷酸测序技术结合的相对基因表达量测定法(简称"SRPP").先用来源特异性引物对不同来源的同一基因通过反转录标记上特异性标签,PCR后用焦磷酸测序法对扩增产物进行序列解码,使得测序结果中的序列代表基因的来源,峰高代表基因在不同来源中的相对表达量.用实时荧光定量PCR法对本方法的准确性进行了验证,结果表明,SRPP可以同时准确测定同一基因在3个不同来源中的表达量,并实际测定了Egr1基因在糖尿病、肥胖和正常小鼠肝中的表达量差异.     

hKv4.3基因5′非翻译区序列S160功能分析

hKv4.3基因是形成瞬时外向钾电流Ito的主要分子基础,它在心脏和神经细胞中大量表达,但在其它组织中则未见大量表达.为了研究hKv4.3表达在基因水平的调节,将hKv4.3基因的5′非翻译区的一段序列( 2~ 160,称之为S160)克隆到报告质粒中,进行瞬时表达.发现S160对hKv4.3基因的启动子和SV40的启动子都有强烈的抑制作用,没有方向特异性,但却有位置特异性.经删除突变分析,在S160片段中发现了一个抑制元件S(GAGGGGTTAA),它位于hKv4.3基因中转录起始位点下游20~30bp处.在此基础上,用RT-PCR方法对mRNA进行定量分析,初步确认这个抑制元件对蛋白表达的抑制过程是在翻译水平上.     

基于NUPACK预测设计的Toehold诱导链置换反应及其在DNA酶催化微流控化学发光单核苷酸多态性分析中的应用

以阿尔兹海默症相关的基因片段rs242557为研究对象,通过NUPACK软件预测Toehold(黏性末端)长度对链置换反应的影响,设计具有高特异性的双链核苷酸探针;富G的核苷酸序列首先被掩蔽在WatsonCrick双链结构中,当体系加入目标基因后,通过引发链置换反应解开该双链结构,形成的DNA酶可催化氧化鲁米诺化学发光反应,最终采用微流控化学发光法实现单核苷酸多态性(SNP)分析.该方法不仅具有设计简单、免标记及检测通量高等优点,而且在仅消耗2μL试样的条件下实现了单碱基突变的rs242557目标基因的SNP分析(区分因子达56),正常目标基因的检出限为1.7 nmol/L.     

hKv4.3基因5'非翻译区序列S160功能分析

hKv4.3基因是形成瞬时外向钾电流Ito的主要分子基础, 它在心脏和神经细胞中大量表达, 但在其它组织中则未见大量表达. 为了研究hKv4.3表达在基因水平的调节, 将hKv4.3基因的5'非翻译区的一段序列(+2~+160, 称之为S160)克隆到报告质粒中, 进行瞬时表达. 发现S160对hKv4.3基因的启动子和SV40的启动子都有强烈的抑制作用, 没有方向特异性, 但却有位置特异性. 经删除突变分析, 在S160片段中发现了一个抑制元件S(GAGGGGTTAA), 它位于hKv4.3基因中转录起始位点下游20-30 bp处. 在此基础上, 用RT-PCR方法对mRNA进行定量分析, 初步确认这个抑制元件对蛋白表达的抑制过程是在翻译水平上.     

酵母PHO4基因的结构改造与功能分析

酵母PHO4基因编码的蛋白质是阻遏型酸性磷酸酯酶基因表达系统中的正调控因子。本文根据由核苷酸序列推导的氨基酸序列对PHO4蛋白的结构域作了分析。通过寡聚核苷酸的插入或片段的缺失对PHO4基因的编码区进行改造,观察它们在细胞内对酸性磷酸酯酶基因表达的影响,推测不同结构区的功能作用。结果表明PHO4蛋白的第162到171位附近的氨基酸残基可能组成一个与负调控因子PHO80相互作用的功能区。     

痘苗病毒天坛株P7.5k启动子的克隆及其结构与功能的研究

本文利用DNA多聚酶链锁反应(PCR)技术克隆了天坛株痘苗病毒P7.5k启动子,核苷酸序列分析结果表明:天坛株7.5k启动子与WR株7.5k启动子比较,在其155bp中除存在3处点变异外,尚有一段7bp的自然缺失突变,其中4个碱基位于晚期转录起始位点,变异率高达6.45％。然而功能研究结果显示:天坛株和WR株P7.5k均为早晚期启动子,在哺乳动物细胞中两者的启动强度及功能时相均无明显差异。这表明:痘苗病毒基因存在多个转录起始位点是维持其遗传稳定性的一种自身保护机制。     

GSH特异的人单链抗体计算机辅助结构研究

以还原型谷胱甘肽 (GSH)的两种衍物作为半抗原 ,从半人工合成的人单链抗体库中筛选得到了多株特异结合的单链抗体 .从中选择亲合力最强的单链抗体进行了基因的重组和测序 .根据由核苷酸测定结果而推导的氨基酸残基序列 ,用计算机模拟分析了两株单链抗体的空间结构 .结果显示单链抗体以二聚体形式存在 ,与单链抗体蛋白SDS_PAGE电泳结果相一致 .抗原结合部位———重链CDR3区位抗体的表面 ,且形成一个凹腔 ,因此可推测位于CDR3区的丝氨酸最可能参与硒化反应     

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。     

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。