目的:构建并制备能够有效表达Semaphorin 4D的重组慢病毒。方法:从人急性T细胞白血病Jurkat细胞DNA 扩增人Semaphorin 4D基因,克隆至pWPI GW慢病毒载体上,与pVSVG及pSPAX质粒共转染人胚肾293T细胞,包装出重组慢病毒,将纯化后的重组病毒直接感染293T和HUVEC细胞,通过免疫印迹、免疫荧光染色和血管内皮细胞迁移分析等方法检测Semaphorin 4D的表达和诱导血管内皮细胞迁移的作用。结果: 重组慢病毒介导Semaphorin 4D在293T和HUVEC内获得表达,能介导血管内皮细胞迁移。结论:成功构建了表达Semaphorin 4D的重组慢病毒载体。
人与动物体内生长激素受生长激素释放激素(Growth Hormone Releasing Hormone, GHRH)与生长激素抑制激素(Somatostatin,SST)两种因子共同调节,在体内表达外源GHRH,可以提高体内GH基础水平,进而达到促进体内GH释放,加速动物生长的效果。对慢病毒载体系统加以改造,使之成为CMV与SP双启动子共同启动的基因转移载体,并将GHRH连接双启动子载体后,构建表达载体后与包装质粒共转染293T细胞,包装获得LV-SP-GHRH假病毒颗粒。收集病毒颗粒后注射小鼠肌肉组织,观察其对小鼠生长的影响,同时检测病毒结构基因对受感染细胞基因组整合状况,评估分析假病毒安全性。结果发现,注射病毒颗粒28d时小鼠日增重量与对照组相比,提高153.85%(P<0.01);而且受感染细胞基因组中无病毒结构基因整合,提示表达GHRH基因的慢病毒可以显著且安全地促进动物生长。
通过基因工程重组技术将结核分枝杆菌保护性抗原MPT64的编码基因与穿梭质粒载体pYUB295重组,采用电穿孔技术将重组质粒导入到卡介苗中,应用聚合酶链反应(PCR)扩增、聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)对mpt64-卡介苗重组疫苗鉴定:成功地构建了MPT64基因pYUB295重组质粒,MPT64蛋白在卡介苗中能分泌表达。卡介苗重组疫苗免疫原性试验表明:只有mpt64-卡介苗重组疫苗组有MPT64特异性抗体产生,45天时达到最高水平。脾淋巴细胞增殖试验表明各组小鼠平均刺激指数达2.0以上,mpt64-卡介苗重组疫苗组小鼠脾淋巴细胞的刺激指数与对照组差异无统计学意义。预防试验表明:mpt64-卡介苗重组疫苗及卡介苗与生理盐水对照组比都能延长结核分枝杆菌感染小鼠的半数死亡时间,降低2个月内的死亡率。结核分枝杆菌攻击后2个月,处死小鼠时,小鼠脏器大体病变、脏器培养、抗体检测结果及淋巴细胞增殖结果,各组间差别无统计学意义。初步实验结果表明:mpt64-卡介苗重组疫苗对结核分枝杆菌感染有明显的预防作用,但预防效果与卡介苗相比没有提高。
目的:为了进一步增强重组蛋白质疫苗的细胞免疫应答,利用重组的IL-17作为分子佐剂,与卵清蛋白(ovalbumin,OVA)一起免疫小鼠, 研究IL-17作为分子佐剂对适应性免疫的影响,探索IL-17对蛋白疫苗诱导的免疫反应,特别是细胞免疫应答的影响。方法: 用OVA作为特异性蛋白疫苗,与不同剂量的IL-17联合免疫C57BL/6小鼠; 分别在第0, 2周进行免疫,在第3,4周分别检测抗-OVA IgG水平,T淋巴细胞增殖能力, 细胞因子表达水平和体内细胞毒性T淋巴细胞(cytotoxic T lymphocyte,CTL)杀伤作用等免疫学指标。 结果: 以OVA作为的蛋白疫苗在IL-17作为佐剂情况下能够增强抗原特异性的免疫反应,尤其是有效提高细胞免疫应答水平。与单注射OVA蛋白组相比,不同剂量的IL-17不仅增强了OVA特异性抗体水平,而且均能够增强CD+4T和CD+8T细胞分泌IL-17的能力,尤其对CD+8T细胞分泌IFN-γ的表达水平和体内CTL的效果增加明显。结论: IL-17作为蛋白质疫苗的分子佐剂能够增强抗体水平,特异性CD+8T细胞活性, 尤其是增强体内特异性的CTL反应,这为增强蛋白质疫苗的特异性细胞免疫反应提供了一个新方法。
根据猪α-actin基因已知DNA 序列设计合成了两个特异性引物, 以猪基因组DNA为模板,通过PCR扩增得到α-actin 5'调控序列,然后与线虫ω-3脂肪酸去饱和酶基因cDNA、去除CMV启动子的表达载体pcDNA3.1 连接构成肌肉特异性表达载体pcDNA3.1-AF,小鼠股四头肌注射该重组载体,RT-PCR检测证明其表达有效性。PCR 扩增出1 815 bp的特异性片段, DNA 测序结果证明该克隆片段与α-actin 5'端调控区序列相比具有很高的一致性,含有肌肉特异性元件;小鼠股四头肌注射重组载体,RT-PCR显示肌肉内ω-3脂肪酸去饱和酶基因得到有效转录。
生物材料的表面化学性质通过改变吸附蛋白的构象,影响细胞粘附铺展,产生不同的细胞行为。采用金-硫自组装单分子层技术(alkanethiol self-assembled monolayers,SAMs)构建了不同化学基团(-NH2、-COOH、-OH和-CH3)修饰的基底材料表面。运用X射线光能质谱(XPS)和接触角仪表征材料表面化学组分以及亲疏水性,通过免疫荧光法测定材料表面预吸附蛋白—纤连蛋白的构象, 同时,应用MTT法检测细胞在基质材料上第1、3、5、7、9、11、13天的增殖活力,观察了成骨细胞铺展的影响。实验结果表明,亲水性材料表面(-OH与-COOH)对纤连蛋白构象影响较低,疏水性材料表面(-CH3)影响最大,中性材料表面(-NH2)介于二者之间。成骨细胞粘附和增殖能力也与蛋白质构象变化相关。
凋亡素由鸡贫血病毒中的VP3基因编码,能诱导多种肿瘤细胞发生凋亡。以真核表达载体pcDNA3.0-VP3为模板构建原核表达载体pET8a-VP3,经NdeⅠ/BamHⅠ双酶切鉴定和基因测序无误后,在IPGT诱导下表达VP3蛋白并对其进行纯化,将纯化后的VP3蛋白与弗氏完全佐剂或不完全佐剂乳化后,分别对两只新西兰大耳白兔进行皮下多点注射,间接ELISA检测免疫后血清效价,效价达到指标后第2天以心脏穿刺的方法采全血后分离抗血清。抗血清效价高的兔子进一步采用Protein A纯化总IgG,最终纯化后的抗体效价可以达到1 ∶ 243 000。用重组腺相关病毒rAAV-VP3感染细胞后对抗体的特异性进行免疫学评价。首先利用免疫荧光技术检测VP3基因在人膀胱癌细胞株T24、EJ细胞以及Vero细胞中的表达情况,观察到凋亡素在T24、EJ细胞中主要定位于细胞核,而在Vero细胞中则定位于细胞质。其次通过Western blotting检测纯化后的抗体能与细胞内腺相关病毒介导表达的凋亡素蛋白特异性结合。实验证明了制备的凋亡素蛋白多克隆抗体的有效性和特异性,为进一步阐明凋亡素抗肿瘤效应的分子机制及生物学特性奠定了基础。
为了促进对四倍体拟南芥(A.suecica)的研究, 阐明多倍体植物在染色体加倍过程中遗传物质的变化,从而在分子层面上解释多倍体植物的环境适应和进化机制,描述了一套基于第二代测序技术的转录组短序列组装和生物信息学分析方法。通过对23 000 000条来至于Illumina测序平台的序列数据进行SOAPdenovo组装,以及后续的TGICL聚类和Phrap拼接, 共得到125 953条非冗余的转录本序列,其N50和平均长度分别为550bp和331bp。通过BLASTX比对,共有96 057(76.3%)条转录本序列与Nr数据库中的植物蛋白序列具有高度同源性(e-value<10-5),对转录本序列的GO(gene ontology)注释、COG(clusters of orthologous groups)分类以及代谢通路分析也显示A.suecica中的许多基因具有重要的蛋白功能。另外,将A.suecica转录组的GC含量与其相邻物种进行了比较分析,并对简单重复序列(SSRs)进行了鉴定。研究结果表明基于短序列测序数据的多重kmer组装对于转录组分析的可行性,并且为其他相关物种的转录组组装和基因表达分析提供了重要的参考价值。
目的:构建经序列重组的Ara h 2表达载体,表达并纯化该蛋白,鉴定其低致敏原性。方法:根据已鉴定的Ara h 2 IgE抗原表位,利用基因工程技术将Ara h 2基因进行合理的组合,并将其序列进行合成,再将合成后的基因连入原核表达载体pET-32a(+)上,然后转入Origami宿主表达菌中;IPTG诱导表达;通过Ni2+亲和层析(FPLC)纯化目的蛋白;Western blotting和ELISA鉴定该重组蛋白的低致敏原性。结果:测序结果表明合成后的序列成功转入原核表达载体pET-32a(+)上。重组蛋白纯化后经SDS-PAGE鉴定,目的蛋白大小与理论值相符。Western blotting和ELISA结果均表明通过基因工程改造的Ara h 2蛋白(S-Ara h 2)与重组的Ara h 2(R-Ara h 2)蛋白相比,结合花生过敏病人混合血清中IgE显著降低。结论:成功构建了经序列重组的Ara h 2表达载体,该基因表达的重组蛋白具有良好的低致敏原性,这将会为花生过敏患者的脱敏治疗提供了新的安全疫苗基础。
生活在宿主植物里的内生真菌是很重要的药用资源。喜树是中国的传统药用植物。从喜树植物中分离得到了大约50种菌株,其中一株产喜树碱的菌株通过形态学鉴定为青霉属,这是首次在喜树植物中发现产喜树碱的青霉属菌株。为研究简单序列重复相关序列扩增多态性(SRAP)方法在喜树内生真菌中应用的可行性,选择了十株喜树内生真菌进行SRAP多态性分析。SRAP引物共扩增出1 295条带,而这些菌株也被分为三大类。这些结果表明,SRAP研究喜树内生真菌具有高效性,是讨论喜树内生真菌的遗传多样性的有效方法。
以野生茄子托鲁巴姆(Solanum torvum Swartz)和苏崎茄(Solanum melongena L.)为主要材料,通过比较两种茄子在大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb)侵染过程中体内的生理生化指标变化,分析托鲁巴姆对黄萎病的抗性响应机制。结果表明:(1)与苏崎茄植株相比,托鲁巴姆植株表现出很强的自我防御和自我修复能力。(2)托鲁巴姆体内存在的活性氧清除系统(如SOD、POD、CAT等酶的活性)高于苏崎茄;在侵染后,托鲁巴姆体内各种酶的活性快速增加,其幅度高于苏崎茄;MDA的变化则恰恰相反。这个结果提示,黄萎病菌胁迫可能激活了托鲁巴姆体内活性氧清除系统,从而加快了某些防御物质(如木质素和抗菌物质绿原酸等)的形成,同时减缓或降低MDA等有害物质在植株体内的积累。(3)黄萎病菌侵染后各生理指标的响应时间表现出差异。托鲁巴姆中POD、PAL的活性和可溶性蛋白含量在侵染后的12h内就迅速作出响应(POD增加、PAL和可溶性蛋白减少);而SOD、PPO、CAT的活性和MDA的含量则在处理后初始阶段(至少12h)进行了一些调整,随后才进入持续性的增加或减少阶段。由此可见,托鲁巴姆对黄萎病病菌侵染的响应具有时序性,其体内POD酶、PAL酶和可溶性蛋白首先参与植物的防卫反应以应对黄萎病的胁迫,其它酶随后参与响应,它们的共同作用形成对黄萎病菌的有效防卫。
规律成簇间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)是最近发现针对噬菌体等外源遗传物质的获得性和可遗传性的新型原核生物防御系统。通过BLAST、多序列比对、RNA二级结构预测等生物信息学方法对已经完成全基因组测序的蜡状芽孢杆菌群24个菌株进行CRISPR的系统分析,结果表明:42%的菌株含有该结构;8个CRISPR座位的正向重复序列可以形成RNA二级结构,提示正向重复序列可能介导外源DNA或RNA与CAS编码蛋白的相互作用;31%的间区序列与噬菌体、质粒、蜡状芽孢杆菌群基因组序列具有同源性,进一步验证间区序列很可能来源于外源可移动遗传因子。由于大部分蜡状芽孢杆菌群菌株含有多个前噬菌体和质粒,通过对蜡状芽孢杆菌群CRISPR的分析,为揭示其对宿主菌与噬菌体,以及宿主菌与质粒间的关系奠定基础。
红曲菌能产生多种有益的次级代谢产物,但红曲菌也产生一种对人和哺乳动物肝和肾有毒害的毒素,即桔霉素。因此控制毒素的产生是保障红曲产品安全性所必须的。故对桔霉素的合成途径及相关的基因做深入了解。6个桔霉素合成相关的基因成簇位于21 kb的DNA片段上。克隆了一个新基因(orf7基因),其位于该基因簇的外侧。采用基因敲除技术,构建红曲菌orf7基因缺失菌株。并采用紫外分光光度法检测orf7基因缺失菌株的红曲色素产量,HPLC法检测其桔霉素产量。orf7缺失菌株产红曲色素能力与出发菌株As3.4384相比没有变化;产桔霉素培养13~19 d,桔霉素的产量与出发菌株As3.4384相比增加了 142.4%。从而证实orf7基因与桔霉素代谢相关。
利用经海藻酸钙包埋的重组大肠杆菌细胞催化D-半乳糖生产D-塔格糖,考察了细胞包埋量、反应条件对固定化细胞催化效率以及对D-塔格糖生产稳定性的影响。确定的最优转化条件为:温度65℃,pH 6.5,添加终浓度为1 mmol/L Mn2+,底物(D-半乳糖)浓度100 g/L,重组大肠杆菌细胞用量40 g/L。固定化小球在0.3%戊二醛溶液中交联30 min可以显著提高其在高温下的机械强度。考察了异构化反应体系中硼酸与底物间的摩尔比对产率的影响。研究结果表明,添加适量的硼酸可以改变原有的化学反应平衡,实现D-塔格糖的高产。利用D-半乳糖为底物在最优的反应条件下催化24 h,固定化细胞对D-半乳糖的转化率最高,可达65.8%,连续转化8批次的平均转化率为60.6%,为工业化生产D-塔格糖奠定了基础。
将酿酒酵母海藻糖代谢工程与全基因组重组技术相结合,改良工业酿酒酵母菌株的抗逆性和乙醇发酵性能。对来源于二倍体出发菌株Zd4的两株优良单倍体Z1和Z2菌株进行杂交获得基因组重组菌株Z12,并对Z1和Z2先进行(1)过表达海藻糖-6-磷酸合成酶基因 (TPS1) ,(2)敲除海藻糖水解酶基因 (ATH1), (3)同时过表达 TPS1和敲除ATH1, 经此三种基因工程操作后再进行杂交获得代谢工程菌株的全基因组重组菌株Z12ptps1、Z12 Δath1和Z12pTΔA。与亲株Zd4相比,Z12及结合代谢工程获得的菌株在高糖、高乙醇浓度与高温条件下生长与乙醇发酵性能都有不同程度的改进。对比研究结果表明:在高糖发酵条件下,同时过表达 TPS1和敲除ATH1 的双基因操作工程菌株胞内海藻糖积累、乙醇主发酵速率和乙醇产量相对于亲株的提高幅度要大于只过表达 TPS1,或敲除ATH1 的工程菌。结合了全基因组重组后获得的二倍体工程菌株Z12pTΔA,与原始出发菌株Zd4及重组子Z12相比,主发酵速率分别提高11.4%和6.3%,乙醇产量提高7.0%和4.1%,与其胞内海藻糖含量高于其它菌株、在胁迫条件下具有更强耐逆境能力相一致。结果证明,海藻糖代谢工程与杂交介导的全基因组重组相结合,是提高酿酒酵母抗逆生长与乙醇发酵性能的有效策略与技术途径。
目的:构建库容量大、多样性好的核糖体展示口蹄疫单链抗体(scFv)库。方法: 分离口蹄疫病毒免疫的兔脾细胞,提取总RNA,用RT-PCR扩增兔抗体的重链可变区(VH)基因和轻链可变区(VL)基因,同时扩增作为间隔区的兔抗体Ck基因;采用重叠延伸PCR (简称SOE-PCR)技术连接VH-VL基因,同时引入T7启动子和核糖体结合位点序列,体外构建核糖体展示scFv库模板,连接pMD18-T载体转化E.coli DH5α大肠杆菌,挑取阳性克隆测序以鉴定scFv组装。结果:成功构建了库容量达8.21×1013的兔源口蹄疫核糖体展示scFv库。结论: 构建的大容量兔源性口蹄疫核糖体展示抗体库可以成为进一步筛选特异性口蹄疫单链抗体的实验平台,为开发诊断性口蹄疫单链抗体奠定了很好的实验基础。
目的:表达委内瑞拉马脑炎病毒E2重组蛋白,并结合胶体金免疫层析技术建立一种简便检测委内瑞拉马脑炎病毒特异性抗体的方法。方法:利用已经构建的表达E2抗原的工程菌, 用IPTG诱导, 表达蛋白主要以包涵体的形式存在。通过一系列条件的变性、复性、透析,所制抗原用以包被硝酸纤维素膜,利用胶体金标记和免疫层析技术,建立委内瑞拉马脑炎病毒快速检测方法。对该方法的敏感性、特异性和稳定性作出评价。结果:重组工程菌可表达分子质量为 40 kDa的目的蛋白, 纯化后的蛋白质经SDS-PAGE显示纯度达95%以上。建立的检测方法可在20 min内完成检测。对症状相似及近缘的其他病毒进行检测,均无非特异反应。试纸条在37℃下保存2周,检测结果不变。该方法与R&D公司商品化的ELISA试剂盒灵敏度检测无明显差异;对92份阴性血清进行检测,两种检测方法的符合率为96.7%。结论:重组委内瑞拉马脑炎病毒蛋白产生的包涵体变性复性后生具有良好的重复性和稳定性, 可作为委内瑞拉马脑炎病毒多种检测方法的抗原原料。胶体金免疫层析法具有快速、灵敏、特异、稳定的特点,适用于现场检测。
目的:建立快速测定铝胶吸附的疫苗中抗原含量的OPA荧光检测法。 方法:利用邻苯二甲醛(OPA)在2-巯基乙醇存在下与氨基酸的N端或L-谷氨酸侧链反应,在460nm处生成荧光衍生物的原理,建立了无需进行抗原蛋白提取的检测方法,并对该方法的特异性、线性、精密度、回收率、重复性进行考察。同时,配合钠十二烷基的硫酸盐-聚丙烯酰胺凝胶电泳法(SDS-PAGE),研究在配制过程中抗原蛋白与佐剂是否分离。结果: OPA荧光法,在抗原蛋白含量为0.02~0.16mg/ml时,线性良好,准确度达90%~115%,批内和批间相对标准偏差≤15%。电泳结果显示,CpG的加入可能会导致少量抗原蛋白从铝胶中解离。结论:该方法快速、准确、灵敏度较高,重复性好,可以应用于含铝胶疫苗制剂的实验室甚至生产质控过程。
目前已证实肌肉中至少存在两种干细胞:肌卫星细胞和肌源干细胞。肌源干细胞被认为是卫星细胞的前体细胞,具有较高的增殖能力、更好的细胞生存能力和更宽的分化能力。肌源干细胞不仅能够分化成血、肌肉、脂肪、骨、软骨、内皮等中胚层细胞,而且也能打破胚层限制分化成外胚层和内胚层细胞。文章对肌源干细胞的分离纯化、鉴定、可塑性及临床应用做一综述。
秀丽隐杆线虫因其结构简单、易于培养、生命周期短等特点作为一种模式生物已广泛应用于神经系统、衰老机制及细胞程序性死亡的研究。与高等生物不同,秀丽隐杆线虫缺少适应性免疫途径,只有先天免疫途径在抗病原菌、抗氧化应激等方面发挥重要的作用。其体内的胰岛素/胰岛素样生长因子(insulin/ IGF-1)、转化生长因子β(transforming growth factor β,TGF-β)、丝裂原激活的蛋白激酶(mitogen activated protein kinases,MAPK)和细胞程序性死亡(programmed cell death,PCD)4条免疫相关信号转导途径在不同的环境发挥着主要作用。同时,秀丽隐杆线虫的先天免疫系统在进化中有许多保守之处,这为高等生物的免疫机制研究提供了新思路。据此,就有关秀丽隐杆线虫先天免疫信号转导途径的研究进展进行了简述,期望能为人类等高等生物相关联的免疫作用研究提供借鉴和参考。
在众多遗传转化法中,农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导法以易操作、低费用、插入片段明确、拷贝数低等独特优点成为植物遗传转化的首选。然而,至今仍有许多物种不能被农杆菌转化。研究表明,农杆菌的转化能力是由位于染色体基因组之外Ti质粒上的vir基因决定的。在所有vir基因中,除virA和virG组成型表达外,其它vir基因的表达均需酚类化合物的诱导;糖类物质可增强酚类化合物对vir基因的诱导;低磷酸和酸性pH环境也可促进vir基因的诱导表达。文章论述了酚类化合物、糖类物质、低磷酸、酸性pH和培养温度等因素对农杆菌vir基因诱导表达的影响,以期为更好地利用这一天然载体及为提高转化效率提供依据。
