聚乙烯亚胺修饰纳米金基因载体制备及体外实验研究

目的 制备聚乙烯亚胺修饰纳米金基因载体并研究其理化性质的表征参数和体外转染效率.方法 通过化学还原法制备聚乙烯亚胺修饰的纳米金基因载体,用绿色荧光蛋白质粒(pAcGFP-N1)做报告基因,纳米基因载体可通过静电吸附的方式结合质粒DNA.用紫外分光光度计检测其吸收光谱,用透射电镜观察其形态特征,激光粒度分析仪测定其粒度分布、表面电位(Zeta电位),1％琼脂糖凝胶电泳检测该基因载体与质粒DNA的结合稳定性,CCK-8实验检测聚乙烯亚胺修饰纳米金基因载体及DNA-纳米金复合物对HEK293细胞的细胞毒性作用,通过荧光显微镜观察聚乙烯亚胺纳米基因载体介导pAcGFP-N1在体外培养的HEK293细胞中的表达,并分析其转染效率.结果 聚乙烯亚胺还原氯金酸可以得到带正电荷的纳米颗粒,呈单分散球形分布,其粒径为(12.3 ±3.3)nm.在pH =7.2时,Zeta电位为+(29.7±5.1)mV.1％琼脂糖凝胶电泳结果表明,当纳米金/质粒DNA≥0.5时,质粒DNA可完全结合到纳米金表面.体外转染实验表明,聚乙烯亚胺修饰纳米金基因载体能介导pAcGFP-N1转染HEK293细胞并在细胞中表达绿色荧光蛋白,其转染效率可达25％.结论 聚乙烯亚胺修饰纳米金是一种新型非病毒基因载体,具有转染效率高、对细胞毒性小等优势.     

聚乙烯亚胺载基因纳米颗粒的制备及其相关特性的研究

目的 制备聚乙烯亚胺载基因纳米颗粒并研究其理化性质和体外转染活性.方法 通过自由基聚合法制备出聚乙烯亚胺空载纳米粒后,用绿色荧光蛋白(PEGFP-C1)质粒做报告基因,以静电吸附的方式将PEGFP-C1质粒DNA和聚乙烯亚胺结合形成聚乙烯亚胺裁基因纳米粒,用透射电镜观察其形态特征,激光粒度分析仪测定其粒度分布、表面电位(Zeta电位),MTT试验检测聚乙烯亚胺纳米载体HepG2和L-02的细胞毒作用,用体外基因转染实验评价纳米粒的转染活性,用流式细胞仪测定转粢效率.结果 聚乙烯亚胺与聚甲基丙烯酸甲酯形成表面带正电荷的纳米粒,呈单分散球形,平均粒径为102.62 nm,Zeta电位为+46.2 mV.当PEGFP-C1质粒DNA与纳米粒的N/P为3.2:1以上时,两者方可完全结合形成复合物.PEI纳米粒可携带质粒DNA进入COS7细胞,并突破吞噬小泡释放质粒于细胞质,最终质粒聚集于细胞核内进行表达.结论 聚乙烯亚胺纳米粒可以用作基因递送的非病毒栽体系统,值得进一步研究.     

壳聚糖纳米基因载体的制备和鉴定

目的 制备载基因壳聚糖纳米粒,研究纳米粒的结构特征以及对细胞的基因转染效率.方法 用表达绿色荧光蛋白的质粒(pGFP)作报告基因,采用复凝聚法制备壳聚糖-pGFP纳米粒.琼脂糖凝胶电泳分析壳聚糖和pDNA的结合能力,通过比色法检测其包封率,用纳米粒度仪和原子力显微镜对纳米粒的形态和粒径分布进行考察;通过荧光显微镜观察壳聚糖纳米粒介导pGFP在体外培养的人结肠腺癌细胞LoVo中的表达.结果 琼脂糖凝胶电泳分析结果表明,pDNA与壳聚糖之间通过静电作用而完全结合,包封率大于90%.制备的壳聚糖-pGFP纳米粒为结构紧密的不规则球形,平均粒径为209 nm,多分散指数为0.15.体外细胞转染的结果表明,壳聚糖-pGFP纳米粒能介导pGFP转染LoVo细胞并在细胞中表达绿色荧光蛋白.结论 壳聚糖可以有效凝聚pDNA,采用复凝聚法可制得100～500 nm范围荷正电的纳米粒,有较高的包封率.壳聚糖纳米粒在体外能将基因递送到细胞内,并且报告基因能在细胞内表达.因此,壳聚糖作为非病毒基因载体具有介导核酸类生物大分子的应用价值.     

聚氰基丙烯酸正丁酯纳米粒基因载体的制备及相关性质的体外研究

目的优选制备可载带质粒DNA的聚氰基丙烯酸正丁酯纳米粒(PBCA-NPs)的工艺条件,并研究其体外生物学特性.方法选用乳化聚合法制备PBCA-NPs,采用正交实验法,以激光粒度分析仪及原子力显微镜(AFM)综合分析实验结果来确定最优化的制备条件.用阳离子表面活性剂十六烷基三乙基溴化铵(CTAB)对纳米粒进行表面修饰后连接质粒DNA,并分析PBCA-NPs及CTAB修饰的PBCA-NPs的细胞毒性效应、DNA装载效率、PBCA-NPs-DNA抗超声破坏和抗DNaseI的降解作用及其在体外的基因转染能力.结果激光粒度分析仪及原子力显微镜结果表明,PBCA-NPs粒形圆整,大小均匀,平均粒径106nm.琼脂糖凝胶电泳及紫外分光光度计测定DNA装载量达93%.该纳米粒能显著提高质粒DNA抵抗核酸酶降解和超声波剪切的能力.细胞转染实验表明,该纳米粒传递质粒DNA进入HepG2和3T3细胞的效率较高.结论利用该制备工艺生产出的具备良好生物学特性的PBCA-NPs是基因转运和基因治疗中极具应用潜力的非病毒载体.     

聚乙烯亚胺-乳酸羟基乙酸共聚物阳离子纳米粒介导宫颈癌细胞基因转染效率的研究

目的 优化聚乙烯亚胺-乳酸羟基乙酸共聚物(PEI-PLGA)阳离子纳米粒介导的癌细胞基因转染效率.方法 用二步法制备报告基因质粒pCMVβ/PEI-PLA纳米粒复合物,透射电镜观察粒子形态,Zeta粒度仪测定粒径和表面电荷.以pCMVβ基因质粒与纳米粒的比(N/P)、转染时间和基因转染剂量为条件,转染效率为指标,正交设计法优化pCMVβ/PEI-PLGA纳米粒复合物的转染效率.结果 pCMVβ/PEI-PLGA纳米粒复合物呈单分散球形,N/P比为10:1,Zeta电位为+16.5 mV,平均粒径为217 nm,基因质粒剂量为每孔3 μg时,纳米粒复合物的转染效率最高为16.35%.结论 PEI-PLGA纳米粒可有效将报告基因质粒转移入宫颈癌细胞,优化实验条件可提高转染效率.     

巯基化壳聚糖-pcDNA 3.1 (+) -EGFP纳米粒的构建和对HeLa细胞体外转染活性的研究

目的 制备巯基化壳聚糖,构建巯基化壳聚糖-质粒DNA (pDNA) 纳米粒,并研究该纳米粒对HeLa细胞的体外转染活性.方法 1- (3-二甲胺基丙基) -3-乙基碳二亚胺盐酸盐 (EDAC) 催化巯基乙酸与壳聚糖反应生成巯基化壳聚糖,傅里叶变换红外光谱仪测量产物的红外光谱,5-5'-二硫代-双-硝基苯甲酸(DTNB) 法检测产物的巯基含量;以pcDNA 3.1 (+) -EGFP为报告基因,巯基化壳聚糖为载体,用复凝聚法制得巯基化壳聚糖-pcDNA 3.1 (+) -EGFP纳米粒,Zeta电位和粒度分析仪检测该纳米粒的表面电位和粒径.纳米粒经DNase I处理、再在肝素作用下解聚,用琼脂糖凝胶电泳检测质粒的完整性.评价巯基化壳聚糖-pcDNA 3.1(+) -EGFP纳米粒对HeLa细胞的体外转染活性,MTT法测定该纳米粒对HeLa细胞的毒性.结果 红外光谱图显示壳聚糖在EDAC的作用下被巯基化.DTNB法显示1 g巯基化壳聚糖的巯基含量为 (202.85±3.05) μ moL (n=6) .Zeta电位及粒度分析仪的结果表明巯基化壳聚糖-pcDNA3.1 (+) -EGFP纳米粒的平均粒径为288.7nm,Zeta电位为+ (25.2±2.1) mV.DNase I保护实验证明该纳米粒能有效抑制DNase I对内部pDNA的降解.体外转染实验表明巯基化壳聚糖-pcDNA 3.1 (+) -EGFP纳米粒能有效转染HeLa细胞系,且对HeLa细胞生长无抑制作用.结论 该制备工艺生产的巯基化壳聚糖-pcDNA 3.1 (+) -EGFP纳米粒能将质粒DNA导入HeLa细胞,使报告基因有效地表达.所以巯基化壳聚糖是基因转运和基因治疗中有应用潜力的非病毒类载体.     

聚酰胺-胺型树枝状高聚合物介导survivin反义寡核苷酸抑制结直肠癌裸鼠皮下移植瘤生长的作用

目的 探讨聚酰胺-胺型树枝状高聚合物(PAMAM)介导survivin反义寡核苷酸(survivin-ASODN)对结直肠癌裸鼠移植瘤的抑制作用.方法 以人结直肠癌细胞SW620裸鼠皮下注射建立结直肠癌裸鼠皮下移植瘤模型.将PAMAM和阳离子脂质体分别与survivin-ASODN混合得到载反义基因转染复合物.透射电镜观察复合物的形态.激光散射粒径分析仪测定粒径,zeta电位分析仪测定复合物的zeta电位,离心法和紫外分光分度仪测定复合物的包封率和体外DNA释放速度.将两种反义基因复合物注射裸鼠移植瘤体内,观察两组移植瘤体积,Western bloting方法检测移植瘤组织中survivin基因的表达.结果 PAMAM-survivin-ASODN复合物的粒径小于脂质体-survivinASODN复合物的粒径(P〈0.01),而zeta电位高于PAMAM-survivin-ASODN复合物zeta电位(P<0.05),基因包封率两组无显著差异.PAMAM对DNA持续释放达14d.但脂质体复合物只持续5 d.PAMAM-survivin-ASODN复合物治疗组裸鼠移植瘤survivin蛋白表达低于脂质体-survivin-ASODN复合物组(P<0.05).PAMAM-survivin-ASODN复合物治疗组移植瘤体积低于脂质体-survivin-ASODN复合物组(P<0.05).结论 PAMAM能将survivin-ASODN高效递送到结直肠癌移植瘤细胞.降低survivin蛋白的表达,抑制移植瘤生长.     

纳米载体PEI介导IGF1R-siRNA对A549肺癌细胞增殖活性影响的初步研究

目的 以纳米载体聚乙烯亚胺（polyethylenimine,PEI）介导人胰岛素样生长因子1受体（insulin-like growth factor 1 receptor,IGF1R）小干扰（small interfering RNA,siRNA）质粒转染A549肺癌细胞,并初步观察沉默IGF1R基因对A549肺癌细胞体外增殖活性的影响.方法 设计IGF1R小干扰序列,构建PSUPER-IGF1R-siRNA质粒,PEI介导转染A549肺癌细胞,台盼蓝染色法和MTT法测定细胞存活率.结果 测序结果显示构建质粒与基因库IGF1R基因序列一致.PEI介导PSUPER-IGF1R-siRNA质粒转染A549肺癌细胞后,台盼蓝染色法和MTT 法检测结果显示细胞存活率降低,与生理盐水组和pSUPER-EGFR质粒对照组间的差异有统计学意义（P〈0.05）.结论 pSUPER-IGF1R-siRNA质粒构建成功,PEI介导其转染A549肺癌细胞后对细胞有生长抑制作用.     

端粒酶反义寡核苷酸抑制端粒酶活性和诱导肺腺癌A549细胞凋亡的研究

目的 研究端粒酶反义寡核苷酸在肺腺癌A549细胞中抑制端粒酶活性和诱导细胞凋亡的能力.方法 用脂质体将荧光标记的端粒酶反义寡核苷酸转染入肺腺癌A549细胞后,TRAP-PCR-ELISA检测端粒酶活性变化,凋亡细胞用透射电镜(TEM)观察,TUNEL法检测各组细胞凋亡率.结果 转染72h后,端粒酶反义寡核苷酸进入A549细胞内,端粒酶活性显著降低.透射电镜下,端粒酶反义寡核苷酸转染组细胞凋亡增加,细胞凋亡率比其他组明显增高,差异有统计学意义(P＜0.01).结论 端粒酶反义寡核苷酸能靶向端粒酶,抑制其活性,并诱导肺腺癌A549细胞凋亡.     

葡萄糖酸化多聚赖氨酸对A549细胞转基因效率的实验研究

目的:研究葡萄糖酸化多聚赖氨酸介导质粒pCMVβ-Gal对A549细胞的转染效率;观察氯喹对葡萄糖酸化多聚赖氨酸转基因效率的影响.方法:合成葡萄糖酸化多聚赖氨酸,将其独自和在不同浓度的氨喹作用下,分别介导质粒pCMVβ-Gal转染A549细胞,用酶联免疫法定量分析β-半乳糖苷酶的表达水平.结果:葡萄糖酸化多聚赖氨酸单独使用未能有效介导质粒pCMVβ-Gal转染A549细胞,但在氯喹作用下能显著提高其介导的转基因效率.结论:葡萄糖酸化多聚赖氨酸单独作用未能有效介导质粒pCMVβ-Gal对A549细胞的转染,当加入50μM、10(μM氯喹时,其转染效率则明显提高.但当其浓度为200 μM时,其转染效率反而降低.     

DAB2IP表达载体的构建及其对前列腺癌细胞LNCaP DNA合成及凋亡的影响

目的构建表达载体pEGFP-N1-DAB2IP,观察DAB2IP在前列腺癌细胞LNCaP中高表达后对细胞凋亡及DNA合成的影响。方法 PCR扩增DAB2IP基因全长,经EcoRⅠ和SalⅠ双酶切后T4 DNA连接酶连接,DH5α转化,用酶切及测序签定来确定构建的质粒正确。用对照载体pEGFP-N1和pEGFP-N1-DAB2IP转染前列腺癌细胞LNCaP,荧光显微镜下观察转染效率,Western blot检测DAB2IP蛋白的表达,应用BrdU/PI掺入法检测DAB2IP对细胞DNA合成的影响,应用AnnexinⅤ-FITC/PI双染法检测两组细胞凋亡情况。结果 pEGFP-N1-DAB2IP表达载体经酶切和测序鉴定正确,并成功转染LNCaP细胞,Western blot显示转染后DAB2IP的蛋白表达水平明显升高。BrdU/PI掺入法检测:pEGFP-N1组BrdU+细胞比例:0.66±6%,pEGFP-N1-DAB2IP组BrdU+细胞比例:0.45±3%,两组比较差异有统计学意义(P<0.05),提示DAB2IP能抑制LNCaP细胞的DNA合成。细胞凋亡检测:pEGFP-N1组凋亡细胞比例:7.44±0.68%,pEGFP-N1-DAB2IP组:17.98±1.5%,两组比较差异有统计学意义(P<0.05),提示DAB2IP能诱导前列腺癌细胞LNCaP的凋亡。结论成功构建了表达载体pEGFP-N1-DAB2IP,并在前列腺癌细胞LNCaP中成功高表达DAB2IP,DAB2IP高表达后能抑制LNCaP DNA合成并诱导细胞的凋亡。     

先天性遗传性核性白内障家系致病基因GJA8突变型和野生型在真核细胞中的蛋白表达

目的 克隆一个先天性遗传性核性白内障家系致病基因GJA8,研究该基因野生型(wGJA8)和突变型(mGJA8)在体外真核细胞系中的表达.方法 以正常人类和家系患者基因组DNA为模板进行PCR扩增,分别调取wGJA8和mGJA8.构建质粒pEGFP-N1-wGJA8和pEGFP-N1-mGJA8,经双酶切测序鉴定后分别转染COS7细胞,用荧光显微镜观察蛋白表达情况,Western印迹和免疫组化法检测蛋白表达.结果 目的 基因wGJA8和mGJA8克隆成功,经双酶切和DNA测序证实质粒pEGFP-N1-wGJA8和pEGFP-N1-mGJA8构建成功.荧光显微镜观察到野生型蛋白和突变型蛋白在体外培养的COS7细胞内均有表达,Western印迹和免疫组化显示基因wGJA8和mGJA8在COS7细胞中均有蛋白表达.结论 成功克隆出该家系致病基因wGJA8和mGJA8,完成了致病基因在真核细胞中的蛋白表达,为进一步研究该家系白内障的确切发病机制奠定了基础.     

人乙酰肝素酶基因真核表达载体的构建与表达

目的 构建人乙酰肝素酶基因（HPA）的真核表达载体pEGFP-N1/HPA,初步探讨其在人胚肾细胞293T中的表达情况.方法 以pOTB7/HPA质粒为模板,PCR扩增HPA基冈,经限制性内切酶酶切后,连接到pEGFP-N1载体上,并对重组表达载体pEGFP-N1/HPA进行酶切与测序鉴定.用脂质体lipefectmi...     

人工锌指蛋白真核表达载体的构建及表达

目的 构建人工锌指蛋白ZFP基因的真核表达载体,检测其在真核细胞的表达情况,从而探讨人工锌指蛋白作为人工转录因子DNA结合域的可能性.方法 全基因合成人工锌指蛋白(putative zinc finger protein,ZFP)的核酸序列并克隆入pEGFP-N1及pIRES2-EGFP真核表达载体中,构建重组质粒pEGFP-N1/ZFP及pIRES2-EGFP/ZFP-Flag,通过酶切、菌落PCR及测序来鉴定重组载体的正确性.脂质体DOTAP体外转染重组质粒于COS-7细胞中,用荧光显微镜、RT-PCR、Western blot方法鉴定ZFP在该细胞中的表达.结果 正确构建了pEGFP-N1/ZFP、pIRES2-EGFP/ZFP-flag重组表达质粒,并且在COS-7细胞中成功进行了人工锌指蛋白ZFP的表达.结论 采用生物信息学手段获得的假定的锌指蛋白基因序列可以在真核细胞内正常表达.     

pEGFP-N1-ZIP2真核表达载体的构建及对人T淋巴和单核细胞系锌转运体基因表达的影响

目的构建pEGFP-N1-ZIP2真核表达载体,观察其在人T淋巴细胞系Jurkat-E6-1和人单核细胞细胞系THP-1中的表达,并检测ZIP2在两种细胞系中过表达及其对其他锌转运体的影响。方法利用外周血经RT-PCR扩增获得人ZIP2 cDNA序列,将其与pEGFP-N1定向连接,构建完成转染细胞48 h后,通过RT-PCR检测ZIP2过表达情况,并检测ZIP1、ZIP6、ZIP8、ZIP10、ZnT1、ZnT5等锌转运体表达变化。结果经过双酶切鉴定以及测序结果显示目的基因大小、插入方向均正确。在Jurkat-E6-1细胞中,ZIP2过表达使ZnT-1表达显著降低(P<0.05),但在THP-1细胞中,ZIP2过表达对其他锌转运体表达没有显著影响。结论成功构建pEGFP-N1-ZIP2真核表达载体,瞬时转染Jurkat-E6-1细胞和THP-1细胞,Jurkat-E6-1细胞中ZIP2过表达使ZnT1表达下调,而THP-1细胞中ZIP2过表达并未对选定的其他锌转运体产生显著影响,两种不同的免疫细胞系中ZIP2过表达对锌转运体家族其他成员影响表现出差异。     

Max二聚化蛋白1（Mad1）真核表达载体的构建及其对胃癌细胞增殖和迁移能力的影响

目的：构建Max二聚化蛋白1 (Max dimerization protein 1,Mad1) 的真核表达载体,研究Mad1对胃癌细胞增殖和迁移能力的影响。方法：利用DNA重组技术将Mad1基因克隆至pEGFP-N1载体,构建成pEGFP-N1-Mad1重组真核表达载体。经酶切和测序鉴定后,采用脂质体转染技术将重组质粒瞬时转染人胃癌AGS细胞, RT-PCR及Western blot检测Mad1基因和蛋白的表达。荧光显微镜观察Mad1在AGS细胞内的定位情况。CCK-8和Transwell实验研究Mad1对胃癌AGS细胞增殖和迁移能力的影响。结果：成功构建携带Mad1基因的真核表达载体pEGFP-N1-Mad1。将重组质粒瞬时转染AGS细胞后,RT-PCR和Western blot检测到Mad1 基因和蛋白的表达。Mad1基因表达产物定位于AGS细胞核中。CCK-8和Transwell实验结果显示,转染Mad1的AGS细胞与转染空载体的AGS细胞、及正常AGS细胞相比,细胞增殖活力和迁移能力明显降低。 结论：成功构建了真核表达载体pEGFP-N1-Mad1,研究表明Mad1可以抑制胃癌AGS细胞的增殖和迁移。     

IL-24对小鼠黑色素瘤B16细胞的抑制作用

[目的]研究携带IL-24基因的真核表达质粒对小鼠黑色素瘤B16细胞的凋亡和体外增殖的影响.[方法]采用重组DNA技术构建含有IL-24基因的真核表达质粒pEGFP-N1-IL-24,用脂质体法将pEGFP-N1-IL-24转染B16细胞,用荧光显微镜观察其表达,在生物显微镜下观察细胞的形态学变化,用吖啶橙/溴化乙锭（AO/EB）法检测细胞凋亡,用MTT比色法检测B16细胞的体外增殖能力.[结果]荧光显微镜下观察到pEGFP-N1-IL-24可在B16细胞中表达;生物显微镜下显示转染IL-24基因的B16细胞皱缩、成团;AO/EB法检测显示转染IL-24的B16细胞核染色质着橘黄色或橙红色,并呈固缩状;MTT比色法显示IL-24明显抑制B16细胞的生长,与对照组相比较差异有统计学意义（P〈0.05）.[结论]外源性IL-24基因在体外对小鼠黑色素瘤B16细胞有显著的诱导凋亡和抑制增殖的作用.     

细胞分裂调控基因MAD2与GFP融合的真核表达质粒的构建及表达

目的：构建MAD2基因与GFP融合的绿色荧光蛋白真核表达质粒,并在HepG2细胞中表达.方法：通过RT-PCR扩增,获得MAD2基因的完整序列.将此片断插入pEGFP-N1载体多克隆位点区,构建MAD2基因与GFP融合的绿色荧光蛋白真核表达质粒.应用脂质体转染技术转染HepG2细胞并观察表达的绿色荧光.结果：成功构建MAD2基因与GFP融合的绿色荧光蛋白真核表达质粒,并在HepG2细胞中观察到绿色荧光蛋白的表达.结论：该载体的成功构建,为研究MAD2基因在细胞分裂中的功能及定位建立了有效的观察体系.     

博尔纳病病毒p40基因重组质粒的构建及鉴定

目的 构建博尔纳病病毒p40基因重组表达质粒.方法 通过PCR方法扩增获得博尔纳病病毒p40基因的完整序列,将此片段定向克隆到pEGFP-N1载体多克隆位点区,筛选重组阳性菌株,提取重组质粒,利用PCR方法和核酸序列测定验证重组质粒构建的正确性.结果 成功构建博尔纳病病毒p40基因重组表达质粒.结论 本文构建的重组质粒将为研究博尔纳病病毒p40基因在真核细胞中的功能和作用提供实验依据.