PCR技术对Wilson病基因进行定点突变的研究

【目的】利用聚合酶链反应 (PCR)技术对Wilson病 (WD)基因进行体外定点突变的研究。【方法】采用PCR定点突变技术 ,首先设计两对引物 ,将突变位点设计在引物上 ,通过重叠延伸法两次PCR扩增 ,扩增片段上含有所需要的突变位点 ,最后将扩增片段克隆入pRc/CMV载体中。【结果】DNA测序表明在预期位点已经发生突变 ,WD基因第 778位密码子由精氨酸 (Arg)残基突变为亮氨酸残基 (Leu) ,用PCR定点突变技术成功构建Wilson病基因突变体。【结论】PCR技术诱导定点突变准确、高效。Wilson病基因突变体的构建成功 ,为进一步研究该突变位点导致Wilson病的发病机制和Wilson病蛋白的结构和功能的关系奠定了基础。     

p53基因突变子175 H、248 W和273 H的定点突变及表达载体的构建

目的：定点诱变合成p53基因突变子进而构建表达载体。 方法：以野生型p53基因为模板,采用PCR体外定点突变技术,设计2对引物,将突变位点设 计在引物上,通过重叠延伸法2次PCR扩增,扩增片段上含有所需要的突变位点,最后将扩 增片段克隆入pcDNA3.1载体中。 结果：在预期位点已经发生突变,p53基因第175位密码子由精氨酸（cgc）突变为组氨酸（cac）,第248位密码子由精氨酸（cgg）突变为色氨酸（tgg）,第273位密码子由精氨酸（cgt）突变为组氨酸（cat）。p53基因突变子表达载体成功构建。 结论：PCR技术诱导定点突变准确、高效。基因突变体的成功构建,为进一步研究该突变位 点奠定了基础。     

中国人Brugada综合征SCN5A基因突变K317N的定点诱变及其载体构建

目的 对我们发现的中国人Brugada综合征新的SCN5A基因突变K317N进行体外定点诱变研究，并构建携带有基因突变K317N的pRc／CMV-hH1的表达载体。方法 采用PCR定点突变技术，根据突变位置附近的两个单一限制性内切酶位点AgeI／Sse83871设计一对定点诱变引物，将突变位点设计在引物上，通过PCR扩增，使扩增片段上含有所需要的突变位点，最后将扩增片段克隆人pRc／CMV-hH1载体中。结果 DNA测序表明，在预期位点巳经发生突变，SCN5A基因在第317密码子由赖氨酸(K)突变为天冬氨酸(N)，成功实现定点诱变。结论 PCR技术诱导定点突变，准确、高效。pRc／CMV-hH1(K31714)的成功构建，为进一步进行该突变的结构与功能研究奠定了基础。     

中国人Brugada综合征SCN5A基因突变K317N的定点诱变及其载体构建

目的对我们发现的中国人Brugada综合征新的SCN5A基因突变K317N进行体外定点诱变研究,并构建携带有基因突变K317N的pRc/CMV-hH1的表达载体。方法采用PCR定点突变技术,根据突变位置附近的两个单一限制性内切酶位点AgeI/Sse8387I设计一对定点诱变引物,将突变位点设计在引物上,通过PCR扩增,使扩增片段上含有所需要的突变位点,最后将扩增片段克隆入pRc/CMV-hH1载体中。结果DNA测序表明,在预期位点巳经发生突变,SCN5A基因在第317密码子由赖氨酸(K)突变为天冬氨酸(N),成功实现定点诱变。结论PCR技术诱导定点突变,准确、高效。pRc/CMV-hH1(K317N)的成功构建,为进一步进行该突变的结构与功能研究奠定了基础。     

人胰岛素原基因突变体的构建

目的　完成人胰岛素原基因的定点突变 ,使之能在普通细胞中被Furin蛋白酶识别去除C肽分泌成熟胰岛素。方法　采用PCR体外定点突变技术 (PCRsite directedmutagenesis ,PCR SDM) ,设计 4对引物 ,引入 5个Furin识别的突变位点 ,通过重叠延伸法PCR扩增 ,使人胰岛素原编码基因B10密码子由CAC突变为GAC ;C3密码子由GAA突变为AAA ;C4密码子由GCT突变为CGT ;C3 2密码子由CTT突变为CGT ,将扩增片段克隆入T载体并测序。结果　DNA测序结果表明在预期位点突变符合要求。结论　应用PCR诱导突变技术 ,在体外能准确、简便有效的诱导胰岛素原基因突变 ,使体外应用非内分泌细胞构建高效分泌成熟胰岛素的细胞克隆成为可能。     

重叠延伸PCR技术定点突变TFEB原核表达载体的构建及体外诱导表达和纯化

目的 基于重叠延伸PCR（SOE PCR）技术构建转录因子EB（TFEB）丝氨酸114位点突变体原核表达质粒,并进行体外诱导表达和纯化。 方法 根据SOE PCR技术原理设计突变引物,以pGEX-6p-1-TFEB质粒为模板,分别采用外侧引物F和R及突变引物F_n和R_n进行第1步PCR扩增,获得含突变位点的产物1和产物2。经第2步PCR退火延伸对产物1和产物2进行重叠拼接,以拼接后DNA片段为模板,采用外侧引物F和R进行第3步PCR扩增获得含突变位点的目的DNA;将其克隆至pGEX-6p-1载体,采用BamH Ⅰ和Sal Ⅰ进行酶切鉴定,DNA测序验证突变结果。于大肠杆菌（E.coli）中分别采用不同浓度异丙基-β-D-硫代半乳糖苷（IPTG）在不同条件下诱导TFEB及其突变体重组蛋白表达。Glutathione-Sepharose 4B琼脂糖凝珠分离纯化蛋白,SDS-PAGE凝胶电泳检测纯化产物蛋白浓度和相对分子质量。 结果 第1步PCR扩增获得均含有突变位点的2条DNA片段,经第2步PCR退火延伸和第3步PCR扩增后获得大量含有突变位点的完整DNA片段。双酶切鉴定,连接的DNA片段与目的片段大小一致。DNA测序显示TFEB的114位丝氨酸（TCT）成功突变为丙氨酸（GCT）。在0.5?mmol·L^－1 IPTG、16?℃诱导过夜条件下获得TFEB及其突变体的可溶性蛋白表达。SDS-PAGE凝胶电泳,纯化后蛋白浓度较高,分子大小正确。 结论 利用SOE PCR技术成功实现了TFEB丝氨酸114位点的定点突变,并且TFEB及其突变体基因在E.coli中成功表达。     

用重叠延伸PCR技术纠正人工合成乙型肝炎病毒核心抗原基因中的突变

目的：利用重叠延伸PCR技术纠正人工合成乙型肝炎病毒核心抗原（HBcAg）基因中的突变碱基。方法：针对构建的重组质粒PGEM-7Z／HBcAg中的两处突变设计三对引物,PCR定点突变后对重新构建的PGEM-7Z／HBcAg进行菌落PCR和酶切鉴定,初步筛选的阳性克隆进一步通过序列分析进行确证。结果：经PCR定点突变后,测序证明HBcAg基因序列与设计完全一致。结论：用该方法成功纠正了人工合成的乙肝病毒核心抗原基因中两个碱基的缺失,获得了预期的目的基因。     

应用USE定点诱变技术制备Wilson病突变体

[目的]克隆Wilson病(WD)基因的全长cDNA，制备WD的突变体，为进一步研究突变蛋白的功能奠定基础。[方法]采用RT-PCR和。FOPO-TA克隆技术，克隆了全长WD cDNA，并以此为膜板应用USE定点诱变技术(特异性位点抹除技术)构建了778位(CGG→CTG)、1069位(GTG→GTC)两个突变体。[结果]成功克隆了WD cDNA，并经过全长测序没有发现突变的存在。以此为模板制备了WD基因8号外显子第778位密码子由CGG突变为CTG、14号外显子1069位GTG→GTC的突变体，从而构建了含中国人和欧美WD基因的高频突变点。[结论]USE定点诱变技术是寡核苷酸引物诱变技术的一个重大的改进，该技术采用双位点同时突变的方法，经两次酶切，两次转化，选择效率很高。     

Wilson病ATP7B基因突变研究

目的：研究肝豆状核变性（WD）ATP7B基因常见突变种类和形式,以期建立WD的ATP7B基因突变热点的检测平台。方法：提取30名WD患者外周血基因组DNA,聚合酶链反应（PCR）扩增ATP7B基因第5、8、12号外显子,并进行DNA直接测序。结果：30例WD患者共检测到6种ATP7B基因突变,均为点突变,8号外显子检测到5种突变,突变频率40.00%;12号外显子检测到1种突变,突变频率23.33%;5号外显子未检测到突变。结论：ATP7B基因第8和12号外显子可能是WD基因突变热区,以Arg778Leu和Arg952Lys为高频突变位点,WD患者的基因突变检测应首选第8和12号外显子。     

PCR法用于MSH2基因突变的检测

目的：介绍简便、快速、准确的针对一种MSH2新突变基因的诊断方法。方法：根据该MSH2基因突变的位点和特征，设计突变位点特异性引物，进行PCR扩增，电泳检测PCR产物，从而鉴定出该基因突变的携带者或非携带者。结果：用该方法成功检测出遗传性非息肉型直结肠癌家系中的表型正常的MSH2基因新突变携带者。结论：该方法简便、快速、准确又节省成本，可应用于MSH2基因突变的检测。     

应用改良PCR法构建高GC含量启动子多位点定点突变载体

目的利用StrataGene公司的QuickChangeTM定点突变试剂盒对高GC含量的人肝刺激因子启动子进行多位点定点突变。方法采用含有多位点突变的引物扩增启动子片段,通过加入不同浓度的DMSO,降低高GC含量模板及引物的解链温度,利用乙醇沉淀提高酶切产物的浓度。结果经测序鉴定成功构建5个含有不同突变位点的hHSS启动子突变载体。结论这种改良的PCR方法提高了对高GC含量启动子进行扩增的效率,具有快速、简便、经济、成功率高的特点,是值得推广的多位点定点突变载体构建方法。     

肝豆状核变性分子生物学研究

目的 探讨中国人肝豆状核变性（WD）的分子发病机制和基因诊断的方法。方法 应用基因工程技术对WD进行了10年的分子生物学研究。结果 （1）WD的基因定位研究：通过RFLP及微卫星多态性分析,应用两位点及多位点连锁软件,建立了中国人WD基因在D13q∧14．2－3区域的精细遗传边锁图谱,从而首次对中国人WD基因进行了精确定位;（2）WD基因突变研究：应用PCR－SSCP及DNA测序技术,对39个家系45名WD患进行该致病基因的21个外显子突变筛选,发现WD基因5号外显子存在新的T插入害变,并证实中国人WD基因的突变热点的8号外显子,突变形式为Arg7781Leu,其频率为22．8％;（3）WD症状前诊断和杂合子检出：应用DNA重组技术对79个家系进行基因诊断,成功地进行了WD的症状前诊断和杂合子检出,并建立了WD的基因筛选的PCR－Msp1酶切方法。结论 中国人WD基因定位与白种人基本相同,但基因突变热点不同,其发病机制存在差异,从而基因诊断的方法也不同。     

人心肌肌钙蛋白Ⅰ基因原核表达载体的构建与鉴定

目的构建人心肌肌钙蛋白I（cTnI）基因的原核表达重组体并鉴定。方法利用RT-PCR方法从人心肌细胞的总RNA中克隆出编码人cTnI的cDNA片段，设计引物将其第二和第四个密码子突变后插入原核表达载体形成重组体，并导入宿主菌BL21（DE3）中，采用双酶切及PCR方法鉴定后测序。结果经PCR扩增成功获得699bp的cTnI基因，重组体酶切分析及PCR显示结果与预想一致，测序正确。结论成功克隆了cTnI基因并构建了原核表达重组体。     

HCT116-p53-/-细胞中p53基因突变子模型的建立

目的：合成p53基因突变子及构建真核表达载体,并在HCT116-p53^-/-细胞中建立248W和273H突变子表达模型，为研究p53突变子在肿瘤发生中的作用及通过封闭p53突变子的方法进行肿瘤基因治疗提供实验基础。方法：以野生型p53基因为模板，采用引物重叠PCR定点突变技术，合成p53基因248W和273H突变子，并利用基因重组技术构建出表达载体，用脂质体转染法建立模型，Western blotting检测p53突变子蛋白。结果：经基因测序后证实第248位密码子由精氨酸（CGG）突变为色氨酸（TGG），第273位密码子由精氨酸(CGT)突变为组氨酸（CAT），说明成功合成p53突变子，构建的表达载体转染HCT116细胞后，经Western blotting检测，以特异表达条带与内参GAPDH的比值做为相对值进行半定量比较，特异蛋白表达显著升高，证实模型建立成功。结论：通过引物重叠PCR定点突变技术成功构建p53基因248W和273H突变子，并在HCT116细胞中成功表达。     

用PCR体外定点突变技术诱导霍乱毒素A亚基突变体的构建

目的： 有效去除霍乱毒素Ａ 亚基（ ＣＴ Ａ） 的毒性作用而保存其佐剂性能。方法： 采用ＰＣＲ 体外定点突变技术（ＰＣＲ ＳＤＭ） ,设计两对引物,引入一个突变位点,通过重叠延伸法两次ＰＣＲ 扩增,使ＣＴ Ａ 编码基因第６３ 位密码子由ＣＴＣ 突变为ＴＴＴ,亦将扩增片断克隆入ＰＵＣ１９ 载体。结果： ＤＮＡ 测序结果表明在预期位点已发生突变,用ＰＣＲ 诱导成功ＣＴ Ａ 突变体。结论： ＰＣＲ 诱导突变准确、简便,为深入研究ＣＴ 免疫佐剂的作用打下了基础     

利用PCR技术构建GM-CSF/Fc_(γ2)~-融合蛋白真核表达载体

目的　对融合基因GM -CSF Fcγ2 进行定点突变 ,去除其补体结合位点 ,构建GM -CSF Fcγ2-融合蛋白真核表达载体。方法　通过设计突变引物 ,利用PCR定点突变技术扩增融合基因GM -CSF Fcγ2-。并通过T -A克隆策略 ,把突变后的融合基因GM -CSF Fcγ2-重组到真核表达载体pRc CMV2中 ,构建真核表达质粒pRc CMV2 GM -CSF Fcγ2-并经过酶切和测序确证。结果　成功对融合基因GM -CSF Fcγ2-进行了突变 ,构建了真核表达载体pRc CMV2 GM -CSF Fcγ2-。结论　利用该PCR方法进行基因定点突变可行     

一代二代联合测序快速鉴定肝豆状核变性及家系溯源研究

目的：探索二代测序筛选和一代测序验证的快速准确诊断罕见遗传病肝豆状核变性的检测方法和流程。方法：提取先证者DNA并构建高通量测序文库后通过二代测序鉴定其可能致病位点；再提取包括先证者在内的该家系13位成员DNA，设计引物并对目标片段PCR扩增后进行双相一代测序验证。结果：先证者的ATP7B基因外显子8中检测出1个杂合错义突变（rs121907990;chr13:51937570）；家系成员共查出3位携带同一杂合错义突变者，先证者ATP7B突变来源于母系。结论：本研究设计的联合二代测序检测与一代测序验证的肝豆状核变性基因突变位点的快速鉴定技术和流程图，可能为罕见遗传病基因突变致病位点提供可借鉴的检测模式，为早期高效精准确诊罕见遗传病提供帮助。     

一个May-Hegglin异常家系非肌性肌球蛋白重链9基因突变位点的鉴定

目的：鉴定一个May-Hegglin异常（MHA）家系非肌性肌球蛋白重链9基因（MYH9）突变的类型及临床表型特点。方法：用聚合酶链反应（PCR）技术扩增先证者及其父亲的非性肌球蛋白重链9基因（MYH9）的25、31－32、38、40号外显子,分析PCR产物的核苷酸序列。确定突变位点后,分别扩增正常对照、后天获得性血小板减少症患者的对应基因区域并行核苷酸序列分析以资对照。进而进行PCR扩增片段的CpoI(RsrII）限制性内切酶图谱分析。结果：本家系中May-Hegglin异常患者具有典型的“血小板减少、巨大血小板、粒细胞包涵体”三连征。先证者及其父亲在MYH9的38号外显子上第5521位核苷酸存在G→A突变（GAG→AAG),并导致特征性的CpoI限制性内切酶图谱改变。结论：中国人的May-Hegglin异常存在MYH9基因突变。本家系中,其突变位点位于38号外显子（G5521A）,MYH9基因突变的传递规律与家系中临床表型分布相符。     

应用USE定点诱变技术制备Wilson病突变体

【目的】克隆Wilson病(WD)基因的全长cDNA,制备WD的突变体,为进一步研究突变蛋白的功能奠定基础。【方法】采用RT-PCR和TOPO-TA克隆技术,克隆了全长WDcDNA,并以此为膜板应用USE定点诱变技术(特异性位点抹除技术)构建了778位(CGG→CTG)、1069位(GTG→GTC)两个突变体。【结果】成功克隆了WDcDNA,并经过全长测序没有发现突变的存在。以此为模板制备了WD基因8号外显子第778位密码子由CGG突变为CTG、14号外显子1069位GTG→GTC的突变体,从而构建了含中国人和欧美WD基因的高频突变点。【结论】USE定点诱变技术是寡核苷酸引物诱变技术的一个重大的改进,该技术采用双位点同时突变的方法,经两次酶切,两次转化,选择效率很高。