内源性MGF在IGF-Ⅰ Pre-mRNA选择性剪接中的作用

目的 利用CRISPR/Cas9敲除小鼠成肌细胞系C2C12机械生长因子(mechano-growth factors,MGF),研究MGF在IGF-Ⅰ pre-mRNA选择性剪接和C2C12增殖分化中的作用.方法 针对IGF-Ⅰ第五个外显子设计并构建CRISPR/Cas9基因敲除质粒,通过细胞转染并筛选出MGF发生移码突变的细胞株.采用RT-qPCR技术,检测这些细胞株MGF和IGF-IEa表达变化,以及细胞增殖和肌向诱导分化能力的变化.结果 成功构建了针对MGF的CRISPR/Cas9基因敲除质粒,并筛选出3株MGF移码突变细胞株.这些细胞株的MGF和IGF-IEa表达上升,细胞增殖活性减弱,在诱导分化过程中,肌细胞标志性基因myogenin、MGF和IGF-IEa表达升高.结论 内源性MGF敲除能够影响IGF-Ⅰ pre-mRNA的选择性剪接以及增殖分化能力.     

利用CRISPR/Cas9系统构建HeLa细胞Cdc25C基因敲除稳定细胞株

目的 使用CRISPR/Cas9基因编辑系统敲除人类宫颈癌细胞HeLa中的细胞分裂周期蛋白25同源蛋白C(cell division cycle 25 homolog C,Cdc25C)基因,构建Cdc25C基因稳定敲除细胞株.方法 根据CRISPR/Cas9靶点设计规则,设计特异性识别Cdc25C基因第一外显子相关序列的上下游小向导RNA(small guide RNA,sgRNA),构建真核重组表达质粒.测序鉴定后,将重组质粒转染至HeLa细胞中,用嘌呤霉素(puromycin)抗性筛选稳定敲除Cdc25C基因细胞株,再用免疫印迹方法鉴定细胞Cdc25C敲除效果.最后用流式细胞仪检测基因敲除对细胞周期的影响.结果 筛选出稳定敲除Cdc25C基因细胞株,且Cdc25C敲除显著影响G2/M期进程.结论 利用CRISPR/Cas9技术成功获得了内源Cdc25C基因敲除细胞株,为研究Cdc25C在细胞周期进程的功能以及相关癌症的发生奠定了基础.     

利用CRISPR／Cas9系统构建H22细胞GP73基因敲除稳定株及功能鉴定

目的：利用CRISPR／Cas9基因编辑系统敲除小鼠源肝癌细胞H22中的GP73基因,构建H22细胞GP73基因敲除的稳定细胞株。方法根据CRISPR／Cas9靶点设计原则,设计2条特异性识别GP73基因启动子的上下游sgRNA,利用载体pX459质粒,构建2对重组真核表达质粒。经酶切和测序鉴定后,将重组质粒转染至H22细胞内,使用嘌罗霉素加压筛选稳定敲除GP73的H22细胞株,利用免疫印迹检测重组质粒对内源GP73的敲除效果。MTT实验检测GP73被敲除后对细胞增殖能力的影响,再利用划痕实验检测细胞的迁移能力。结果免疫印迹结果说明敲除GP73基因的小鼠源H22细胞株内无GP73蛋白的表达;并且GP73被敲除后,H22细胞的增殖能力和迁移能力减慢。结论通过CRISPR／Cas9系统获得了靶向GP73基因的重组质粒,并且筛选出了稳定干扰GP73表达的细胞株,从而为探讨GP73在肝癌发生中的作用奠定基础。     

利用CRISPR/Cas9系统构建HepG2细胞THRAP3基因敲除细胞系

目的 使用CRISPR/Cas9基因编辑系统敲除人类肝癌细胞HepG2中的甲状腺激素受体相关蛋白3(THRAP3)基因,构建THRAP3基因敲除细胞系.方法 根据CRISPR/Cas9靶点设计规则,设计特异性靶向THRAP3基因第3个外显子相关序列的多条小向导RNA,通过T7核酸内切酶筛选出切割效率最高的载体,构建pSpCas9-THRAP3真核重组表达质粒.测序鉴定后,将重组质粒转染至HepG2细胞中,用嘌呤霉素(puromycin)抗性筛选细胞株,挑取单克隆,再用PCR、测序等方法鉴定细胞基因型,免疫印迹方法鉴定细胞THRAP3敲除效果.使用高通量测序的方法进行基因表达分析.用流式细胞仪检测基因敲除对细胞周期的影响,CCK-8试剂盒检测细胞增殖.结果 成功构建pSpCas9-THRAP3真核重组表达质粒,筛选出特异性敲除THRAP3基因的细胞系,验证了THRAP3敲除对细胞周期以及细胞增殖的影响.结论 利用CRISPR/Cas9基因编辑技术成功构建并获得了THRAP3基因敲除细胞系并初步探究了THRAP3基因功能.     

应用CRISPR/Cas9技术构建MAVS基因敲除的ZR-751乳腺癌细胞株

目的 运用成簇的规律间隔短回文重复序列(CRISPR)/Cas9基因编辑技术,构建线粒体抗病毒信号蛋白(MAVS)基因敲除的ZR-751乳腺癌细胞株,研究MAVS对细胞生长的影响.方法 针对MAVS基因第一外显子设计小向导RNA(sgRNA),构建pX459-sgRNA重组质粒.然后利用嘌呤霉素筛选ZR-751 MAVS基因敲除的阳性克隆,Western印迹检测MAVS基因敲除情况,提取克隆基因组进行测序鉴定.平板克隆实验检测MAVS被敲除后对细胞增殖的影响,再利用MTS实验检测在DFX培养基刺激下,MAVS对细胞死亡的影响.结果 Western印迹结果说明ZR-751细胞株内MAVS已完全敲除;且在凋亡诱导剂DFX刺激下,MAVS被敲除后促进细胞增殖.结论 利用CRISPR/Cas9系统成功构建了MAVS基因敲除的ZR-751乳腺癌细胞株,初步实验提示MAVS抑制乳腺癌细胞生长,为后续研究MAVS在肿瘤中的功能奠定了基础.     

NCAPH基因敲除对胰腺癌细胞增殖迁移及侵袭能力的影响

目的 探究NCAPH基因敲除对胰腺癌PANC细胞增殖、迁移及侵袭能力的影响。方法 利用Oncomine数据库分析NCAPH在胰腺癌及其他癌组织中的表达水平;Kaplan-Meier plotter数据库分析NCAPH高低表达与胰腺癌患者预后的相关性;使用CRISPR/Cas9技术构建NCAPH基因敲除慢病毒建立NCAPH基因敲除细胞株;通过CCK-8实验、克隆形成实验、Transwell实验及划痕实验检测敲除NCAPH基因对细胞增殖、迁移及侵袭能力的影响,Western blotting检测MEK及ERK等蛋白的表达。结果NCAPH在胰腺癌、胃癌、结直肠癌及结肠癌组织中的表达均显著上调。Kaplan-Meierplotter数据库分析显示,NCAPH高表达组胰腺癌患者的预后不良(P<0.05);Western blotting检测结果显示,CRISPR/Cas9基因编辑技术能有效敲除胰腺癌PANC细胞系的NCAPH基因,从而抑制NCAPH蛋白的表达。CCK-8实验及克隆形成实验结果显示,与对照组相比,NCAPH敲除明显抑制了PANC细胞在48、72、96及120 h的增殖能力(0...     

利用CRISPR/Cas9技术构建Nedd4基因敲除BMDM巨噬细胞系

目的 利用CRISPR/Cas9技术构建Nedd4基因敲除骨髓衍生巨噬细胞系(BMDM),为研究Nedd4在巨噬细胞中的作用和机制奠定基础.方法 利用在线软件筛选了评分较高的3个针对Nedd4基因的单向导RNA(sgRNA),然后将合成的sgRNA序列插入到PX330质粒中;将重组质粒转入BMDM细胞,通过有限稀释法获取单克隆,采用Western印迹检测单克隆细胞中NEDD4蛋白水平;通过序列测定确认单克隆细胞的DNA序列.结果 通过Western印迹检测获取1株NEDD4蛋白缺失的BMDM细胞;测序结果表明该细胞系中Nedd4基因发生了16 bp的缺失突变.结论 利用CRISPR/Cas9技术构建的Nedd4敲除BMDM细胞系将成为研究Nedd4在巨噬细胞中的功能和机制的有力工具.     

利用CRISPR/Cas9系统构建Slc35c1敲除细胞株及其抗蓖麻毒素效应研究

目的 构建稳定敲除小鼠Slc35c1基因的单克隆细胞株,为研究Slc35c1基因抗蓖麻毒素毒性效应奠定实验基础.方法 根据Slc35c1基因序列设计2对sgRNA插入载体lentiCRISPRv2中,构建lentiCRISPRv2-sgRNA质粒;慢病毒包装并感染NIH/3T3细胞,加入嘌呤霉素筛选阳性细胞;T7E1酶切鉴定sgRNA切割效率;利用有限稀释法筛选单克隆细胞并进行RT-qPCR检测及基因组PCR产物测序,确认Slc35c1敲除成功的细胞株;最后通过CCK-8试剂检测蓖麻毒素对野生型和Slc35c1敲除细胞对的抗毒效应差异.结果 测序结果显示sgRNA成功插入载体质粒中,T7E1酶切结果表明两对sgRNA均可高效切割基因组DNA.RT-qPCR及基因组PCR产物测序鉴定出Slc35c1敲除的纯合子细胞株.CCK-8实验结果显示,与野生型细胞相比,敲除Slc35c1使毒素作用NIH/3T3细胞24 h的IC50值由0.45×10-10 mol/L升至2.1×10-10 mol/L.结论 利用CRISPR/Cas9系统靶向敲除了NIH/3T3细胞中的Slc35c1基因并筛选获得纯合子细胞株,该细胞株可用于抗蓖麻毒素效应的研究.     

损伤抑制基因Dsup对人胚胎干细胞生物学性质的影响

目的 通过CRISPR/Cas9技术将水熊虫Dsup基因定点敲入胚胎干细胞（hESC-H9）的AAVS1位点,构建Dsup基因过表达的稳定细胞株,研究Dsup表达对hESC-H9生物学性质的影响。方法 构建CRISPR/Cas9 AAVS1位点敲入系统,采用PCR技术扩增Dsup序列,并将其插入pAAVS1-Donor-GFP-Puro,将构建的pAAVS1-Dsup-GFP-Puro与pAAVS1-CRISPR-Cas9载体共同转染hESC-H9,通过CRISPR/Cas9技术介导的同源重组使Dsup基因插入hESC-H9的AAVS1位点,经嘌呤霉素筛选后利用流式分选技术分选GFP、TRA-1-60、SSEA-4等3种荧光标记阳性的细胞群,获得稳定敲入Dsup基因并保持干性的细胞。将获得的hESC-H9-Dsup传至第9代,对Dsup mRNA表达水平、GFP、细胞表面干性标志物（TRA-1-60、SSEA-4）以及干性基因（OCT4、SOX2、NANOG）进行检测,并研究hESC-H9-Dsup的增殖、凋亡以及辐射耐受情况,以探索Dsup基因对hESC-H9生物学活性的影响。结果 ...     

Apak稳定敲除细胞系的建立及其p53活性和凋亡水平的变化

目的：利用CRISPR／Cas9慢病毒系统在人结肠癌细胞（ HCT116细胞）中建立稳定及永久性Apak敲除细胞系,检测Apak敲除后细胞部分生物学活性、p53活性和凋亡水平的变化。方法构建lentiCRISPR v2－sgRNA Apak敲除质粒,进行慢病毒包装,感染HCT116细胞,嘌罗霉素筛选出阳性克隆。通过蛋白质免疫印迹检测Apak蛋白水平,筛选得到Apak稳定敲除细胞系。分别通过报告基因实验、流式细胞术和克隆形成实验测定Apak稳定敲除细胞系中p53活性、细胞凋亡率和克隆形成能力。结果通过测序证明lentiCRISPR v2－sgRNA Apak敲除质粒正确,蛋白质免疫印迹证实Apak敲除细胞系中Apak表达缺失。在Apak敲除细胞系中p53的转录活性增强,Apak敲除细胞凋亡增加、克隆形成能力降低。结论获得Apak稳定敲除细胞系,便于后期Apak功能的研究。     

5-氮杂胞苷诱导间充质干细胞分化为成肌细胞的实验研究

目的：探讨5－氮杂胞苷（5－Aza）诱导间充质干细胞（MSCs)分化为成肌细胞的相关机制。方法：分离纯化4－6周龄Balb/C小鼠骨髓MSCs，以不同浓度5－Aza作用，用四唑盐（MTT）法测定细胞生长活力；逆转录－聚合酶链反应（RT－PCR）鉴定肌形成调节因子5（Myf5)，成肌素（myogenin)表达，免疫组织化学染色鉴定结蛋白（desmin)，肌凝蛋白（myosin)表达；观察细胞形态变化。结果：1，3umol/L5－Aza对细胞增殖无明显影响，20umol/L 5-Aza对细胞有毒性作用，影响其增殖，10umol/L 5-Aza对细胞增殖无明显影响。20umol/L 5-Aza对细胞有毒性作用，影响其增殖，10umol/L5-Aza诱导后6h,MSCs表达Myf5,9h达最高；5umol/L 5-Aza诱导后9h，MSCs表达Myf5,12h达高峰。10umol/L 5-Aza诱导后24h，MSCs表达myogenin,48h达最高；5umol/L5-Aza诱导后6d，MSCs表达myogenin,且为高峰。10umol/L 5-Aza诱导后7d，部分细胞表达desmin;14d部分细胞表达myosin.10umol/L 5-Aza诱导后9d，部分细胞体明显增粗，14－16d后可见有肌管样细胞,出现。结论：5－Aza诱导MSCs向成肌细胞定向分化，可能是因其产生的去甲基化作用使MSCs中处于转录失活阶段的肌分化调控基因Myf5等得以表达，从而调控MSCs向肌细胞系定向分化并逐步表达myogenin，最后分化为肌管样细胞的过程。     

蜕皮素诱导基因表达细胞系的建立及其应用

目的：建立一个可诱导表达目的基因的细胞系以研究新基因的功能。方法：将含蜕皮素受体基因的表达载体pVgRXR稳定转染NIH3T3细胞，经zeocin抗性筛选，获得单克隆抗性细胞株，并进一步将可诱导表达质粒pIND-LacZ分别转染各单克隆细胞，经松甾酮(ponasterone)A诱导和β-半乳糖苷酶活性检测，鉴定出阳性单克隆。结果与结论：在建立稳定表达功能性蜕皮素受体的NIH3T3细胞系的基础上，我们进一步建立了一个可诱导表达红系分化相关基因(EDAG)的细胞系，并对目的基因诱导表达特性及诱导目的基因表达后细胞表型的改变进行了初步观察，结果提示EDAG可能与血液细胞的增殖分化密切相关。     

IDH1基因在肝内胆管癌细胞HuCCT1增殖与迁移中的作用及其初步机制

目的 探讨异柠檬酸脱氢酶1(IDH1)在肝内胆管癌(iCCA)细胞HuCCT1增殖与迁移中的作用及其可能的分子机制。方法 采用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建IDH1基因敲除的HuCCT1细胞(HuCCT1^IDH1-/-);CCK-8法和克隆形成实验检测IDH1野生型HuCCT1(HuCCT1^WT)细胞和HuCCT1^IDH1-/-细胞的增殖能力;细胞划痕和Transwell实验检测细胞的迁移和侵袭能力;Western blotting检测细胞上皮间质转化(EMT)相关蛋白E-钙黏蛋白(E-cadherin)、N-钙黏蛋白(N-cadherin)、波形蛋白(Vimentin)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)、Wnt3a、β-连环蛋白(β-catenin)的表达水平。生物信息学方法分析上述两种HuCCT1细胞的转录组测序结果,Western blotting验证转录组信息通路相关蛋白的表达。结果 与HuCCT1细胞比较,HuCCT1^IDH1-/-细胞增殖和克隆形成数目明显减少(P<0.05...     

HepG2肝癌细胞中p24β1水平对高尔基体结构的影响

目的 通过改变人肝癌细胞HepG2中p24β1表达水平,研究该细胞中p24β1表达水平是否对高尔基体产生影响。方法 利用RNA干扰实验敲低HepG2细胞中p24β1表达（HepG2-KD）,通过Western印迹检测蛋白干扰效率,实时荧光定量PCR(qPCR)验证转录水平;通过CRISPR/Cas9基因编辑系统构建同源染色体双敲除p24β12基因的HepG2细胞系（HepG2-KO）,在基因组测序和Western印迹检测敲除表型后,通过CCK-8实验和克隆形成实验比较HepG2-KO与HepG2的细胞增殖活性;利用细胞免疫荧光实验分析高尔基体标志物α-N-乙酰半乳糖胺残基在细胞中的分布是否受p24β1水平影响。结果 RNA干扰后能使HepG2细胞中p24β1基因的表达下调;成功构建了同源染色体双敲除p24β1的HepG2-KO细胞系,其细胞增殖活性较HepG2无明显差异;在HepG2-KD和HepG2-KO细胞中,高尔基体呈弥散分布,并伴随片层状顺式高尔基体形态改变。结论 在肝癌细胞HepG2中,p24β1水平对于稳定高尔基体的结构至关重要,提示其对高尔基体功能具有重要调控作用。     

CRISPR/Cas9基因编辑技术在病毒感染性疾病研究中的应用

自然环境中的易感病毒通过呼吸道、消化道、皮肤等侵入机体,进而在宿主细胞大量增殖,造成机体不同程度的损伤,严重时危及生命.目前大多数病毒感染性疾病均较难根治,也无特效药,已成为世界各国研究者面临的挑战.CRISPR/Cas9基因编辑技术通过gRNA特异性识别病毒基因组或宿主靶基因位点,促使Cas9核酸酶精准切割互补双链D...     

LSM14A蛋白通过活化IRF3抑制乙型肝炎病毒的复制

目的 探讨RNA相关蛋白LSM家族成员14A(LSM14A)在乙型肝炎病毒(HBV)感染中的功能及其潜在的分子机制.方法 通过慢病毒包装方法构建稳定敲低LSM14A的HepG2.2.15细胞株和稳定过表达LSM14A的HepG2.2.15细胞株,利用CRISPR/Cas9技术构建LSM14A敲除的HepG2.2.15细胞.采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)和蛋白免疫印迹(Western印迹)检测敲低、过表达和敲除效果.利用RT-qPCR和Northern印迹杂交检测HBV RNA的表达水平;RT-qPCR检测HBV DNA的表达水平;酶联免疫吸附实验(ELISA)检测乙肝病毒表面抗原(HBsAg)和乙肝病毒e抗原(HBeAg)的表达水平.利用Western印迹检测下游分子,RT-qPCR检测干扰素的分泌.结果 在HepG2.2.15细胞中过表达LSMJ 4A可显著抑制HBV的复制,而敲低或敲除LSM14A可显著促进HBV的复制.过表达LSM14A后,p-TBK1、p-IRF3、Ⅰ型和Ⅱ型干扰素的表达水平均显著增加.结论 在HepG2.2.15细胞中LSM14A蛋白通过促进IRF3的磷酸化诱导Ⅰ型和Ⅱ型干扰素的表达,进而抑制HBV的复制.     

EMMPRIN基因表达对胶质瘤U251细胞增殖、凋亡的影响

目的探讨特异性小分子干扰（small interference,siRNA）抑制人脑胶质瘤U251细胞株内细胞外基质金属蛋白酶诱导因子（extracellular matrix metalloproteinase inducer,EMMPRIN）基因的表达后,对U251细胞株增殖、凋亡的影响。方法构建EMMPRIN基因小干扰RNA,转染人胶质瘤U251细胞株,运用半定量RT-PCR及Western blot的方法验证转染组及对照组的胶质瘤细胞EMMPRIN基因mRNA及蛋白的表达水平,通过MTT法观察转染48 h后对U251细胞增殖的变化,流式细胞术观察转染48 h后U251细胞周期及凋亡的改变。结果 EMMPRIN基因的特异性siRNA转染U251细胞后,EMM-PRIN基因的mRNA和蛋白表达水平明显降低,细胞增殖明显受到抑制,细胞凋亡增加。结论 EMMPRIN基因的特异性siR-NA能抑制胶质瘤U251细胞株的增殖,促进细胞凋亡。     

人端粒酶反转录酶基因转染对人胎儿表皮干细胞增殖的影响

目的 探讨外源性人端粒酶反转录酶(hTERT)基因转染对人胎儿表皮干细胞增殖的影响.方法 采用脂质体转染法,将含有hTERT基因的质粒pIRES2-EGFP-hTERT和卒载体质粒pIRES2-EGFP分别导人体外培养的人胎儿表皮干细胞,并用G418筛选法进行抗性克隆的筛选.用RT-PCR和Western blot检测表皮十细胞hTERT mRNA及其蛋白的表达,端粒重复序列扩增法(TRAP)-ELISA检测其端粒酶活性,流式细胞仪检测细胞周期.结果 非转染组和空载体质粒转染组表皮干细胞弱表达hTERT mRNA和蛋白,而质粒转染组表皮干细胞强表达hTERT mRNA和蛋白;与非转染组和窄载体质粒转染组比较,质粒转染组表皮干细胞端粒酶活性的表达量显著升高,G_0/G_1期细胞比例明显下降,而S、G_2/M期细胞比例升高,增殖指数增加.结论 外源性hTERT基因转染能有效增强体外培养的人表皮干细胞hTERT mRNA和蛋白的表达及端粒酶活性,细胞增殖能力明显增强.     

高尔基体膜蛋白GP73小干扰RNA质粒的构建及稳定干扰GP73细胞株的筛选

目的构建高尔基体膜蛋白73（Golgi membrane protein 73,GP73）小干扰RNA（siRNA）真核表达载体,筛选出稳定干扰GP73的细胞株。方法根据文献报道的序列和载体的黏性末端,设计合成2条针对GP73的DNA序列,退火后连接到载体pSUPER.retro.neo＋gfp上,经测序分析正确后,质粒命名为psiGP73。用脂质体转染质粒到肝癌细胞系HepG2中,经G418加压筛选稳定表达GP73 siRNA的细胞株,用免疫印迹检测质粒对内源GP73的干扰效果,将干扰效果好的细胞株命名为HepG2/siGP73。用MTT法检测GP73被干扰下调后对细胞增殖的影响。再通过贴壁非依赖性生长试验检测GP73被干扰下调后对细胞贴壁非依赖性生长的影响。结果免疫印迹结果证实构建的psiGP73质粒能够有效干扰细胞内源GP73的表达。GP73被干扰下调后,HepG2细胞的增殖速度降低,在软琼脂中克隆形成减慢。结论成功构建了表达GP73 siRNA的质粒psiGP73,筛选出稳定干扰GP73表达的细胞株HepG2/siGP73,为深入研究GP73在肝癌发生中的作用提供了平台。