Gene expression after intrarenal injection of plasmid DNA in the rat

Effective gene therapy requires efficient delivery and expression of the necessary genetic information to the target tissue. We demonstrate here that plasmid DNA, injected as naked, uncomplexed DNA into the cortical region of rat kidney, or intravenously, is localized and expressed in the kidney. The plasmid pRSVZ contained the Rous sarcoma virus promoter and a reporter gene, the β-galactosidase gene, derived from bacteria. The β-galactosidase gene hydrolyzes the artificial substrate X-gal to produce an intense blue color in cells that have taken up and expressed the plasmid genes. We have used X-gal staining and Western blotting to study plasmid gene expression 1, 4, and 8 days and 6 months after intrarenal injection of 50 μg of plasmid DNA and at 1 and 4 days after intravenous injection. Expression was apparent in the kidneys and several other tissues 24 h after injection and persisted for at least 8 days; expressed proteins could still be detected in the injected kidney 6 months later. These observations were corroborated by use of a plasmid, pEGFP-Puro, harboring the cytomegalovirus promoter in conjunction with a different reporter gene, the green fluorescent protein (GFP). Histological localization and Western blotting analysis of GFP expression after intrarenal injection of pEGFP-Puro paralleled results obtained with the plasmid pRSVZ. Our findings support the suggestion that intrarenal or intravenous injection of naked plasmid DNA may be an effective means of delivering therapeutic genes to the kidney and several other tissues. Received: 21 September 1999 / Revised: 4 November 1999 / Accepted: 9 November 1999     

同源盒基因IRX1的启动子克隆及其在人胃黏膜细胞中的启动活性分析

目的 克隆同源盒基因IRX1的核心启动子序列,并探讨其转录调控机制.方法 通过生物信息学预测IRX1基因启动子范围：利用PCR方法扩增并构建含有IRX1基因启动子不同片段的真核报告基因质粒,瞬时转染GES-1胃黏膜细胞,通过检测不同片段的荧光素酶报告质粒活性,判断不同片段的启动子活性.结果 生物信息学预测IRX1基因启动子位于转录起始点上游700 bp范围内.通过PCR技术扩增获得IRX1基因5＇侧翼区8个截短片段报告基因质粒,其活性由大到小依次为p-416＞p-584＞p-715＞p-350＞p-687＞p-320＞p-188＞p-92 除p-92与p-188片段外,其余各片段与PGL3-basic空载体的差异均有统计学意义（均P＜0.05）,其中以p-416片段活性最强,片段p-320与片段p-188之间出现较大活性落差.结论 IRX1基因上游序列启动子以p-416转录活性最高,核心启动子位于-320～-188区间,该区间具有Sp1、TFⅡD等转录因子结合序列,是下一步转录调控机制研究的重要位点.     

乳鼠成骨细胞酵母双杂交cDNA文库构建

目的构建乳鼠成骨细胞的酵母双杂交cDNA文库。方法用TRIzol法提取乳鼠成骨细胞总RNA,按照SMART cDNA Library Construction Kit ( CLONTECH)说明书反转录合成双链cDNA.Spin Column去除短片段,然后用同源重组的方法将双链 cDNA和PGADT7~rec载体共转化到酵母细胞Y187中,建立文库并计算文库滴度。结果提取的总RNA的A 260/A 280为 1.99,琼脂糖凝胶电泳示28SrRNA、18SrRNA2条带,且28S与18S带亮度比值约为2。酵母文库库容为1. 68 x 107,重组率为 100%。插人片段PCR检测提示大小分布为1. 5 -4. 0 kb,平均长度约为3. 0 kb。结论乳鼠成骨细胞酵母双杂交cDNA文 库构建成功。     

丙型肝炎病毒 NS4A蛋白在胰腺细胞 cDNA文库中的结合蛋白基因的筛选

目的:从人胰腺细胞cDNA文库中筛选出与丙型肝炎病毒(HCV)NS4A蛋白存在相关作用并且参与糖、脂类代谢过程的结合蛋白,为研究HCV影响糖、脂类代谢的分子生物学机制提供实验依据.方法:构建pGBKT7-NS4A作为诱饵质粒,转化酵母菌株AH109,用SD/-Trp筛选阳性菌落.配合两种重组酵母菌株AH109与Y187...     

人睾丸酵母双杂交cDNA文库的构建与鉴定

目的:构建应用于酵母双杂交系统的人睾丸组织cDNA文库。方法:从正常人睾丸组织总RNA中纯化出mRNA,以SMARTШTM和CDSШ为引物,合成两端具有同源臂的双链cDNA,后者与线性质粒pGADT7-Rec共转化入感受态酵母细胞Y187,两者在酵母细胞中同源重组成环形的cDNA文库质粒,收集在营养缺陷培养板上筛选出的所有克隆,即为人睾丸酵母双杂交cDNA文库。结果:构建了具有基因多样性和库容量足够大的人睾丸cDNA文库,共获得2×106个转化子,插入的双链cDNA片段的长度在0.3～4.0 kb之间。结论:利用ClontechSMART技术,成功构建了应用于酵母双杂交的人睾丸组织cDNA文库,为探讨人精子发生的分子机制奠定了基础。     

应用酵母双杂交系统筛选小鼠PIAS2相互作用蛋白

目的:应用酵母双杂交技术,从小鼠精原细胞cDNA文库中筛选与PIAS2(protein inhibitor of activatedSTAT2,PIAS2)相互作用的未知蛋白。通过对其相互作用蛋白的筛选和研究,探讨PIAS2在精子发生中的作用机制,为临床男性不育症的治疗和诊断提供理论基础。方法:以pGBKT7-PIAS2为诱饵质粒,从小鼠精原细胞cDNA文库中筛选出与pGBKT7-PIAS2相互作用的阳性克隆,对验证后的阳性克隆进行测序及生物信息学分析,进一步采用直接酵母双杂交进行相互作用的验证。结果:经过筛选、测序、同源性分析及直接酵母双杂交验证,发现了与PIAS2相互作用的8个候选蛋白:Cyfip2、Psmb3、Nme1、nischarin、Nsun5、Ints10、Gnb2l1及Ndufaf3。结论:应用酵母双杂交系统,共筛选得到了8个不同的基因,其编码蛋白与PIAS2相互作用,可能与男性生殖调控相关。对上述蛋白与PIAS2的相互作用研究有助于揭示PIAS2的作用机制。     

METH1在酵母双杂交系统中的表达及对报告基因激活作用的检测

目的通过观察血管生成抑制因子METH1的cDNA片段在酵母双杂交中的表达及检测其对报告基因有无激活作用,为进一步明确METH1抑制增生性瘢痕的分子机制奠定基础。方法采用酵母双杂交Gal4系统3,经PCR扩增子METH1的cDNA片段,分别克隆入pUC19质粒,经测序正确后,再分别亚克隆入酵母双杂交诱饵载体pGBKT7中。将重组质粒导入酵母菌AH109,检测其表达产物在酵母细胞中对报告基因的激活作用。结果成功获得METH1的cDNA片段,该片段所表达的蛋白对酵母菌AH109无毒性,且对报告基因无激活作用。结论血管生成抑制因子METH1蛋白活性区在酵母双杂交系统中的表达产物,可作为诱饵蛋白进行相互作用蛋白的筛选研究。     

胃癌中IRX1基因的表达及生物信息学功能预测

目的：研究胃癌中同源盒基因IRX1的表达并分析该基因的结构与功能特征。方法：从NCBI基因数据库中提取IRX1基因（NM-024337）编码序列及5’端转录起始点上、下游各3,000bp，利用生物信息学程序进行基因结构与蛋白同源性分析；对7株人胃癌体外培养细胞株及57例胃癌采用半定量RT-PCR方法检测IRX1基因mRNA表达。结果：IRX1基因转录起始点上游富含CpG岛；基因编码蛋白质含有HOX与IRO两个模序，3’端第400～450氨基酸为富含脯氨酸区域；IRX1～IRX6为高度同源性蛋白。7株胃癌细胞株中4株IRX1表达消失，3株表达降低。57例正常胃粘膜有IRX1mRNA表达，但对应的胃癌组织中20例（35．09％）mRNA表达下降。其中肠型胃癌占65％。结论：IRX1基因在胃癌中呈不同程度的表达下调，并与胃癌的形态学表型，尤其是肠型胃癌明显相关。IRX1基因转录起始点上游存在高甲基化结构基础。     

A yeast-based model system for cloning secreted and membrane proteins

The targeting of proteins to cell organelles and membranes, or of proteins destined to secretion, is coordinated by signal sequences located at the 5'-end of their respective genes. A signal sequence trap system was envisaged in which a truncated version of the yeast acid phosphatase pho5 gene lacking the start codon and signal sequence could serve as a reporter gene. A fraction enriched in 5'-end fragments obtained by PCR from a potato guard-cell cDNA library was cloned in frame to the acid phosphatase gene and the acid phosphatase activity was assayed directly in yeast colonies grown on selective medium. Putative signal sequences targeting the acid phosphatase to the membrane or to the outside of the cell were used to screen the cDNA bank in order to recover the original full-size sequence which gave rise to the signal sequence. Two unknown sequences displaying marked tissue-specific expression were retrieved, one of them (YE139) with a higher expression level in green buds and stem cells, and the other one (YE290) with a higher expression level in androceum, gyneceum, and roots. The limitations of the system are further analyzed using other sequences as control.     

蛋白质酵母双杂交系统的建立及其在大肠癌肝转移研究中的意义

目的 建立酵母双杂交系统,筛选与FasL相互作用的蛋白,探讨FasL与大肠癌肝转移的关系。方法 以FasL基因构建诱饵蛋白质粒,筛选人胎肝cDNA文库,鉴定与FasL相互作用的蛋白,通过生物信息学分析FasL及其相互作用蛋白在大肠癌肝转移中的作用。结果 筛选出10个与FasL特异性相互作用的蛋白,包括金属硫蛋白1K、1G、2A,组织蛋白酶B,脂肪酸合成酶,干扰素α诱导蛋白27,磷脂清除酶,丝氨酸／苏氨酸样激酶,锚着黏附蛋白以及纤维微丝蛋白-5等。结论 成功建立了筛选FasL相互作用蛋白的酵母双杂交系统,并初步证明FasL与组织蛋白酶、金属硫蛋白、锚着黏附蛋白等之间的相互作用与大肠癌肝转移密切相关。     

IRX1真核表达载体的构建及在胃癌细胞SGC-7901中的定位

目的 构建pEGFP-IRX1真核表达载体,体外转导至SGC-7901胃癌细胞株,观察IRX1基因转染后蛋白表达与细胞内定位.方法 PCR扩增IRX1全长1443 bp编码序列,将PCR扩增产物连接人pGEM-Teasy载体,经测序确认序列无误后,亚克隆入pEGFP-N1载体,构建pEG-FP-IRX1真核表达载体.采用Lipofectamine 2000转染SGC-7901胃癌细胞株,在荧光显微镜下观察外源性IRX1基因导入后在胃癌细胞内的表达与亚细胞定位.结果 成功构建有绿色荧光蛋白融合的IRX1真核表达载体,外源性IRX1基因在胃癌SGC-7901细胞中表达成功,在荧光显微镜下IRX1表达蛋白定位于细胞核内.结论 pEGFP-IRX1真核表达载体构建成功,并可在细胞内表达,这将为IRX1在胃癌内的功能研究奠定基础.     

小鼠Omi/HtrA2基因克隆、测序及辐射诱导表达质粒pIRESEGR1p-Omi/HtrA2的构建

目的分别从小鼠肝脏脑组织克隆EGR-1基因启动子、Omi/HtrA2,并构建含EGR-1启动子的辐射诱导表达质粒pIRESEGR1p-Omi/HtrA2。方法利用逆转录-聚合酶链反应(RT- PCR)法,以小鼠脑组织mRNA为模板,扩增获得全长Omi/HtrA2,与pMD-19T载体连接做全自动测序,以小鼠肝脏mRNA为模板,扩增获得EGR-1启动子,与pGEMT载体连接做全自动测序,并利用基因重组技术构建含EGR-1启动子的辐射诱导表达质粒pIRESEGR1p-Omi/HtrA2。结果经测序证实获得的小鼠EGR-1启动子、Omi/HtrA2序列与文献报道完全一致,并构建了含EGR-1启动子的辐射诱导表达质粒pIRESEGR1p-Omi/HtrA2。结论成功克隆了小鼠EGR-1基因启动子、Omi/HtrA2的cDNA序列,构建了辐射诱导表达质粒pIRESEGR1p-Omi/HtrA2。