钝顶螺旋藻基因组质粒文库的构建及其在获得功能基因上的应用

利用改良的SDS法提取钝顶螺旋藻基因组DNA,经Sau3AI酶切,回收1～2kb大小的片段,与BamHI（Sau3AI的同尾酶）酶切并去磷酸化后的pBR322质粒载体相连接,转入大肠杆菌（Escherichia coli）Top10细胞,构建了螺旋藻基因组质粒文库。根据pBR322载体上多克隆位点两侧序列设计锚定引物,根据丝状蓝藻丝氨酸／苏氨酸激酶（STK）保守序列设计简并引物,以螺旋藻质粒文库为模板,“巢式”扩增出了STK基因部分序列。螺旋藻基因组质粒文库的构建为功能基因研究提供了极大方便。     

刺参肌肉组织cDNA文库的构建

用RNA提取试剂--TRIZOL Reagent提取刺参(Apostichopus japonicus)肌肉组织总RNA,用SMART cDNA Library Construction Kit构建cDNA文库.经测定原始文库滴度达到 3.2×10~6,扩增后文库滴度达到 5.1×10~9,重组率达到96.7%,从扩增文库随机挑取12 个克隆进行PCR 扩增鉴定,结果显示,插入片段大小为0.5～2.5 kb.通过各项指标验证成功构建了刺参肌肉组织cDNA 文库.     

Construction of full length cDNA expression library of hepatopancreas of Penaeus monodon

mRNA was isolated from the hepatopancrease of shrimp Penaeus monodon with a PolyAT-tract System 1000 Kit. By using mRNA as template, double - strand cDNA with EcoR I/Xho I ends was synthesized by using a ZAP Express cDNA Synthesis Kit. The cDNA was inserted into the lambda ZAP Express vector predigested with EcoR I/Xho I, and the recombinant DNA was in vitro packaged into lambda phage with GigapackIII Gold packaging extracts. These recombinant phages were then used to transfect E. coli XL1 - Blue MRF', and finally a cDNA expression library was constructed. The library is 7.2 × 10~5 pfu in capacity and its recombination ratio is higher than 99 % . The size of the inserted cDNAs was determined by EcoR I/Xho I digestion of 9 phagemids prepared by in vivo excision of plaques selected randomly from amplified cDNA library . The longest inserted cDNA is about 1.6 kb in length. The complete sequence (about 1.2 kb) of actin cDNA was amplified from the library by PCR reveals that this library contains full-length     

深海沉积物宏基因组文库构建及淀粉酶筛选

深海环境通常具有高盐,高压,高/低温,无光照等特点,使得海洋微生物存在一套独特的生理代谢机制和分子细胞结构,然而迄今绝大部分深海微生物不能在实验室条件下被分离培养,深海微生物资源开发遇到很大挑战。本研究通过不依赖培养的方法研究海洋微生物的基因资源,构建了南海深海沉积物fosmid宏基因组文库,共获得约39 600个克隆,插入片段范围在24~45 kb之间,平均插入片段大小为33 kb,克隆片段的总库容达到1 320 Mb。通过功能筛选获得3个具有淀粉酶活性的克隆子,选取其中最适温度较低的amy7作为进一步研究对象。构建amy7插入片段的重组质粒文库,获得一个同样有淀粉酶活性的克隆子amy7-6。经测序,克隆子amy7-6含有3 291 bp插入片段,序列比对分析后发现其中一个大小为1 920 bp的ORF,其编码的蛋白质序列(AmyS)与各种来源的糖苷酶有着较高的相似性。     

微绿球藻DNA质粒文库的构建

微绿球藻(Nannochloropsis oculata)DNA被提取纯化并经超声波处理后,将所得大小在1.6~3 kb之间的DNA片段用T4 DNA聚合酶补平,再与SmaI酶切消化并经去磷酸化处理的质粒载体pUC18连接,转化至DH10B大肠杆菌(Escherichia coli)的感受态细胞中。建立的DNA质粒文库容量含2×104个克隆,其中重组子占90%。随机挑选白色菌落并培养,抽提的质粒经XbaI和SacI双酶切鉴定,显示重组的质粒中均含有大小不等的DNA插入片段。     

对虾白斑综合症病毒极早期基因启动子筛选文库的构建

对虾白斑综合症病毒（white spot syndrome virus,WSSV）是危害对虾养殖业的主要病原,而WSSV极早期基因对病毒功能基因的转录翻译和调控起着至关重要的作用.本研究将WSSV基因组以超声法随机断裂至400～900bp DNA片段,并插入启动子缺失且多克隆位点下游具有报告基因的载体来构建文库,转染昆虫细胞Hi5.倒置荧光显微镜观察发现部分转染后的细胞有增强型绿色荧光蛋白（EGFP）的表达,表明这部分细胞中的DNA片段可能具有极早期启动子活性.流式细胞仪分析显示,这部分荧光细胞占总细胞的比例为0.35%.由于转染效率为50%,可认为占比0.7%的WSSV基因组随机片段能在Hi5细胞中激发下游报告基因的转录翻译,可能具有极早期基因启动子活性.这对于进一步筛选和鉴定WSSV极早期基因及开展极早期启动子研究具有重要的意义.     

节旋藻(螺旋藻)高分子量DNA的两种制备方法

DNA的简便高效制备方法是研究基因结构、功能及开展其它各项研究的基础。首次报道了针对节旋藻的结构和组成特性而建立的制备节旋藻高分子量DNA的两种方法。其中第一个方法是常规方法，可大量提取纯度较高、分子量达50kb的节旋藻DNA，可用于构建节旋藻质粒库、Southern杂交和PCR操作等；第2种方法是用脉冲电场凝胶电泳分离DNA片段，制备的DNA片段达数百kb，可用于构建节旋藻噬菌体库、粘粒库、BAC库等，从而为构建节旋藻物理图谱，定位克隆基因奠定基础。     

对虾白斑综合症病毒核衣壳蛋白WSV308的鉴定

结合SDS—PAGE电泳和质谱分析，发现了一分子量为51kDa的蛋白，它是对虾白斑综合症病毒基因ORFwsv308的表达产物．将wsv308克隆到pET—His表达载体，以E．coliBL2l为宿主菌，成功表达并纯化目的蛋白后制备抗体。Western blot实验中蛋白特异抗体只与完整的病毒和核衣壳裂解蛋白中的WSV308反应，而不和膜蛋白反应，证明wsv308所编码的蛋白在完整病毒颗粒上定位于核衣壳．免疫电镜定位中金颗粒只特异地标记在核衣壳表面上，不存在于完整病毒表面上．     

大弹涂鱼基因组DNA两种提取法的比较

采用传统的饱和酚提取法和上海生物工程公司的UN IQ-10柱式基因组DNA抽提试剂盒法对大弹涂鱼的总DNA进行了提取。琼脂糖凝胶电泳结果表明,得到的DNA片段分子量在21 kb以上;通过PCR扩增实验,证明了用两种方法提取的DNA均可直接用于随机扩增的DNA多态性(RAPD)遗传标记;试剂盒法具有简单、快速、高效的优点,是一种值得推荐的DNA提取方法。     

白斑综合症病毒(WSSV)囊膜蛋白VP28基因的克隆及在蓝藻中表达载体的构建

用蔗糖密度梯度离心法分离纯化白斑综合症病毒（WSSV）。设计并合成引物，提取WSSV中国株的基因组DNA作为模板，通过PCR，扩增克隆出VP28基因，利用BamHI和EcoRI切点将VP28基因插入克隆载体pUC19 的多克隆位点上，得到VP28基因的重组克隆质粒，对其进行双向DNA测序。测序结果表明，该基因含有615个核苷酸，与GenBank中已有不同来源的WSSV的序列片段同源性为100％。利用BamHI切点将VP28的基因插入到穿梭表达载体启动子PpsbA的下游，EcoRI酶切鉴定，得到正向连接的可在蓝藻表达的重组穿梭表达载体，命名为pRL-VP28。     

中国鲎基因组微卫星富集文库的构建及分析

本研究旨在从DNA分子水平上研究中国鲎(Tachypleus tridentatus)种群遗传多样性及种群结构等相关信息,以期为保护其野生群体种质资源提供科学依据。本研究通过生物素—磁珠富集法筛选微卫星标记,构建中国鲎基因组微卫星文库。基因组DNA经Fast Digest Tru1I酶切后,选取400 bp~1000 bp片段,用生物素标记的(GT)15、(CT)15混合探针与其杂交,杂交复合物与链霉亲和素磁珠结合,捕获含有重复序列的微卫星片段,纯化后连接PMD19-T载体克隆,构建基因组微卫星文库。从334个阳性克隆中随机选取196个片段大于400 bp的阳性克隆进行测序,共获得127个微卫星序列,其中完美型占69.3%、非完美型占11.0%、复合型占19.7%。除探针使用的GT和CT的重复序列外,还筛选到多碱基GCT、TGG、AAAC、ACAA、GATTT、TTTTA的重复序列。根据微卫星序列设计选择合成40对引物,结果显示其中3对具有较高多态性,可作为进一步评价中国鲎野生种质资源等遗传信息的有效遗传标记。     

草鱼(Ctenopharyngodon idellus)呼肠孤病毒(GCRV)VP6相互作用蛋白的筛选

为筛选与草鱼呼肠孤病毒GCRV096 VP6发生相互作用的宿主蛋白,先将VP6基因的PCR扩增产物,克隆至酵母表达载体p GBKT7以构建其诱饵质粒(p GBKT7-VP6);再将酵母菌Y2HGold(含p GBKT7-VP6)与酵母菌Y187[含草鱼肾脏细胞(CIK)c DNA文库质粒]进行人工诱导融合,然后经选择培养筛选阳性克隆。结果共筛选到4株阳性克隆,经测序、生物信息学分析,分别属于两条不同的核苷酸序列,其中之一所编码的产物与GAPDH(3-磷酸甘油醛脱氢酶)同源性较高。可见,该酶极可能在GCRV096侵染宿主的初期发挥着重要作用。     

坛紫菜微卫星DNA序列的筛选

自坛紫菜(Porphyrahaitanensis)丝状体中提取的DNA,经Sau3AI限制性内切酶消化后,将300~900bp之间的DNA片段回收,并连接到经BamHI酶切并去磷酸化的pUC18载体上,最后转化至大肠杆菌JM109感受态细胞中,构建坛紫菜小片段DNA质粒文库。选用pUC18质粒的通用引物进行PCR反应,对文库进一步筛选并检测插入片段的大小,在384个阳性克隆中,有278个含有大小合适的插入片段。经测序及序列分析,在103个克隆中获得172个微卫星序列,其中完美型107个,占62.2%,非完美型53个,占30.8%。(GC)n与(CG)n在坛紫菜DNA中非常丰富,分别占25%及17%,但重复频率相对较低。     

东太平洋深海沉积物中DNA的提取及细菌多样性初步分析

以东太平洋海隆附近深海柱状沉积物为材料,通过化学裂解和酶消化相结合的方法提取了沉积物微生物的总基因组DNA,并进行了纯化。结果表明所得到的DNA分子片段大小在21kb左右,纯化后的DNA可直接用于PCR等分子生物学操作。细菌16SrDNAV3可变区的PCR—DGGE图谱展示出15条以上条带,表明深海沉积物中细菌多样性较高,群落结构比较复杂。对其中9条主要条带进行回收、测序和系统发育分析,结果表明所获得的序列分属放线菌门（Actinobacteria）,绿弯菌门（Chloroflexi）,γ-变形细菌亚门（Gamma—proteobacteria）,α-变形细菌亚门（Alpha—proteobacteria）和嗜酸菌门（Acidobacteria）5个大类群。     

The cytochrome P450 1A gene (CYP1A) from European flounder (Platichthys flesus), analysis of regulatory regions and development of a dual luciferase reporter gene system.

Concensus primers designed to CYP1A-conserved regions were used to amplify a 1.3 kb probe from flounder genomic DNA via polymerase chain reaction (PCR). A 14-kb clone was isolated from a flounder genomic library constructed in lambda FIXII. Of this clone, 8 kb was sequenced, including 3 kb of upstream sequence. The predicted amino acid sequence showed closest similarity to plaice CYP1A1 (98%). Gene structure conformed to the seven exons and six introns common to previous CYP1A sequences, but intron lengths were not conserved. Concensus sequences corresponding to xenobiotic and other response elements as well as TATA, CAAT and GC boxes were identified. Upstream sequence (3.5 kb) including the first exon and intron up to the putative start codon were amplified via PCR and inserted upstream of the luciferase gene in a pGL3 reporter gene construct. The HepG2 mammalian hepatoma cell line was transiently co-transfected with the flounder CYP1A reporter gene construct and the pRL-CMV internal control construct. The maximal induction upon exposure to 100 nM 3-MC was 4.4-fold in comparison with carrier-treated cells. Use of deletion constructs resulted in loss of inducibility.     

青蛤(Cyclina sinensis)cDNA文库构建及免疫相关因子基因的筛选

在鳗弧菌侵染下,利用SMART方法构建了青蛤的cDNA文库,并采用高通量测序方法和BLASTX比对筛选出ESTs及免疫相关因子的基因.结果表明,所构建的cDNA文库的库容量为1.12×106,插入片段均在500bp以上;大于100bp的有效ESTs序列1113条,平均长度725bp,拼接后获得一致性序列420条,其中包括126个叠联群和294个单拷贝EST,BLASTX比对后获得注释序列271条,进一步筛选获得青蛤免疫相关因子基因序列45条,为克隆其免疫防御相关因子的基因提供了重要的基础.     

利用酵母双杂交系统筛选草鱼呼肠孤病毒NS38相互作用蛋白

采用酵母双杂交技术,对草鱼呼肠孤病毒096(GCRV096)非结构蛋白NS38相互作用的蛋白进行了筛选,并对阳性克隆中的插入序列进行测序与生物信息学分析。结果表明,含有重组质粒pGBKT7-NS38的酵母菌Y2HGold与含有草鱼肾脏细胞(CIK)cDNA文库质粒的酵母菌Y187融合成功,并筛选得到3株阳性克隆;发现两条不同的插入序列,其中一条序列编码的蛋白与40S核糖体蛋白S16亚基的同源性高达99%,而另一序列相应的蛋白不存在匹配的蛋白。该结果为进一步深入研究NS38蛋白在GCRV096复制过程中的生物学功能奠定了基础。     

乳山湾外海溶氧低值区细菌多样性初步研究

采用化学裂解法从乳山湾外海溶氧低值区不同溶解氧质量浓度(3.7～7.0mg.L-1)的6个站位海水样品中提取了环境DNA样品。以试剂盒纯化后的DNA样品为模板扩增其16SrRNA基因V3区,通过变性梯度凝胶电泳、分子文库构建及DNA测序对溶氧低值区海水中的细菌群落结构进行研究。结果表明,乳山湾外海溶氧低值区不同溶解氧质量浓度的6个站位底层海水样品中的细菌群落结构是相似的,它们均由隶属于Alteromonas(交替单胞菌属)、Salegentibacter(需盐杆菌属)等10个属的18种细菌组成。系统发育分析发现这些细菌分别属于α变形菌纲(2种)、γ变形菌纲(12种)和黄杆菌纲(3种)三个大类。在乳山湾外海溶氧低值区的海水样品中细菌多样性最高的类群是γ变形菌纲。