盘羊杂交羊SPLUNC1基因的克隆、表达及特性研究

来源 :石河子大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:li452546674
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盘羊(♂)与巴什拜羊(♀)杂交后代具有体型大、羔羊生长发育快、瘦肉率高的特点,但该杂交羔羊易感染绵羊肺炎支原体(Mycoplasma ovipneumoniae,Mo)而死亡。短颚、肺及鼻咽上皮克隆1(short palate,lung and nasal epithelium clone1,SPLUNC1)是新发现的具有宿主防御功能的生物活性物质,是宿主先天性防御肺炎支原体感染的关键基因。  目的:本研究通过克隆盘羊杂交羊SPLUNC1基因全长cDNA序列,与盘羊及巴什拜羊SPLUNC1基因进行比较研究,并对盘羊杂交羊SPLUNC1基因进行真核表达,研究重组SPLUNC1蛋白(recombinant short palate,lung and nasal epithelium clone1,rSPLUNC1)的抑菌作用、对体外培养的Mo生长的影响、对中性粒细胞弹性蛋白酶活性的影响、对呼吸道致病菌感染的淋巴细胞凋亡的影响,并与巴什拜羊rSPLUNC1蛋白的功能比较,为盘羊杂交羊rSPLUNC1的体外功能研究奠定基础。  方法:(1)盘羊杂交羊SPLUNC1基因全长cDNA序列的克隆:使用RT-PCR法和RACE法克隆盘羊杂交羊 SPLUNC1基因3’端和5’端,测序后拼接获得SPLUNC1基因全长cDNA序列。(2)盘羊杂交羊SPLUNC1基因cDNA全长序列的生物信息学分析:利用在线生物信息学分析工具及生物信息学软件对获得的盘羊杂交羊SPLUNC1基因全长cDNA序列进行核酸序列、编码氨基酸以及蛋白的信号肽、亚细胞定位、高级结构及系统发育分析。(3)盘羊杂交羊rSPLUNC1的真核表达及纯化:根据已克隆出的SPLUNC1基因全长cDNA序列设计特异性表达引物,使用 RT-PCR法扩增 SPLUNC1基因 ORF,构建重组表达质粒pPIC9K-SPLUNC1,将重组表达质粒电击转化至巴斯德毕赤酵母GS115,并利用甲醇对重组菌株GS115/pPIC9K-SPLUNC1诱导表达,SDS-PAGE和Western Blot法检测rSPLUNC1的表达;利用Ni-NTA琼脂亲和层析对真核表达的rSPLUNC1进行纯化。(4)盘羊杂交羊 rSPLUNC1的抑菌作用:利用微量肉汤稀释法检测不同浓度盘羊杂交羊 rSPLUNC1对大肠杆菌、肺炎链球菌、巴氏杆菌及金黄色葡萄球菌的抑菌作用。(5)盘羊杂交羊rSPLUNC1对Mo生长的影响:利用平板菌落计数法和实时荧光定量PCR(FQ-PCR)法检测盘羊杂交羊rSPLUNC1对体外培养的Mo生长的影响。(6)盘羊杂交羊rSPLUNC1对中性粒细胞弹性蛋白酶活性的影响:利用四肽底物法检测 rSPLUNC1对中性粒细胞弹性蛋白酶活性的影响。(7)盘羊杂交羊rSPLUNC1对致病菌感染的淋巴细胞凋亡的影响:利用DNA ladder法和Annexin V-FITC/PI双染法检测rSPLUNC1对致病菌感染的淋巴细胞凋亡的影响。  结果与结论:(1)获得1117bp的盘羊杂交羊 SPLUNC1基因全长 cDNA序列。(2)盘羊杂交羊SPLUNC1基因开放阅读框(ORF)为768bp,编码256个氨基酸,预测该编码蛋白的分子量为26.57KDa,等电点为5.006。生物信息学分析表明SPLUNC1蛋白N端存在20个氨基酸残基的信号肽,具有高疏水性,亚细胞定位在细胞外。氨基酸序列分析表明,盘羊杂交羊 SPLUNC1蛋白与巴氏拜羊SPLUNC1蛋白有一处差异。(3)成功构建了盘羊杂交羊SPLUNC1的真核表达载体,并在毕赤酵母成功表达了分子量为25.96KDa的rSPLUNC1。(4)抑菌试验结果表明,浓度在20~40μg/mL的盘羊杂交羊 rSPLUNC1可以极显著抑制(p<0.01)巴氏杆菌、显著抑制(p<0.05)大肠杆菌的生长。(5)平板菌落计数结果显示,浓度为40μg/mL的盘羊杂交羊rSPLUNC1能够显著(p<0.05)抑制Mo在琼脂平板上的生长。实时荧光定量PCR结果显示,浓度为40μg/mL的盘羊杂交羊rSPLUNC1在作用4h时,Mo16S rRNA的拷贝数与对照组相比差异极显著(P<0.01)。(6)四肽底物法结果显示,浓度大于20μg/mL的盘羊杂交羊rSPLUNC1可以增强NE的活性,且具有剂量效应。(7)DNA ladder法和Annexin V-FITC/PI双染法结果表明盘羊杂交羊rSPLUNC1对致病菌感染的淋巴细胞凋亡无影响。
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