MBL EXON Ⅰ 54位基因突变检测方法的建立及初步应用

目的 建立MBL基因点突变的检测方法,探讨健康汉族人MBL 54位密码子基因突变的情况。方法 根据MBL基因序列设计引物,建立MBL的PCR-RFLP测定点突变的方法。结果 扩增产物测序结果与预期扩增的目的基因序列一致,检测灵敏度为80ng/ml,用其检测58例健康献血员54位密码子的点突变情况,野生型为29例,占50％;突变杂合型为27,占46.55％;突变纯合子型为2例,占3.45％。基因频率A为0.732 8;B为0.267 2。结论 该方法是特异、灵敏的检测方法。     

FQ-PCR联合Sanger测序法检测结直肠癌患者表皮生长因子受体、KRAS及BRAF基因突变

目的建立实时荧光定量PCR(fluorescent quantitative PCR,FQ-PCR)联合Sanger测序法快速检测结直肠癌患者表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)、KRAS和BRAF基因突变的方法。方法根据结直肠癌中EGFR、KRAS和BRAF基因常见突变类型设计引物及其TaqMan探针序列,以提取的86份结直肠癌患者肿瘤组织DNA为模板,进行FQ-PCR扩增,PCR产物经SAP酶和EXOⅠ酶作用后,收集酶切产物,进行测序PCR扩增,扩增产物经乙醇/醋酸钠法纯化后进行测序,测序结果采用Bioedit软件进行分析;检测EGFR、KRAS及BRAF基因突变,并与FQ-PCR法检测KRAS12/13密码子突变进行比较。结果成功建立了FQ-PCR联合Sanger测序法检测结直肠癌患者样本中EGFR、KRAS和BRAF基因突变的方法,各基因PCR扩增曲线均为标准的"S"型荧光扩增曲线,测序峰图清晰、稳定。86份结直肠癌样本中,EGFR基因突变概率2.3%(2/86),均为第21号外显子点突变,突变类型为L858R和L861Q;KRAS基因突变概率33.7%(29/86),其中第12位密码子突变占79.3%(23/29),突变类型为G12D和G12V,第13位密码子突变占10.3%(3/29),突变类型为G13D,第12和13位密码子同时突变1例(3.4%),第61位密码子未检测到突变,第146位密码子仅检测到2例突变,占6.9%(2/29),突变类型均为A146V;BRAF基因未检测到突变。FQ-PCR法检测KRAS12/13密码子突变概率高于FQ-PCR联合Sanger测序法,但差异无统计学意义(P0.05),两种检测方法的总体符合率为97.7%(84/86)。结论实时FQ-PCR联合Sanger测序法可快速检测结直肠癌患者中EGFR、KRAS和BRAF基因突变,检测方法稳定、可靠。     

中国人MBL基因编码区的克隆与原核表达

目的克隆中国人MBL基因编码区序列,并在原核细胞中表达。方法提取肝总RNA,RT-PCR扩增MBL编码区序列,并克隆到pGEM-T-easy载体上,再亚克隆到pET-30(a)上。诱导表达重组MBL,并通过SDS-PAGE检测表达情况,表达蛋白经初步纯化后,用ELISA及点杂交试验检测其免疫原性。结果克隆得到长747bp的MBL编码区序列,与GenBank中的MBL序列同源性在99%以上。重组MBL相对分子质量约为36000,以包涵体形式存在,表达量占菌体总蛋白量的20%左右,表达蛋白经初步纯化,纯度可达95%以上。ELISA检测显示重组MBLA490值与阴性对照差异有显著意义(10倍以上),点杂交检测结果为阳性。结论已成功克隆中国人MBL基因的编码区序列,并在大肠杆菌中表达,表达产物与天然MBL具有相似的免疫原性。     

胃肠道间质瘤C-kit及PDGFRA基因突变检测及分析

目的 检测胃肠道间质瘤(gastrointestinal stromal tumors,GIST)患者中酪氨酸激酶受体基因C-kit及血小板源性生长因子受体A(platelet derived growth factor receptor A,PDGFRA)基因突变情况,探讨其与GIST发病的相关性。方法 从武汉大学人民医院及武汉大学中南医院收集的102例GIST患者石蜡肿瘤切片样本中提取DNA,采用PCR技术扩增特异性目的片段,并直接进行序列测定,分析样本中C-kit及PDGFRA基因突变情况。结果 在102份石蜡肿瘤切片样本中共检出C-kit基因突变76例,其中大多数突变发生于第11号外显子上,共65例,包括缺失突变43例,占66.15%(43/65),点突变12例,占18.46%(12/65),插入突变4例,占6.15%(4/65),点突变伴随缺失突变6例,占9.23%(6/65);7例样本存在第9号外显子突变;3例样本存在第13号外显子突变;2例样本检测出第17号外显子突变。共检出PDGFRA基因突变4例,其中第12号外显子突变的有3例,第18号外显子突变仅检出1例。结论 大多数GIST患者中存在C-kit基因的突变,且主要突变位置在第11号外显子;PDGFRA基因突变存在于C-kit未突变患者中。     

天蚕素A-蛙皮素杂合肽突变体的构建、表达及其抗菌活性

目的构建天蚕素A(1～8)-蛙皮素(1～12)杂合基因抗菌肽(CA-MA杂合肽)突变体,在大肠杆菌中融合表达,并进行抗菌活性检测。方法采用PCR体外定点突变技术,设计1对方向相反的引物,其中1个引物引入突变点,应用高保真的PolybestDNA多聚酶进行重组表达质粒pGEX-4T-1-CA-MA的PCR扩增,使CA-MA杂合肽第16位密码子由AGT突变为TGG。将扩增片段自身连接,构建CA-MA杂合肽突变重组表达质粒pGEX-4T-1-W16-CA-MA,转化E.coliBL21,IPTG诱导表达突变体蛋白W16-CA-MA,并对表达产物进行纯化。分离GST融合蛋白后,进行抗菌活性检测。结果重组突变表达质粒DNA测序结果表明,在预期位点发生了突变;突变蛋白在大肠杆菌中的表达量约占菌体总蛋白的18%;纯化后蛋白纯度可达75%以上,并具有一定的抗菌活性。结论已成功获得了具有抗菌活性的杂合肽突变体W16-CA-MA。     

应用等位基因特异性扩增法快速检测结核分支杆菌对利福平的耐药性

目的　建立一套等位基因特异性扩增 (ASA)的检测体系 ,用于结核分支杆菌对利福平耐药性的快速检测。方法　根据结核分支杆菌野生型基因设计ASA特异性引物 ,ASAPCR扩增 39株结核杆菌利福平耐药株的rpoB基因 ,经琼脂糖凝胶电泳检测 ,进而推断利福平的耐药性 ;同时进行DNA序列测定以验证ASA法的检测结果 ,并分析上海地区结核杆菌rpoB基因的突变特点。结果　在 39株利福平耐药株中共检出 36株 ,敏感性为92 3% ;与DNA测序结果的符合率为 87.2 % ,并鉴定了 11种不同类型的 4 1种突变形式 ,其中包括 9种点突变和 2种基因缺失。结论　用等位基因特异性扩增法分析结核分支杆菌的rpoB基因突变具有较高的特异性与敏感性。该法快速、简便、可靠 ,可应用于临床利福平耐药性的检测。     

体外拼装苦瓜降糖多肽P基因

目的 以苦瓜降糖多肽P基因为例,探讨用寡核苷酸片段体外拼装基因的方法。方法根据已知苦瓜降糖多肽P的蛋白序列和大肠杆菌的密码子偏爱性,反向翻译出可在大肠杆菌内表达的苦瓜降糖多肽P基因,设计24条40 bp的降糖多肽P基因寡核苷酸片段引物,通过PCR进行寡核苷酸片段的扩增和拼装。将拼装好的多肽P基因的cDNA与pET-32a载体连接后,转化E.coli BL21(DE3),IPTG诱导表达,表达产物经Ni2+-NTA纯化后检测其对四氧嘧啶引起的糖尿病小鼠的降糖活性。结果苦瓜降糖多肽P基因经2轮PCR扩增后,即可见目的 条带;经第3轮PCR扩增,即可见清晰的目的 条带。经测序鉴定,与设计的降糖多肽P基因序列完全一致。重组蛋白在E.coli BL21(DE3)中获得可溶性表达,且可与鼠抗His单抗发生特异性反应。纯化的融合蛋白纯度达90%以上,产量为10 mg/L,其对四氧嘧啶引起的糖尿病小鼠具有降糖活性。结论体外基因拼装法是一种有效获取目的 基因的方法,可进行密码子偏爱性设计,在宿主系统中有效表达目的 基因。     

嗜热β-葡萄糖苷酶的原核表达、纯化及其活性

目的原核表达、纯化嗜热β-葡萄糖苷酶,并检测其活性。方法从嗜热细菌Fervidobacterium pennivorans基因组DNA中PCR扩增β-葡萄糖苷酶基因,插入原核表达载体p ET-28a中,构建重组表达质粒,转化E.coli BL21(DE3)Codon Plus,筛选阳性重组菌,IPTG诱导表达。采用镍柱亲和层析法纯化重组酶;紫外吸收法检测酶活力和底物选择性。结果 PCR退火温度为67℃时,可扩增得到单一的目的基因条带;测序结果显示,重组表达质粒中目的基因的核苷酸序列与细菌基因组中该基因序列同源性为100%,未发现终止密码子及氨基酸的改变;表达的重组酶相对分子质量约为54 000;纯化的目的蛋白纯度达95%,浓度为10 mg/L;该重组酶能够高效催化对硝基苯-β-D-葡萄糖苷(p NPG)的水解,60℃条件下的比活力达124 293.5 U/mg。结论成功在E.coli中表达了嗜热细菌Fervidobacterium pennivorans来源的具有较高催化活力和底物专一性的β-葡萄糖苷酶。     

采用巢式PCR-RFLP检测胰液中突变的Kras基因

采用多聚酶链 限制性片段长度多态性检测技术 ,对临床上可疑的胰腺炎和胰腺癌患者 ,经收集胰液进行K ras基因第 12位密码子突变检测 ,以诊断或鉴别诊断胰腺癌。结果在 2 2份胰液标本中 ,11例胰腺炎均无K ras基因突变 ;在 11例胰腺癌病例中有 9例 (81 2 % )含K ras基因突变     

成骨不全症患者LEPRE1基因突变位点的筛查

目的对COL1A1和COL1A2基因突变检测为阴性的成骨不全症患者进行隐性致病基因LEPRE1的筛查。方法采集成骨不全患者外周血样,提取基因组DNA,PCR扩增LEPRE1基因,直接测序法进行突变检测;采用PolyPhen、Align GVGD和SIFT突变功能预测软件分析突变对蛋白功能的影响。结果检测到1例成骨不全症患者在LEPRE1基因第5号外显子发生碱基GGA>AGA,发现甘氨酸被精氨酸替换的1个杂合突变位点(c.1045G>A,p.Gly349Arg);其母亲和外祖父有相同杂合突变,家庭其他成员和200份健康对照样本未检测到该突变;PolyPhen、Align GVGD和SIFT软件预测结果表明,p.Gly349Arg突变很可能影响蛋白的正常功能。结论 LEPRE1基因c.1045G>A突变很可能是成骨不全症潜在的致病突变位点。     

水痘-带状疱疹病毒84-7株基因特征分析

目的 分析水痘-带状疱疹病毒(varicella-zoster virus,VZV)84-7株的基因特征。方法 利用PCR法分别扩增VZV84-7株ORF38(PstⅠ)、ORF54(BglⅠ)、ORF62(SmaⅠ、Bss HⅡ、NaeⅠ)共5个酶切位点片段,运用生物信息学软件对5个酶切位点进行分析;PCR扩增病毒复制起点,分析VZV84-7株复制起点特征;PCR扩增VZV84-7株g E基因,对该基因进行序列分析。结果 VZV84-7株的酶切位点特征为:PstⅠ~+BglⅠ~+SmaⅠ~-Bss HⅡ~-NaeⅠ~-;复制起点区域包含1个13TA+19GA结构;g E基因序列与Oka株相比,在第1 170位存在1个碱基差异,为C→A,属于无义突变,但编码区氨基酸序列同源性为100%。结论 VZV84-7株的酶切位点和复制起点均有特异性,同时VZV84-7株与Oka株的g E基因仅有1个碱基突变,氨基酸序列同源性为100%。     

乙型肝炎病毒基因组C区启动子突变位点新型检测方法的建立、验证及初步应用

目的利用错配扩增和荧光PCR技术,建立一种针对乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)基因组C区启动子(basal core promoter,BCP)1762/1764突变位点的新型检测方法,并对该方法进行验证及临床评价。方法根据NCBI登录的HBV A-H型基因序列(以GenBank号为AB033556.1的C基因型作为标准参考序列)合成野生型和突变型标准品序列,测序后连接至pMD-18T载体上,构建质粒标准品,设计引物、探针及合适的突变检测体系,确定检测的线性范围;对建立的方法进行灵敏度、重复性、特异性、稳定性验证;分别用本实验建立的ARMS-PCR法和基因Sanger测序法(金标准)检测132份慢性乙型肝炎患者血液样本的基因位点是否发生突变,并分析ARMS-PCR法的灵敏度和特异度。结果 ARMS-PCR法能检测1×102~1×109 copies/ml的野生型和突变型质粒;野生型和突变型样本检测的Ct差值(ΔCt)在7以上,且能检出最低达1%突变含量的混合质粒和样本;该方法灵敏度较高,重复性、特异性、稳定性良好;其检测132份慢性乙型肝炎患者血液样本1762/1764位点突变阳性率为41.7%,明显高于Sanger测序法检测结果(P0.05)。结论建立的ARMS-PCR法能很好地用于评估乙肝患者患肝癌的风险,且较Sanger测序法检测精度更高,更适合于临床推广。     

巢式PCR-RFLP检测大便K-ras基因第12位密码子点突变

用巢式PCR－RFLP分析技术,扩增大便中K－ras基因第12位密码子所处的一段外显子,根据BstNI内切酶的多态性,分析K－ras基因第12位密码子是否突变。结果在22例结肠直肠癌患者的术后石蜡包埋组织中,检出10例（45.5％）K－ras突变,该10例患者中,有8例（36．4％）患者的术前大便中检出K－ras基因突变。这种方法快速、简便、特异、敏感,且可避免大便中多种物质对PCR的干扰。对可疑人群具有实际应用价值。     

分离自手足口病和疱疹性咽峡炎患者的柯萨奇病毒A组10型病毒的基因特征及差异分析

目的比较2株分离自手足口病(hand,foot and mouth disease,HFMD)和疱疹性咽峡炎(herpangina,HA)患者粪便样品中的柯萨奇病毒A组10型(Coxsackievirus A10,CA10)全基因组差异及基因特征,探讨基因突变可能导致的临床症状差异。方法收集昆明市儿童医院经实时荧光定量PCR检测结果为CA10阳性的HFMD及HA患者粪便样品,在敏感细胞人横纹肌瘤细胞(rhabdomyoma,RD)上培养并分离出CA10。设计特异性引物扩增获得CA10全基因序列,通过BioEdit软件比较分离自HFMD及HA患者的CA10基因序列核苷酸与编码氨基酸之间的差异。从NCBI基因库(https://www.ncbi.nlm.nih.gov)中下载CA10 VP1基因序列作为参考序列,系统进化树分析分离获得的昆明CA10流行株的进化情况及来源。结果分离自HFMD和HA患者的CA10-HFMD和CA10-HA的VP1区域核苷酸同源性为99. 1%,氨基酸同源性为99. 8%,且存在2个非同义突变位点;全基因序列核苷酸同源性为98. 9%,编码区氨基酸同源性为99. 5%,且存在12个非同义突变位点。系统进化分析表明2个昆明CA10分离株均位于G基因谱系,且与KF999765(北京)和JX473455(深圳)株亲缘关系最近。结论来源于HFMD和HA患者的CA10分离株在核苷酸和氨基酸水平上相似性较高,且属于同一基因谱系。基因突变导致的氨基酸变异可能影响病毒的毒力从而导致患者症状的差异。     

人体β-防御素-3突变基因的克隆及在大肠杆菌中的表达

目的对人体β-防御素-3基因进行定点突变,并在E.coli中表达。方法从人正常皮肤组织中提取总RNA,经RT-PCR扩增编码β-防御素-3成熟肽的cDNA,测序正确后,设计含突变位点的引物,用PCR重叠延伸法对β-防御素-3成熟肽cDNA进行定点突变,将突变产物克隆至pUC18,并在E.coli中融合表达。结果测序结果表明,经RT-PCR所得的β-防御素-3成熟肽序列与GenBank中报道的序列完全一致。经过突变,β-防御素-3成熟肽第29位谷氨酰胺密码子由CAG突变为精氨酸密码子CGA,其余核苷酸序列均未发生变化。将突变β-防御素-3基因在E.coli中诱导表达后,可见突变β-防御素-3蛋白表达。结论已成功克隆并表达了β-防御素-3突变体基因。     

TaqMan实时定量RT-PCR检测轮状病毒G4型

目的应用基于TaqMan探针的实时定量RT-PCR检测轮状病毒(Rotavirus,RV)G4型VP7基因。方法从G1、G2、G3和G4型轮状病毒Vero细胞培养物中提取病毒总RNA,分别进行RT-PCR和实时定量RT-PCR,检测引物及探针的特异性;构建含轮状病毒G4型VP7基因的质粒,制备RNA参考品,绘制实时定量RT-PCR标准曲线;验证实时定量RT-PCR的灵敏度和精密性;对5个轮状病毒G4型培养物及G1、G2和G3型各3个病毒培养物进行检测,分析其实际应用性。结果以轮状病毒G4型VP7基因引物和探针只能从G4型轮状病毒总RNA中扩增出目的基因或检测到荧光信号的扩增,未在G1、G2、G3型轮状病毒总RNA中扩增出目的基因或检测到荧光信号的扩增;在2.34×107～2.34×103拷贝/μl范围内,反应扩增效率大于90%,R2大于0.98;该方法可检出100数量级的RNA样品,且试验内及试验间变异系数分别小于2.5%和4%;用建立的实时定量RT-PCR只检出5个轮状病毒G4型样品,而G1、G2、G3型样品均未检出。结论 TaqMan实时定量RT-PCR是一种灵敏度较高、特异性和精密性良好的定量检测轮状病毒G4型的方法。     

重叠延伸PCR法定点突变微生物产谷氨酰胺转氨酶基因

目的通过重叠延伸PCR法,定点突变微生物产谷氨酰胺转氨酶(Microbial transglutaminase,MTG)基因。方法根据GenBank中登录的Streptomyces sp.H197基因中MTG序列及重叠延伸PCR定点突变技术的原理,利用DNA-MAN5.0软件设计引物,以提取的Streptomyces sp.H197基因组DNA为模板,PCR扩增MTG基因,以扩增的MTG基因片段为模板,采用重叠延伸PCR技术对一个位点进行定点突变,胶回收PCR产物,与克隆载体pMD19-T连接后,转化感受态E.coli DH5α,提取质粒,经PCR及单、双酶切鉴定,并测序。结果重叠延伸PCR产物可见含有酶切位点和突变位点的特异性片段;重组质粒pMD19-T-MTG经PCR及单、双酶切鉴定,证明构建正确;测序结果表明,与野生型序列比对,仅有一个碱基发生改变,即第773位腺嘌呤突变为胞嘧啶,突变位点与预期一致,实现了目标位点的定点突变。结论重叠延伸PCR法对MTG基因序列预定位点突变成功,证明阳性克隆子含突变位点,为下阶段突变型功能表达奠定基础。     

应用pET系统表达rhIFN-α2b基因的研究

目的 以构建的pET28a为表达载体,探讨人 IFN-α2b基因在pET系统中的表达。方法 合成引物,通过PCR扩增人 IFN-α2b基因并引入点突变,在不改变天然 IFN-α2b氨基酸序列的前提下,使原 IFN-α2b基因4个大肠杆菌稀有密码子改变为偏爱密码子,在起始密码子后,编码前16个氨基酸的碱基序列均成为大肠杆菌的偏爱密码子。将PCR产物次级克隆人pET28a载体,构建重组表达载pET28a-IFN-α2b。筛选正确的重组表达质粒pET28a-IFN-α2b转入感受态表达菌BL21(DE3)中,IPTG诱导表达,粗提并检测 IFN-α2b活性。结果 重组质粒pET28a-IFN-α2b在宿主菌 BL21(DE3)中表达出的rhIFN-α2b以可溶性蛋白形式存在于粗提上清液中,与原来 pBV889系统表达的干扰素相比,具有更高的生物学活性。结论 应用pET表达系统可表达出具有更高生物学活性的rhIFN-α2b蛋白。     

荧光定量PCR方法在脊髓灰质炎病毒突变分析中的应用

目的建立检测脊髓灰质炎病毒突变比例的荧光定量PCR方法,并进行验证及初步应用。方法分别建立检测Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型脊髓灰质炎病毒突变株和非突变株的荧光定量PCR方法,并进行特异性、重复性和灵敏度验证。通过Ct值计算样品的突变比例(revertant proportion,RP),并进行准确性和重复性验证。采用建立的荧光定量PCR方法检测脊髓灰质炎病毒减毒株的突变比例。结果建立的检测Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型脊髓灰质炎病毒突变株和非突变株的荧光定量PCR方法能够特异性扩增相应基因片段;重复性试验Ct值的变异系数(CV)为0.085%~5.564%;灵敏度为1×10-7~1×10-6ng,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型非突变荧光定量PCR可分别检测到含量约0.084 3、0.029 2和0.266 7 CCID50的病毒。荧光定量PCR测定RP的方法经验证发现,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型混合质粒对照的RP检测值与理论值的差异较小,分别为0.040 9±0.037 4、0.008 8±0.034 3和-0.029 6±0.026 8。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型脊髓灰质炎减毒株的RP分别为0.001 0、0.002 0和0.001 7。结论荧光定量PCR分析脊髓灰质炎病毒突变比例的方法,特异性、重复性及准确性均较好,并具有较高的灵敏度,可用于实验室内部对脊髓灰质炎病毒的突变比例测定,并可能成为脊髓灰质炎病毒体内或体外神经毒力评价的替代方法。     

产气荚膜梭菌β_2毒素基因的克隆及定点突变

目的　克隆产气荚膜梭菌 β2 毒素基因 ,并选择可能影响其生物活性的氨基酸的相关碱基位点进行定点突变 ,构建β2 毒素基因的突变体。方法　利用PCR从C型产气荚膜梭菌基因组DNA中 ,扩增出约 0 7kb的基因 ,将其克隆至pGEM T载体上。经GOLDKEY软件分析抗原表位 ,PCR定点突变技术进行 2 34位半胱氨酸→苷氨酸的定点突变。结果　β2 毒素基因核苷酸序列与报道的一致 ,其突变基因 6 99位核苷酸由T→G。结论　已成功克隆了 β2 毒素基因 ,并准确实施了预期定点突变。