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1、shRNA表达载体pWHl构建和用于HIF1基因沉默摘要:目的:构建用于RNAi的shRNA(smallhairpinRNA)表达载体及检测其对低氧诱导因子1(HypoxiainducibleFactorl,HIF1)基因的沉默效果。方法:从人血基因组中PCR扩增出H1基因启动子,克隆入酶切处理后的pEGFPCl载体片段中,此载体命名为pWHlo以人HIF1cDNA基因为靶标设计引物,退火后克隆入pWHl。新的载体转染SGC7901细胞,然后用RTPCR和Westernblot检测HIF1基因的表
2、达改变。结果:构建的pWHl载体能很好地表达针对HIF1基因的shRNA,RTPCR和Westernblot的结果显示HIF1基因的mRNA和蛋白表达水平均明显下降。结论:成功构建了shRNA表达载体pWHl,这对于基因的功能研究具有重要的意义。关键字:shRNA表达载体RNA干涉HIF1基因RNA干涉(RNAinterference,RNAi)是将双链RNA(dsRNA)导入细胞引起特异基因mRNA降解的一种细胞反应过程。它是转录后基因沉寂(PTGS)的一种。1998年,Fire等[1]在利用反
3、义核酸技术来抑制线虫基因表达时意外地发现,由正义和反义RNA退火形成的dsRNA引起的基因表达抑制要比单独应用正义或反义RNA强10倍以上。dsRNA引起的基因表达抑制不是正义或反义RNA引起的基因表达抑制在数学上的叠加,这就说明dsRNA触发了细胞内的一些反应机制,从而引起了高效和特异的基因表达抑制效果。当时,他们就把这种现象命名为RNAioRNAi的应用谱非常广泛,从单细胞生物一直到人。其中研究最多的就是线虫,其次就是果蝇。哺乳动物细胞的RNAi应用研究并不象无脊椎动物那样进展得那么顺利。Wi
4、anny等[2]将dsRNA用显微注射的方法在小鼠胚胎成功进行了RNAioSayda等[3]用人工合成的21ntRNA二合体在培养的哺乳动物细胞成功进行了RNAioBrummelkamp等[4]利用载体表达的shRNA在许多培养的人源,猴源和鼠源的哺乳动物细胞的RNAi实验中取得了成功。在真核细胞内,RNA聚合酶III能指导短RNA的表达和RNA聚合酶III结合的启动子有Hl,U6等。目前,这两种启动子都被尝试作为表达短RNA的工具。本实验旨在克隆得到的H1启动子的基础上构建一个能稳定表达shRN
5、A的真核载体。然后针对HIF1基因mRNA设计靶标,在培养的SGC7901细胞(胃癌细胞系)内进行RNAi实验,以观察新建的pWHl载体在基因沉默中的使用效率。这将为以后新基因的功能研究和基因治疗奠定基础。1材料和方法1.1材料pEGFPCl质粒为CL0NTECH公司产品;各种限制性内切酶为NEB公司产品。T4连接酶、PfuDNA聚合酶和DL2000DNAmarker为TaKaRa公司产品。各种引物均由北京赛百盛公司合成。SGC7901细胞由全军消化病研究所保存oSuperscriptII反转录试
6、剂盒购自Invitrogen公司;兔抗人HIF1多抗、兔抗人Bactin多抗和WesternblotLuminolReagent为SantaCruz公司产品。ToplO菌种由本实验室保存。1.2方法1.2.1以pEGFPCl为框架构建shRNA表达载体pWHl(1)用AseI和Mlul双酶切,去掉pEGFPCl质粒上PCMV,EGFP,MCS和SV40polyA等片段,剩余的部分作为构建pWHl的框架。在AseI和MluI之间加上一个接头DNA序列,该段接头DNA由下面2条引物退火形成(退火温度:
7、39.5°C):序列1:5’TAATGGAATTCGAAGCTTA3';序列2:5’CGCGTAAGCTTCGAATTCCAT3z□(2)通过PCR从人血细胞基因组DNA获得HlRNA基因Promoter[5]o取新鲜血液20mL,以1300r/min离心15min,取淡黄层细胞(白细胞)重悬于15mL抽提缓冲液(10mmol/LTrisCipH8.0,0.1mmo1/LEDTApH8.0,20mg/L胰RNA酶,5g/LSDS),37°C温育1ho加蛋白酶K至终浓度为100mg/L,温和混匀。5
8、(TC水浴中放置3ho冷却至室温后,用等体积酚和氯仿抽提后,加入0.2体积10mol/L乙酸铁和2体积的乙醇,放置30min,12000r/min离心10mino700mL/L乙醇洗涤2次,空气中晾干。加入1mLTE(pH8.0)溶解DNA,此即人血细胞基因组DNA。以此DNA为模板,PCR引物为:P1:5'CCATGGAATTCGAACGCTGACGTC3'(含EcoRI位点);P2:5'GCAAGCTTAGATCTGTGGTCTCATACAGAACTTATAAGATTCCC3'