甘丙肽重构基因GAL(intronII)的克隆以及甘丙肽小鼠NA神经元特异表达基因载体的构建

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目的:甘丙肽(galanin, GAL)是1983年发现的一种29氨基酸的神经肽(人甘丙肽为30个氨基酸),广泛存在于许多物种的神经系统,在人中枢神经系统中与许多经典的神经递质共存。当前的研究表明,GAL在许多生理和病理过程如学习和记忆、焦虑、癫痫症、AD症、抑郁、痛觉、高泌乳血症等中都起到重要作用。GAL在不同的组织中表达以及表达量的变化与不同功能和功能障碍相关。人多巴胺-β-羟化酶基因(dopamine-beta-hydroxylase,hDBH)启动子是一个研究的较为成熟的神经系统特异性表达启动子,能够调控外源基因在去甲肾上腺素能神经元(noradrenalin (NA) neurons)表达。为了进一步研究GAL的生物学功能,阐明其在多种生理病理中的作用机制,为今后的基因治疗提供新思路。本研究利用基因工程的方法构建pSP73/hDBH-promoter/GAL(intronII)载体。为制备转基因小鼠,研究GAL的功能提供一个新的工具。方法:通过常规PCR高保真扩增出hDBH基因转录起始位点上游1.2kb的启动子序列,两端加上EcoRⅠ, SalⅠ限制性内切酶位点克隆至pMD18-T Vector,构建重组载体pMD18-T Vector/ hDBH-promoter,酶切鉴定无误后进行测序。通过RT-PCR扩增出cDNA编码区的序列,通过常规PCR分别从基因组中扩增出cDNA的5′和3′端非编码序列,使用重叠延伸PCR(overlap extention PCR,OE-PCR)方法将三个片段重叠扩增获得全长cDNA序列;将全长cDNA从第三外显子第15个碱基处分成两部分,分开的cDNA前半部分和后半部分以及第二内含子(intronⅡ)再次进行重叠延伸获得重构分子GAL(intronⅡ):插入了第二内含子的GAL全长基因cDNA,将GAL(intronⅡ)连入pMDI9-T simple载体,获得重组载体pMDI9-T simple/GAL(intronII),酶切鉴定无误后进行测序;以EcoR1, Sall双酶切重组载体pMD18-T Vector/hDBH-promoter和空载体pSP73后将hDBH启动子克隆到pSP73上,构建重组质粒pSP73/hDBH-promoter,再以SalⅠ, HindⅢ从pMD19-T Simple Vector/GAL(intronII)切下GAL(intronⅡ)克隆到重组质粒pSP73/hDBH-promoter下游,得到转基因载体pSP73/hDBH-promoter/GAL(intronII),用限制性内切酶EcoRⅠ, XhoⅠ酶切鉴定,得到约2.7kb目的条带与预期结果一致,进行测序。结果:PCR扩增得到片段的测序结果与Gene Bank收录的hDBH(序列号NT 035014.4)、GALcDNA(序列号NM 010253.3)、GAL基因(序列号NT082868.6),进行同源性分析显示同源性均达99%,重组片段的测序结果通过Clustalw比对软件与理论上的重组序列比对证明重组质粒中所连接的片段为目的片段hDBH-promoter/GAL(intronII),转基因载体pSP73/hDBH-promoter/GAL(intronII)构建成功。结论:转基因载体pSP73/hDBH-promoter/GAL(intronII)的构建初步奠定了转基因小鼠制备的基础。
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