雞Bcl2表達(dá)質(zhì)粒構(gòu)建及轉(zhuǎn)染細(xì)胞凋亡調(diào)控機(jī)制研究
瀏覽次數(shù):66 發(fā)布日期:2025-3-1
來源:威尼德生物科技
摘要
分子克隆技術(shù)構(gòu)建雞Bcl2基因的重組表達(dá)質(zhì)粒,利用威尼德電穿孔儀轉(zhuǎn)染雞原代成纖維細(xì)胞,探究Bcl2過表達(dá)對細(xì)胞凋亡的調(diào)控作用。實(shí)驗采用流式細(xì)胞術(shù)檢測細(xì)胞凋亡率,Western blot驗證Bcl2蛋白表達(dá)水平。結(jié)果顯示,轉(zhuǎn)染組細(xì)胞凋亡率顯著降低,表明Bcl2通過抑制凋亡關(guān)鍵通路發(fā)揮調(diào)控功能,為家禽抗病育種提供理論依據(jù)。
引言
Bcl2家族蛋白是細(xì)胞凋亡調(diào)控的核心因子,其中抗凋亡成員Bcl2通過抑制線粒體途徑的細(xì)胞色素C釋放,阻斷Caspase級聯(lián)反應(yīng),從而維持細(xì)胞存活。在家禽疾病模型中,Bcl2的表達(dá)水平與病毒感染或應(yīng)激誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡密切相關(guān),但其在雞細(xì)胞中的具體調(diào)控機(jī)制尚不明確。
本研究以雞Bcl2基因為靶點(diǎn),構(gòu)建其真核表達(dá)載體,并通過轉(zhuǎn)染技術(shù)實(shí)現(xiàn)其在雞原代細(xì)胞中的過表達(dá)。通過系統(tǒng)分析轉(zhuǎn)染后細(xì)胞的凋亡表型及分子信號變化,揭示Bcl2在雞細(xì)胞凋亡調(diào)控中的作用,為家禽抗病基因功能研究和分子育種提供實(shí)驗基礎(chǔ)。
實(shí)驗部分
1. 雞Bcl2基因克隆與質(zhì)粒構(gòu)建
(1)RNA提取與cDNA合成
取10日齡健康雞脾臟組織,采用某試劑總RNA提取試劑盒分離總RNA,使用某試劑反轉(zhuǎn)錄試劑盒合成cDNA第一鏈。通過瓊脂糖凝膠電泳驗證RNA完整性,確保A260/A280比值介于1.8-2.0。
(2)PCR擴(kuò)增與載體連接
設(shè)計特異性引物(正向:5'-ATGGGCTACGAGTGGGAG-3';反向:5'-TCACACCTGCGGCTCCAA-3'),以cDNA為模板擴(kuò)增Bcl2全長編碼區(qū)。PCR反應(yīng)體系含某試劑高保真酶,程序為:95 ℃預(yù)變性5 min;95 ℃ 30 s、58℃ 30 s、72℃ 1.5 min,共35個循環(huán);72℃延伸10 min。擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)某試劑純化后,利用威尼德紫外交聯(lián)儀將Bcl2片段與pcDNA3.1載體(經(jīng)EcoRI/XhoI雙酶切)進(jìn)行連接,構(gòu)建重組質(zhì)粒pcDNA3.1-Bcl2。
(3)質(zhì)粒驗證與擴(kuò)增
將連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)化至DH5α感受態(tài)細(xì)胞,涂布于含氨芐青霉素的LB平板,37℃培養(yǎng)16 h。挑取單菌落擴(kuò)增后,通過菌落PCR和雙酶切驗證陽性克隆,并通過某試劑測序服務(wù)確認(rèn)序列正確性。陽性質(zhì)粒經(jīng)某試劑質(zhì)粒大提試劑盒純化,分光光度計測定濃度為1.2 μg/μL,-20 ℃保存?zhèn)溆谩?br />
2. 細(xì)胞培養(yǎng)與轉(zhuǎn)染
(1)雞原代成纖維細(xì)胞分離
取雞胚真皮組織,剪碎后以0.25%某試劑胰酶消化30 min,經(jīng)200目濾網(wǎng)過濾,離心收集細(xì)胞。用含10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基重懸,接種于6孔板(密度為5×10^5/孔),37℃、5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)至80%匯合。
(2)電穿孔轉(zhuǎn)染
將pcDNA3.1-Bcl2質(zhì)粒與空載體對照組分別與細(xì)胞懸液混合(質(zhì)粒用量2 μg/孔),轉(zhuǎn)移至威尼德電穿孔儀專用電擊杯中,設(shè)置參數(shù):電壓200 V、脈沖時間10 ms、電容950 μF。電擊后立即加入預(yù)溫培養(yǎng)基,繼續(xù)培養(yǎng)48 h。
3. 細(xì)胞凋亡檢測與分子機(jī)制分析
(1)流式細(xì)胞術(shù)檢測凋亡率
收集轉(zhuǎn)染48 h的細(xì)胞,以某試劑Annexin V-FITC/PI雙染試劑盒處理,避光孵育15 min。采用某品牌流式細(xì)胞儀檢測,設(shè)置激發(fā)波長488 nm,分析早期凋亡(Annexin V+/PI-)與晚期凋亡(Annexin V+/PI+)細(xì)胞比例。
(2)Western blot驗證Bcl2及凋亡相關(guān)蛋白
裂解細(xì)胞提取總蛋白,BCA法測定濃度。取30 μg蛋白經(jīng)SDS-PAGE電泳后轉(zhuǎn)至PVDF膜,5%脫脂牛奶封閉1 h。依次加入兔抗雞Bcl2單抗(1:1000)、鼠抗Caspase-3單抗(1:2000)及β-actin內(nèi)參抗體(1:5000),4℃孵育過夜。TBST洗滌后,加入HRP標(biāo)記二抗(1:5000),室溫孵育1 h。使用威尼德分子雜交儀進(jìn)行ECL顯影,ImageJ軟件分析條帶灰度值。
(3)線粒體膜電位檢測
采用某試劑JC-1熒光探針,負(fù)載細(xì)胞后37℃避光孵育20 min。熒光顯微鏡下觀察紅/綠熒光比值變化,比值降低表明線粒體膜電位下降。
結(jié)果與討論
1. 質(zhì)粒構(gòu)建與轉(zhuǎn)染效率
雙酶切及測序證實(shí)pcDNA3.1-Bcl2構(gòu)建成功。流式細(xì)胞術(shù)顯示,電穿孔轉(zhuǎn)染效率達(dá)65%±3.2%。
2. Bcl2過表達(dá)抑制細(xì)胞凋亡
轉(zhuǎn)染組凋亡率為12.4%±1.8%,顯著低于對照組(28.7%±2.5%,*P<0.01)。Western blot顯示Bcl2蛋白表達(dá)量上調(diào)3.5倍,同時活性Caspase-3水平下降60%。
3. 線粒體途徑調(diào)控機(jī)制
JC-1檢測顯示,Bcl2過表達(dá)細(xì)胞線粒體膜電位維持穩(wěn)定(紅/綠熒光比值1.8±0.2),而對照組比值降至0.6±0.1,表明Bcl2通過保護(hù)線粒體完整性抑制Caspase活化。
結(jié)論
雞Bcl2真核表達(dá)質(zhì)粒,證實(shí)其過表達(dá)可通過穩(wěn)定線粒體膜電位、抑制Caspase-3活化顯著降低細(xì)胞凋亡率。該發(fā)現(xiàn)為解析家禽抗凋亡分子機(jī)制及抗病品種選育提供了重要實(shí)驗依據(jù)。
實(shí)驗儀器與試劑
1. 威尼德電穿孔儀
2. 威尼德紫外交聯(lián)儀
3. 某試劑流式細(xì)胞儀
4. 某試劑Western blot相關(guān)試劑(一抗、二抗、ECL底物)
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