雞Bcl2表達質粒構建及轉染細胞凋亡調(diào)控機制研究
瀏覽次數(shù):62 發(fā)布日期:2025-3-1
來源:威尼德生物科技
摘要
分子克隆技術構建雞Bcl2基因的重組表達質粒,利用威尼德電穿孔儀轉染雞原代成纖維細胞,探究Bcl2過表達對細胞凋亡的調(diào)控作用。實驗采用流式細胞術檢測細胞凋亡率,Western blot驗證Bcl2蛋白表達水平。結果顯示,轉染組細胞凋亡率顯著降低,表明Bcl2通過抑制凋亡關鍵通路發(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胞色素C釋放,阻斷Caspase級聯(lián)反應,從而維持細胞存活。在家禽疾病模型中,Bcl2的表達水平與病毒感染或應激誘導的細胞凋亡密切相關,但其在雞細胞中的具體調(diào)控機制尚不明確。
本研究以雞Bcl2基因為靶點,構建其真核表達載體,并通過轉染技術實現(xiàn)其在雞原代細胞中的過表達。通過系統(tǒng)分析轉染后細胞的凋亡表型及分子信號變化,揭示Bcl2在雞細胞凋亡調(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驗基礎。
實驗部分
1. 雞Bcl2基因克隆與質粒構建
(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擴增與載體連接
設計特異性引物(正向:5'-ATGGGCTACGAGTGGGAG-3';反向:5'-TCACACCTGCGGCTCCAA-3'),以cDNA為模板擴增Bcl2全長編碼區(qū)。PCR反應體系含某試劑高保真酶,程序為:95 ℃預變性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)進行連接,構建重組質粒pcDNA3.1-Bcl2。
(3)質粒驗證與擴增
將連接產(chǎn)物轉化至DH5α感受態(tài)細胞,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確認序列正確性。陽性質粒經(jīng)某試劑質粒大提試劑盒純化,分光光度計測定濃度為1.2 μg/μL,-20 ℃保存?zhèn)溆谩?br />
2. 細胞培養(yǎng)與轉染
(1)雞原代成纖維細胞分離
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)電穿孔轉染
將pcDNA3.1-Bcl2質粒與空載體對照組分別與細胞懸液混合(質粒用量2 μg/孔),轉移至威尼德電穿孔儀專用電擊杯中,設置參數(shù):電壓200 V、脈沖時間10 ms、電容950 μF。電擊后立即加入預溫培養(yǎng)基,繼續(xù)培養(yǎng)48 h。
3. 細胞凋亡檢測與分子機制分析
(1)流式細胞術檢測凋亡率
收集轉染48 h的細胞,以某試劑Annexin V-FITC/PI雙染試劑盒處理,避光孵育15 min。采用某品牌流式細胞儀檢測,設置激發(fā)波長488 nm,分析早期凋亡(Annexin V+/PI-)與晚期凋亡(Annexin V+/PI+)細胞比例。
(2)Western blot驗證Bcl2及凋亡相關蛋白
裂解細胞提取總蛋白,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標記二抗(1:5000),室溫孵育1 h。使用威尼德分子雜交儀進行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,負載細胞后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。
結果與討論
1. 質粒構建與轉染效率
雙酶切及測序證實pcDNA3.1-Bcl2構建成功。流式細胞術顯示,電穿孔轉染效率達65%±3.2%。
2. Bcl2過表達抑制細胞凋亡
轉染組凋亡率為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)控機制
JC-1檢測顯示,Bcl2過表達細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通過保護線粒體完整性抑制Caspase活化。
結論
雞Bcl2真核表達質粒,證實其過表達可通過穩(wěn)定線粒體膜電位、抑制Caspase-3活化顯著降低細胞凋亡率。該發(fā)現(xiàn)為解析家禽抗凋亡分子機制及抗病品種選育提供了重要實驗依據(jù)。
實驗儀器與試劑
1. 威尼德電穿孔儀
2. 威尼德紫外交聯(lián)儀
3. 某試劑流式細胞儀
4. 某試劑Western blot相關試劑(一抗、二抗、ECL底物)
參考文獻
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