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禽类原始生殖细胞(primodial germ cells,PGCs)是配子的前体细胞,可以作为将外源基因转入基因组和生殖系的有效载体,因为PGCs能够通过血流靶向进入杂合子胚胎性索,将遗传特性直接传递给后代。在体外培养条件下,超表达外源性DAZL的小鼠胚胎干细胞(Mouse Embryonic StemCells,mESCs)在不形成类胚体的情况下,诱导分化为有活力的精子和卵子;瞬时超表达DAZL的mESCs能抑制Nanog基因表达,但却能诱导生殖细胞核抗原表达;DAZL基因沉默导致Stella、Mvh、Prdm1等其它生殖细胞标志基因的表达量下调。如果将DAZL基因与目的基因体内或体外共同导入PGCs,可能会提高这类细胞的生殖系传递能力,从而有助于解决转基因鸡效率低下的难题。
1、从7日龄广西三黄鸡睾丸组织抽提总RNA,运用RT-PCR技术克隆了DAZL基因。实验结果表明:三黄鸡DAZL基因开放阅读框由870个核苷酸组成,其编码289个氨基酸;与GenB ank中登记的鸡DAZL基因序列同源性达100%。
2、生物信息学分析发现,三黄鸡DAZL基因核苷酸及氨基酸序列与其它有脊椎动物具有较高的同源性。鸡DAZL基因与人和牛的核苷酸序列同源性分别为73.5%和73.1%,氨基酸序列同源性则分别为71.5%和71.8%;氨基酸序列多重比对发现,三黄鸡DAZL蛋白与部分已报道的脊椎动物同类蛋白具有保守的RRM结构域和DAZI重复基序,具有高度的进化保守性。DAZL蛋白系统发生树分析表明,鸡Dazl基因与其他物种间存在一定的遗传距离,虽与家鼠、牛和人类同聚为一枝,但之间亲缘关系相对较远。信号肽预测结果表明,鸡DAZL基因氨基酸序列的N端不存在信号肽。
3、扩增的鸡DAZL基因亚克隆至原核表达载体pET30a上,成功构建了原核表达载体pET30a-DAZL。重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),IPTG诱导His-DAZL融合蛋白表达,并通过SDS-PAGE和Western blotting加以验证。利用Ni-NTA argrose介质纯化His-DAZL融合蛋白,并将其免疫新西兰大白兔,制备多克隆抗体,Western blot检测其抗体的特异性。经SDS-PAGE分析表明,His-DAZL融合蛋白在大肠杆菌中得以高效表达,且以包涵体方式表达;应用8 mol·L-1尿素溶解包涵体,利用镍离子金属螯合亲和层析法纯化,获得了高纯度His-DAZL融合蛋白;经Western Bloting检测,获得的鸡DAZL多克隆抗体能与His-DAZL融合蛋白特异性结合。
结论:本研究成功克隆了鸡DAZL基因,通过原核表达得到了His-DAZL融合蛋白,进而获得了高特异性的兔抗DAZL多克隆抗体,为提高生殖系传递能力的转基因鸡技术研究奠定了基础。