基于dCas9基因激活系統(tǒng)改進(jìn)HIV-1體外擴(kuò)增檢測及鼠細(xì)胞模型探索
發(fā)布時(shí)間:2021-01-24 13:12
背景:人類免疫缺陷病毒(Human Immunodeficiency Virus,HIV),經(jīng)感染人體后可導(dǎo)致獲得性缺陷綜合征(Acquired Immunodeficiency Syndrome,AIDS)。聯(lián)合抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療(Combination Antiretroviral Therapy,cART)的運(yùn)用,可以使 HIV-1 感染者體內(nèi)的病毒復(fù)制數(shù)低于常規(guī)檢測水平線以下,但不能使其完全清除。治療HIV-1感染的主要困難就是清除這群潛伏的整合且具有復(fù)制能力的病毒儲存庫(viral reservoir)。目前對于檢測病毒儲存庫方法很多,但是各有不足,如何能更精確快速找到病毒儲存庫,本研究論文提出問題,并且在目前被視為檢測病毒儲存庫金標(biāo)準(zhǔn)的方法—體外擴(kuò)增檢測(viraloutgrowthassay,VOA)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)。由于HTV-1的生物學(xué)特性的復(fù)雜,目前尚無有效疫苗。對于HIV的研究,特別是HIV-1抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療后,HIV-1感染變成慢性病,各種并發(fā)癥的研究,需要動物模型。本文基于dCas9基因激活系統(tǒng)改進(jìn)HIV-1體外擴(kuò)增檢測及利用dCas9基因激活系統(tǒng)與EcoHI...
【文章來源】:北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院北京市 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1?A?dCas9基因激活系統(tǒng)
HSF1反式激活結(jié)構(gòu)域融合共同形成了與dCas9協(xié)同作用并招募皰疹病毒轉(zhuǎn)錄激活??結(jié)構(gòu)域的一個(gè)激活系統(tǒng),即dCas9-SAM基因激活,從而促進(jìn)dCas9介導(dǎo)的基因激??活(圖1A),效力高達(dá)3000倍。此激活系統(tǒng)的關(guān)鍵是需要在激活基因的啟動子區(qū)??域?qū)ふ液线m的gRNA,通過Cas9-gRNA和同gRNA識別序列互補(bǔ)的DNA序列相??互作用,把轉(zhuǎn)錄起始因子帶到相應(yīng)基因啟動子區(qū)域,啟動該基因轉(zhuǎn)錄。HIV的啟??動子是位于病毒基因組5’端和3'端LTR區(qū)域(圖1B)。為了更好的篩選出最合適??的gRNA,根據(jù)生物信息學(xué)分析,在LTR的正反DNA鏈上一共設(shè)計(jì)了可能的20??條gRNA?(圖1?C)進(jìn)行下一步的篩選。??A?MS2?^HSP1?B?HiNM?病毒獅??-454?-105?-78?+1?+98?+182??圖1?A?dCas9基因激活系統(tǒng)?圖1?B基于dCas9基因激活系統(tǒng)??構(gòu)成示意圖?能激活潛伏的HIV示意圖??HIV-sgRNA靶位點(diǎn)??正義鏈:E?AJ?T?K?L?N?0?P?D?R?Ra?U5a??反義鏈:?HCG?S?J?B,M?Q?F??NFkB?TATA??■■?SP?■??-500?-400?-300?-200?-100?■■■?+1?+100?+200??Modulator?regulator?Enhancer?Core??圖1?C根據(jù)HIV?LTR序列的正鏈和負(fù)鏈的DNA序列設(shè)計(jì)的20個(gè)靶位點(diǎn)示意圖??24??
3.2高效激活HIV的gRNA的篩選與驗(yàn)證??首先根據(jù)設(shè)計(jì)的20個(gè)靶位點(diǎn),合成了?20條gRNA,分別克隆入lenfgRNA??(MS2)載體中,如圖2?A所示。??圖2?A上PCR鑒定20條gRNA克隆入lenti-gRNA?(MS2)載體電泳圖??U?'?6?'?"?3?T?G?G?'?*?〇?U?'?'?.0?O?QUO'OUOOO-'O?0?"?0?'?a??通過設(shè)計(jì)PCR引物,其產(chǎn)物為505bp為連接入載體的成功克隆;利用U6?promoter通用引物測序結(jié)果??圖2?A下gRNA-L克隆入lenti-gRNA?(MS2)載體的測序正確圖??并用測試成功的載體分別小量包裝成慢病毒。為減少gRNA對HIV的激活可??能對于每一株細(xì)胞造成的差別,直接將要用于VOA的擴(kuò)增細(xì)胞系Jurkat細(xì)胞系進(jìn)??行篩選。通過慢病毒載體構(gòu)建過表達(dá)dCas9-vp64和MS2-p65-HSFl細(xì)胞系,并用??潮霉素和嘌呤霉素篩選成jurkat6465細(xì)胞系,然后用含有HIV-Luc的假病毒顆粒??進(jìn)一步感染Jurkat6465細(xì)胞系,建立含有熒光素酶報(bào)告基因的Jurkat6465-HIV-Luc??細(xì)胞系。分別用包裝好的20種gRNA的不同的慢病毒感染Jurkat6465-HIV-Luc細(xì)??胞后,48小時(shí)進(jìn)行裂解細(xì)胞進(jìn)行熒光素酶活性鑒定,結(jié)果如圖2?B,選取了與對??照相比(Zero,為不含gRNA的慢病毒感染細(xì)胞)熒光素酶活性最高的gRNA編??號為L和O的gRNA進(jìn)行驗(yàn)證。??為了驗(yàn)證篩選出的編號為L和0的gRNA對HIV的激活和擴(kuò)增效率
本文編號:2997307
【文章來源】:北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院北京市 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1?A?dCas9基因激活系統(tǒng)
HSF1反式激活結(jié)構(gòu)域融合共同形成了與dCas9協(xié)同作用并招募皰疹病毒轉(zhuǎn)錄激活??結(jié)構(gòu)域的一個(gè)激活系統(tǒng),即dCas9-SAM基因激活,從而促進(jìn)dCas9介導(dǎo)的基因激??活(圖1A),效力高達(dá)3000倍。此激活系統(tǒng)的關(guān)鍵是需要在激活基因的啟動子區(qū)??域?qū)ふ液线m的gRNA,通過Cas9-gRNA和同gRNA識別序列互補(bǔ)的DNA序列相??互作用,把轉(zhuǎn)錄起始因子帶到相應(yīng)基因啟動子區(qū)域,啟動該基因轉(zhuǎn)錄。HIV的啟??動子是位于病毒基因組5’端和3'端LTR區(qū)域(圖1B)。為了更好的篩選出最合適??的gRNA,根據(jù)生物信息學(xué)分析,在LTR的正反DNA鏈上一共設(shè)計(jì)了可能的20??條gRNA?(圖1?C)進(jìn)行下一步的篩選。??A?MS2?^HSP1?B?HiNM?病毒獅??-454?-105?-78?+1?+98?+182??圖1?A?dCas9基因激活系統(tǒng)?圖1?B基于dCas9基因激活系統(tǒng)??構(gòu)成示意圖?能激活潛伏的HIV示意圖??HIV-sgRNA靶位點(diǎn)??正義鏈:E?AJ?T?K?L?N?0?P?D?R?Ra?U5a??反義鏈:?HCG?S?J?B,M?Q?F??NFkB?TATA??■■?SP?■??-500?-400?-300?-200?-100?■■■?+1?+100?+200??Modulator?regulator?Enhancer?Core??圖1?C根據(jù)HIV?LTR序列的正鏈和負(fù)鏈的DNA序列設(shè)計(jì)的20個(gè)靶位點(diǎn)示意圖??24??
3.2高效激活HIV的gRNA的篩選與驗(yàn)證??首先根據(jù)設(shè)計(jì)的20個(gè)靶位點(diǎn),合成了?20條gRNA,分別克隆入lenfgRNA??(MS2)載體中,如圖2?A所示。??圖2?A上PCR鑒定20條gRNA克隆入lenti-gRNA?(MS2)載體電泳圖??U?'?6?'?"?3?T?G?G?'?*?〇?U?'?'?.0?O?QUO'OUOOO-'O?0?"?0?'?a??通過設(shè)計(jì)PCR引物,其產(chǎn)物為505bp為連接入載體的成功克隆;利用U6?promoter通用引物測序結(jié)果??圖2?A下gRNA-L克隆入lenti-gRNA?(MS2)載體的測序正確圖??并用測試成功的載體分別小量包裝成慢病毒。為減少gRNA對HIV的激活可??能對于每一株細(xì)胞造成的差別,直接將要用于VOA的擴(kuò)增細(xì)胞系Jurkat細(xì)胞系進(jìn)??行篩選。通過慢病毒載體構(gòu)建過表達(dá)dCas9-vp64和MS2-p65-HSFl細(xì)胞系,并用??潮霉素和嘌呤霉素篩選成jurkat6465細(xì)胞系,然后用含有HIV-Luc的假病毒顆粒??進(jìn)一步感染Jurkat6465細(xì)胞系,建立含有熒光素酶報(bào)告基因的Jurkat6465-HIV-Luc??細(xì)胞系。分別用包裝好的20種gRNA的不同的慢病毒感染Jurkat6465-HIV-Luc細(xì)??胞后,48小時(shí)進(jìn)行裂解細(xì)胞進(jìn)行熒光素酶活性鑒定,結(jié)果如圖2?B,選取了與對??照相比(Zero,為不含gRNA的慢病毒感染細(xì)胞)熒光素酶活性最高的gRNA編??號為L和O的gRNA進(jìn)行驗(yàn)證。??為了驗(yàn)證篩選出的編號為L和0的gRNA對HIV的激活和擴(kuò)增效率
本文編號:2997307
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