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本研究应用基因克隆、细胞培养、酶免疫测定、放射免疫测定、半定量RT-PCR和化学分析等技术,首先克隆了猪和山羊的GM-CSF基因,与其它物种比较,分析它们在核苷酸和氨基酸水平上的同源性,以pcDNA3.1(-)为质粒载体构建了猪的GM-CSF真核表达质粒pGM-CSF,转染真核细胞,检测GM-CSF特异性蛋白的表达。在生长抑素表达质粒pcS/2SS的基础上构建GM-CSF与生长抑素(SS)融合表达质粒pGM-CSF/SS,并转入减毒沙门氏菌构建DNA疫苗重组菌,检测该真核表达质粒在体内外的稳定性和对小白鼠的安全性。然后,将pcS/2SS、pGM-CSF/SS和pGM-CSF+pcS/2SS分别以肌肉注射和口服两种途径免疫小鼠,检测小鼠产生的免疫应答、GH和IGF-Ⅰ水平、肝脏和肌肉组织中GHR和IGF-Ⅰ mRNA的表达。最后将pcS/2SS、pGM-CSF/SS和pGM-CSF+pcS/2SS口服免疫断奶仔猪,分析免疫中和促生长的效果、激素水平和某些代谢物浓度的变化,以探讨GM-CSF对生长抑素DNA疫苗免疫增强作用的基本机理,为进一步调节动物生长轴功能,促进SS DNA疫苗在动物生产中的应用提供理论依据。 1 GM-CSF基因克隆、序列分析及表达 克隆猪和山羊的GM-CSF基因,序列分析表明,这两个物种的cDNA开放阅读框均为435bp,编码144个氨基酸。猪GM-CSF序列同绵羊、人、牛、小鼠和犬比较,其核苷酸的同源性分别为86.2%、80.5%、81.7%、69.7%和81.8%,氨基酸的同源性分别为78.5%、71.3%、70.3%、55.9%和71.5%;山羊GM-CSF序列与绵羊、猪、人、牛、小鼠和犬比较,其核苷酸的同源性分别为98.8%、88.7%、89.3%、91.3%、74.0%和89.9%,氨基酸的同源性分别为97.2%、79.2%、81.8%、82.1%、58.6%和73.6%。将猪GM-CSF基因插入真核表达载体pcDNA3.1(-)构建真核表达质粒pGM-CSF,并转染COS-7细胞,Western blotting结果显示,重组质粒可在哺乳动物细胞中表达特异性的GM-CSF蛋白。 2 GM-CSF与SS生长抑素融合表达质粒的构建与鉴定 将GM-CSF基因亚克隆到生长抑素真核表达质粒pcS/2SS,构建GM-CSF与生长抑素(SS)的融合表达质粒pGM-CSF/SS,酶切和测序表明,GM-CSF与生长抑素(SS)的融合表达质粒pGM-CSF/SS构建成功,为研究GM-CSF基因对生长抑素DNA疫苗