组织特异性KNOCKOUT小鼠—基因打靶技术的新突破

组织特异性ＫＮＯＣＫＯＵＴ小鼠──基因打靶技术的新突破姜宇飞（北京医科大学免疫系北京１０００８３）近十年来,分子生物学研究得到了迅猛的发展。转基因技术及基因Ｋｎｏｃｋｏｕｔ技术为人们在动物体内分析某一特定基因的功能提供了有力的手段。转基因技术是导入一...     

肠道特异性基因表达调控元件研究进展

外源性基因在特定靶组织的高效、稳定表达是转基因动物研究和基因治疗的重要前提。外源基因在非靶组织中的异位表达一直是制约基因治疗技术的发展,影响转基因动物的安全性的重要因素。目前,一系列肠道特异性基因表达调控序列相继被克隆并鉴定。就上述调控序列的结构、功能和转录活性以及组织特异性作简要综述,为构建稳定、高效、特异性的嵌合型肠道转录调控元件提供理论依据,对环境友好型转基因动物的生产以及肠道性疾病有效的基因治疗研究具有重要参考价值。     

转基因植物启动子的化学诱导

研究活体内基因功能最有效的方法是当某一特定基因产物的水平发生改变时 ,通过分离突变体或构建转基因植株分析其表型。但反义ＲＮＡ或一些显性负性蛋白的表达能够引起有功能的基因表达产物的减少。若在实验过程中获得某种功能 ,则基因表达产物量的提高就提供了较有价值的信息 ,且通过改变了分子特征的基因表达产物可以研究细胞的调控机制。若使基因的活动处于可逆及暂时能精确调控的方式就使得上述研究基因功能的方法更为有效。在转基因的表达参与植株再生过程的情况下 ,就必须应用可调控系统。可调控的启动子不仅能研究不同发育阶段基因产…     

转基因水稻的研究和应用

植物基因工程的兴起,使特定的外源基因引入植物细胞成为可能。水稻转基因研究是国内外植物分子遗传学研究的热点之一。近十几年来,水稻转基因研究已取得显著进展。综述了水稻基因转化的方法、转基因技术在水稻上的应用及外源基因在转基因后代中的遗传表达的研究进展。     

细菌人工染色体的修饰及其转基因应用研究

细菌人工染色体(Bacterial Artificial Chromosome,BAC)是一种新发展起来的DNA载体系统,它具有容量大、遗传特性稳定、易于操作等优点.广泛的应用于基因组文库构建、基因功能分析等方面.随着基因组测序工程的实施与完成,如何对包含完整基因信息的特定细菌人工染色体进行有目的修饰已成为功能基因组学研究的一个重要环节.BAC载体转基因技术可能成为避开基因打靶获得高效表达的转基因生物的另一途径.本文介绍了BAC作为转基因载体的几种修饰方法及其在转基因研究上的应用.     

转基因水稻的研究和应用

植物基因工程的兴起,使特定的外源基因引入植物细胞成为可能。水稻转基因研究是国内外植物分子遗传学研究的热点之一。近十几年来,水稻转基因研究已取得显著进展。综述了水稻基因转化的方法、转基因技术在水稻上的应用及外源基因在转基因后代中的遗传表达的研究进展。     

植物基因启动子的克隆及其功能研究进展

启动子在植物基因表达调控过程中起着重要作用。对于植物基因启动子的克隆及其功能研究有助于了解信号传递途径和基因表达调控模式,为植物转基因工程研究提供理论依据。本文综述了植物基因启动子的基本结构、类型、克隆方法及功能研究进展,着重介绍了广泛应用于转基因工程的诱导型启动子及启动子功能分析,展望了今后植物启动子的研究方向。     

神经组织特异表达CTF1转基因小鼠的建立

目的建立神经组织特异表达CTF1的转基因模型小鼠,为研究CTF1生物学功能及与老年痴呆等疾病发病机制的关系提供工具动物。方法把CTF1基因插入神经组织特异的启动子PDGF下游,构建转基因表达载体,显微注射法建立C57BL/6J CTF1转基因小鼠。PCR鉴定转基因小鼠基因型,采用Western Blot方法鉴定CTF1在脑组织中的表达,对转基因小鼠脑组织进行石蜡切片,HE染色,显微镜观察组织结构形态的改变。结果建立了2个不同表达水平的CTF1转基因小鼠品系。转入的CTF1基因在脑组织的表达水平均高于同龄对照小鼠。组织学分析显示CTF1转基因小鼠大小脑组织基本结构形态未见异常。结论成功建立了稳定遗传的神经组织特异表达CTF1转基因小鼠品系,为CTF1的生物学功能及与老年痴呆等疾病发病机制关系的研究提供了有力的模型工具。     

转基因在体内的特异表达

转基因在体内的特异表达黄长晖,傅继梁（第二军医大学生物教研室,上海２００４３３）关键词转基因,表达转基因小鼠作为一种在活体内研究特定基因功能的有用工具在发育遗传学、免疫学和医学遗传学等生命科学领域的应用愈来愈广泛。随着转基因技术的进步,转移至体内的外...     

RNAi技术在转基因动物中的应用

RNAi可以作为一种有效的工具用来产生转录后沉默的效果,从而抑制特定基因的表达,已经在线虫、果蝇、小鼠、大鼠等模式生物中得到成功应用。RNAi转基因小鼠的出现,使得在哺乳动物整体水平研究靶基因的敲低成为可能。文章以RNAi转基因小鼠为代表,就转基因载体的设计策略、基因敲除与基因敲低的比较、RNAi转基因动物的优势以及目前存在的缺陷等作一总结,并展望了RNAi转基因动物对功能基因组研究的贡献以及应用前景。

     

胆固醇酯转移蛋白转基因家兔制作及生物学特性分析

目的制作肝脏特异性高表达人胆固醇酯转移蛋白(CETP)转基因家兔并对其生物学特性分析进行分析。方法利用显微注射方法制作CETP转基因家兔,利用Western blot、real-time PCR和CETP活性鉴定试剂盒鉴定模型家兔中人CETP转基因的表达和活性。结果 PCR检验结果显示成功获得CETP转基因家兔,转基因主要在肝脏特异性表达,其血浆CETP活性相对于非转基因家兔明显升高。结论成功建立了高表达人CETP的转基因家兔,为研究CETP功能和其参与心血管疾病的机制提供了良好模型。     

心脏特异表达NOL3转基因小鼠的建立

目的建立心脏特异表达NOL3转基因小鼠,用于研究该基因在心肌病发病中的作用。方法Western blot检测小鼠NOL3表达谱。构建aMHC-NOL3表达载体,显微注射法建立NOL3转基因小鼠。PCR鉴定转基因鼠的基因型,心脏超声检测转基因及野生型小鼠心脏功能及几何构型。结果NOL3在1月龄野生型鼠心脏、脑、骨骼肌中的高表达,在心脏中的表达不随年龄而改变。通过转基因小鼠的筛选,得到了3个NOL3转基因品系,其中1个品系心脏NOL3蛋白表达量与野生型鼠相比明显增加。单转NOL3基因的小鼠心脏功能及几何构型与野生型小鼠相比无显著变化。结论成功建立了心脏特异表达NOL3转基因小鼠,为进一步和心肌病小鼠模型杂交,研究该基因在心肌病发病中的作用提供了工具。     

小鼠转基因的可诱导表达

转基因小鼠是研究基因表达调控及表达产物生物学效应的最佳体系之一。小鼠转基因可诱导表达系统的研究和应用为实现对转基因表达在时间和空间上进行严格调控。深入研究单一基因在生物体不同发育阶段。不同生理条件和不同病理状态下不同组织中的功能作用提供了有力的手段。并为进一步阐明人类生理机能和疾病的分子机制及基因治疗的研究开辟了新的前景。     

一种新的植物miRNA体内下调表达系统

MicroRNA(miRNA)是一种内源性的21到24个核苷酸长度的小分子RNA,在植物发育过程中起重要作用。旨在建立一种新的植物miRNA下调表达系统,为miRNA的功能研究提供有力的工具。不同于原有target mimicry的构建方法,以miRNA核心序列为基础,通过设计特定DNA引物,利用聚合酶链式反应(PCR)获得多拷贝的靶基因类似序列(Target mimicry or target mimics),构建target mimicry载体,转化拟南芥。通过qRT-PCR验证miRNA靶基因在转基因植株中的表达。以拟南芥6个保守miRNA为基础,获得了各个miRNA下调表达转基因株系,在转基因植株中检测miRNA靶基因的表达,与野生型相比差异明显,均发生了明显的上调。我们基于一种新的target mimicry的载体构建方法,成功建立了一种在植物中具有普遍适用性的高效miRNA低表达系统。     

利用GAL4-UAS系统在果蝇中过表达研究人类基因功能

随着人类基因组测序的基本完成 ,大量新基因被发现 ,其中许多只有序列及基因组定位信息。新的焦点是这些新基因的功能研究。模式生物果蝇对此起重要作用。利用转基因果蝇和GAL4 UAS系统初步鉴定功能基因 ,建立了源于 10个不同人类基因的共 5 4个转基因果蝇品系 ,然后用 6种不同的GAL4诱导这些转基因在果蝇中过量表达。其中一个人类基因 ,延伸因子 1alpha 1(EF1α 1)的过表达导致果蝇的背板异常和糙眼表型。该研究表明可在果蝇中利用基因过表达策略初筛人类功能基因 ,这为大规模人类基因的功能研究提供了新的手段     

利用人工锌指蛋白核酸酶进行植物基因定点突变和置换

基因定点突变技术在基因组原位改变基因特定序列,避免常规转基因过程中位置效应和插入失活。定点突变生物体不含转基因或标记基因,降低风险性。高等植物基因定点突变研究初见端倪,将可能为基因原位功能研究、作物遗传改良和分子设计提供有效策略。利用锌指蛋白核酸酶（Zinc Finger Nucleases, ZFN）引入DNA定点断裂（Double-Strand Breaks, DSBs）可以高效介导基因定点突变,使得ZFN在基因定点突变中倍受关注。文章综述了植物基因定点突变的一般策略,重点介绍了锌指蛋白的结构、原理、应用,特别是ZFN介导的植物基因定点突变与置换研究进展,并对ZFN介导的植物基因定点突变与置换应用前景进行了讨论。     

关于建立植物转基因飘流状况国家和省级地理信息系统的建议

转基因逃逸是转基因作物环境释放的主要潜在生态风险,一旦把转基因和它的地理信息结合起来,地理信息系统（GIS）就成为监控转基因逃逸的理想工具,首先,可以根据转基因作物商业化生产情况建立一定数量的观察站,并在特定的地点和时间内检测野生近缘植物和其它一些相关植物中是否存在转基因,这样就可以获得在特定的地区和时期内转基因逃逸的大致状况,然后在此基础上,可以建立地区（省）或国家级转基因逃逸地理信息系统,国家级系统可能在风险管理中更有实际意义。     

心脏特异性高表达hAPE1基因小鼠的构建与鉴定

本研究拟建立心脏特异性表达hAPE1转基因小鼠,为研究hAPE1基因功能及其突变与心脏发育和心血管疾病的关系提供工具动物。将人APE1(human APE1,hAPE1)基因插入到心脏特异性启动子α-肌球蛋白重链(α-MHC)下游,构建了心肌细胞特异性表达hAPE1的转基因表达载体,显微注射法导入C57BL/6J小鼠受精卵中,经胚胎移植获得转基因首建者小鼠,建立hAPE1转基因小鼠,PCR鉴定转基因小鼠基因型,Western blotting鉴定h APE1蛋白在心脏中的表达并筛选高表达的转基因品系。研究表明,将含有心肌细胞特异性α-MHC启动子和hAPE1基因的转基因载体进行显微注射于小鼠胚胎中,接着将胚胎移植入假孕母鼠的输卵管中发育,建立了心脏组织特异性高表达hAPE1转基因小鼠品系,获得子代小鼠40只。PCR检测发现有15只小鼠在其基因组上整合有hAPE1基因,Western blotting检测hAPE1在这些小鼠心脏中高度特异性表达。本研究成功获得了在小鼠心肌细胞中特异性表达hAPE1的转基因小鼠,为研究基因在心脏发育与相关疾病中的功能提供了有利的工具。     

心脏特异表达人源FAM55A转基因小鼠的建立

目的建立心脏特异表达的人源FAM55A转基因小鼠,为研究该基因在心肌病发病中的作用提供模型。方法 Western blot检测FAM55A在野生型小鼠与cTnTR141W转基因小鼠心脏组织中的表达变化及其在野生小鼠的组织表达谱。克隆人源FAM55A基因入α-MHC启动子下游构建a-MHC-FAM55A表达载体,显微注射法建立FAM55A转基因小鼠。PCR鉴定转基因首建鼠的基因型。Western blot鉴定人源FAM55A在转基因小鼠心脏中的表达,超声检测转基因小鼠心脏的几何构型和功能。HE染色检测转基因小鼠心脏的病理改变。结果 FAM55A在野生型小鼠心脏中有少量表达,在扩张型心肌病小鼠的心脏中表达增加。建立了1个心脏组织特异表达人源FAM55A转基因小鼠品系。与野生型小鼠相比,FAM55A转基因小鼠的心脏收缩期和舒张期左室前壁从1月龄到5月龄持续增厚,3月龄转基因小鼠心脏射血分数和短轴缩短率稍有增强,1月龄和5月龄转基因小鼠心脏功能则与同龄野生型小鼠相比无变化。组织学检测显示,转基因小鼠心脏左室心肌细胞不均匀肥大,但不发生紊乱。结论 FAM55A在扩张型心肌病小鼠的心脏中表达上调,建立了心脏特异表达的人源FAM55A转基因小鼠,为进一步和心肌病小鼠模型杂交,研究该基因在心肌病发病中的作用提供了工具。     

转基因抗虫作物对捕食性瓢虫的安全性研究进展

转基因抗虫作物的商业化种植带来了显著的经济、生态和社会效益,对转基因抗虫作物的安全性评价也一直是国内外学者研究的热点。对生物非靶标效应的研究是转基因抗虫作物安全性评价的重要组成部分,农田天敌类生物是其中的重点内容之一。瓢虫是农田生态系统重要的捕食性天敌,评价其在转基因抗虫作物田间是否能通过捕食猎物或取食花粉而接触到杀虫蛋白并富集于体内,进而对自身产生一定的非靶标效应,这对捕食性瓢虫的安全性研究具有重要的意义。本文从捕食性天敌瓢虫的生命表参数、行为功能参数、田间群落参数及体内微环境指标等方面综述了转基因抗虫作物对瓢虫的安全性研究进展,并对后期转基因抗虫作物对田间捕食性天敌的研究方向提出了建议,以期为转基因抗虫作物的环境安全性研究提供理论指导和为进一步完善转基因抗虫作物对瓢虫安全性评价的技术体系提供系统的数据资料。