DNA组装技术的研究进展

合成生物学具有巨大发展潜力,作为一门新兴学科,它有效结合了科学与工程,在生物制药、环保、农业、物质能源等方面发挥了巨大的作用。而DNA组装技术是合成生物学中的关键技术,DNA组装技术研究进展极大的限制了合成生物学的快速发展本文在简述合成生物学发展的基础上,基于DNA组装的基本理念,对主要DNA组装技术发展情况及其在合成生物学发展中的意义及应用进行了研究,为DNA组装技术的应用发展提供参考与借鉴。     

关于DNA的导电属性探讨

目的：从DNA体系的波函数在电场中随时间演变这个角度来研究DNA导电的理论。方法：从求解电场下的Shrǒdinger方程出发研究DNA的导电性能,在电场的作用下,DNA体系的波函数将随时间演变,由于波函数随时间演变,DNA的电子结构也将随时间演变,那么DNA上电荷的分布就会发生变化,DNA上电荷转移在宏观上就形成电流。结论：从理论上计算DNA导电能力与碱基序列的关系,为DNA的导电属性研究提供了新思路和理论依据。     

《生物工程讲座》(Ⅲ) ——基因工程的理论及应用(二)重组DNA技术和基因工程

DNA双螺旋模型的提出意味着分子生物学的诞生,重组DNA技术的建立标志着遗传工程和生物工程的问世。可以说重组DNA技术对整个生物学研究的影响比起DNA双螺旋来说有过之而无不及。目前世界上从事生物学或医学研究的大多数实验室都在使用这项技术解决不同的生物学问题。许多人衡量一个生物学实验室是否先进总喜欢把是否运用重组DNA技术和基因工程作为一个重要标志。一、重组DNA技术和基因工程概况重组DNA技术和基因工程涉及的内容很广,不仅包括外源DNA和载体的重组,还应     

DNA组装技术

DNA组装是合成生物学研究的核心技术。随着合成生物学的发展,研究者开发了依赖于DNA聚合酶或DNA连接酶的不同DNA组装技术;为了降低组装成本和便于实现DNA组装的自动化,也发展了一些非酶依赖的DNA组装技术;而几百kb到Mb的大片段DNA的组装则多数依赖于微生物体内重组。文中主要综述了酶依赖、非酶依赖和体内同源重组三类DNA组装技术及其发展情况。     

合成生物学中的DNA组装技术

合成生物学旨在应用工程学的研究思路及手段去设计或改造生物系统,是一个综合了科学与工程的拥有发展潜力的新兴学科,在生物医药、农业、能源、环保等方面发挥着巨大作用。DNA组装技术是合成生物学中的关键技术,也是合成生物学快速发展的限制性技术。综述了众多DNA组装技术的发展及其在合成生物学研究中的意义和应用。     

WRN结构及其生物学功能研究进展

Werner综合征蛋白(Werner syndrome protein,WRN)是一种既可以和DNA结合又可以和其他蛋白质结合的具有多种酶活性的多功能DNA解螺旋酶。该酶在防止早衰与肿瘤,维持基因组完整与稳定的过程中发挥着重要的作用。文章综述了DNA解螺旋酶WRN的结构特征及其在DNA复制、DNA重组、DNA损伤修复、基因转录、维持端粒稳定、维持异染色质稳定过程中的生物学功能,并且展望了DNA解螺旋酶WRN在结构与生物学功能研究方面未来有待深入解决的问题。     

核黄素光敏损伤DNA的凝胶电泳

以琼脂糖凝胶电泳研究了波长为427~457nm可见光照射下核黄素(VB₂)光敏诱导的质粒DNA损伤,结果发现DNA光敏损伤主要与照光量、核黄素和DNA浓度比、溶液中的氧气等有关.在无氧条件下光敏损伤更为显著,证明VB₂光敏损伤DNA主要是通过VB₂激发三重态与DNA碱基组分间发生电荷转移导致其产生氧化性损伤实现的.表明核黄素光敏损伤DNA时最佳浓度比为bp∶VB₂ = 3.5∶1.对照结果表明,单链DNA(ssDNA)比双链DNA(dsDNA)的碱基更易被核黄素敏化发生损伤,这可能是由于ssDNA中碱基暴露的原因.     

基因合成技术研究进展

基因合成是生物学中一项最基本的、最常用的技术.对DNA调控元件、基因、途径乃至整个基因组的合成是验证生物学假设和利用生物学为人类服务的有力工具.合成生物学的快速发展对基因合成能力提出了日益迫切的需求.近年来,基于微芯片基因合成技术取得了很多令人振奋的新进展,正在向着高通量、高保真、自动化的方向发展.文中综述了DNA化学合成和基因组装及相关技术的最新研究进展和发展趋势,这些新技术正在推动着合成生物学向着更高的水平发展.     

DNA组装新方法的研究进展

2010年,蕈状支原体Mycoplasma mycoides的人工合成,迎来了合成生物学的崭新时代.这种突破性的进展主要得益于酵母自身强大的DNA体内重组能力.近几年来,除了利用体内重组的DNA大片段拼接技术,基于连接或聚合思想的不同尺度的DNA体外组装方法也相继出现,如Biobrick\Bglbrick、SLIC与Gibson等温一步法等,这些方法的应用加快了合成生物学功能元件库、生物合成途径乃至微生物染色体的人工构建.事实上,目前所建立的各种DNA组装方法,均是由DNA分子拼接理念(包括两分子衔接思想与多片段组装模式)衍生而来.文中将在介绍DNA组装基本理念的基础上,对体内、体外主要的DNA组装方法进行简要梳理,希望为不同类型的合成生物学功能器件及生物合成途径的构造提供参考与借鉴.     

基因合成与基因组编辑

合成生物学被认为是继"发现DNA双螺旋"和"人类基因组测序计划"之后的又一次生物技术革命,有望在工业制造、医药、农业、环境和能源等诸多领域带来变革。DNA合成和基因编辑是合成生物学的基石,其技术进步也是推动合成生物学快速发展的主要动力。该文重点介绍了DNA合成和基因编辑领域的主要技术及其研究进展,包括利用芯片oligo池的高通量基因合成技术和CRISPR介导的第三代基因组编辑系统等。