等温扩增技术及其结合CRISPR在微生物快速检测中的研究进展

等温扩增技术因其对仪器依赖性低、核酸扩增高效等优势,非常适合于快速检测,已在微生物快速检测领域得到了广泛应用。本文从核酸提取、等温扩增(以环介导等温扩增技术(Loop-mediated isothermal amplification,LAMP)和重组酶聚合酶扩增技术(Recombinase polymerase amplification,RPA)为例)和产物检测角度,就近年来核酸等温扩增技术的发展及其在病原微生物核酸快速检测领域的应用进行综述,并概述了核酸等温扩增技术与CRISPR(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats)基因编辑技术相结合的最新研究成果,为这些新兴技术的研究和未来的发展提供新思路。     

小麂Sry基因的克隆和测序

应用人的性别决定基因SRY(Sex-determining Region Y gene,SRY)中HMG框内的一对引物,对小麂细胞株的基因组DNA进行PCR扩增,得到雄性小麂细胞的220bp扩增产物,而在雌性小麂细胞中未发现扩增产物。将雄性小麂细胞的220bp扩增产物通过T-A互补法克隆到质粒pGEM-T 载体中,筛选阳性克隆进行DNA测序。测序结果表明小麂Sry基因保守序列与人的SRY基因保守区相同碱基的比值为152/184,达到82.6%。提示小麂Sry基因与人的SRY基因存在着较高的同源性,说明SRY基因在进化过程中高度保守。 Abstract:Using the primers from SRY gene——HMG Box for PCR amplification in genomic DNA of Muntiacus reevesi cell strains,a 220bp fragment was obtained in the male but not in the female.The 220bp fragment was cloned into the pGEM-T vector using T/A clone method.The identified positive clone was sequenced.The result shows that 82.6% nucleotides(152bp/184bp) are homologous between Muntiacus Sry and human SRY gene.It suggests that SRY is highly conserved during evolution.     

云锦杜鹃苯丙氨酸解氨酶基因的克隆及功能分析

苯丙氨酸解氨酶(phenylalaninammo-nialyase,PAL)是植物香气化合物中苯甲酸甲酯合成途径的关键酶.为探究云锦杜鹃Rhododendron fortunei RhPAL基因的功能,利用RT-PCR和cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends,RACE...     

海洋真菌Thraustochytrium sp.FJN-10 Δ~4脱饱和酶基因的cDNA克隆及结构分析

海洋真菌Thraustochytriumsp.FJN-10是二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic acid,DHA,C22:6n-3)的高产菌株。为阐明其DHA生物合成机制及采用基因工程技术提高DHA生物合成能力,通过RT-PCR扩增了DHA生物合成相关脱饱和酶基因的保守区,采用cDNA末端扩增技术(Rapid amplification of cDNA ends,RACE)获取全长基因,结果分析表明其克隆基因为Δ4脂肪酸脱饱和酶基因,开放阅读框由1560个核苷酸组成,共编码519个氨基酸,这是Thraus-tochytriumsp.FJN-10Δ4脂肪酸脱饱和酶基因研究的首次报道。     

海洋真菌Thraustochytrium sp.FJN-10 △4脱饱和酶基因的cDNA克隆及结构分析

海洋真菌Thraustochytrium sp.FJN-10是二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic acid,DHA,C22:6n-3)的高产菌株.为阐明其DHA生物合成机制及采用基因工程技术提高DHA生物合成能力,通过RT-PCR扩增了DHA生物合成相关脱饱和酶基因的保守区,采用cDNA末端扩增技术(Rapid amplification of cDNA ends,RACE)获取全长基因,结果分析表明其克隆基因为△4脂肪酸脱饱和酶基因,开放阅读框由1560个核苷酸组成,共编码519个氨基酸,这是Thraustochytrium sp.FJN-10△4脂肪酸脱饱和酶基因研究的首次报道.     

RACE技术研究进展与展望

近年来,RACE(rapid amplification of cDNA ends)技术,即cDNA末端快速扩增技术,是一种快速扩增cDNA的5′和3′末端的有效方法,在扩增全长cDNA方面得到了广泛的应用。综述了RACE技术的研究进展,总结了优化RACE技术几个关键环节。最后展望了RACE技术的发展。     

黑暗链霉菌中新脱氢酶基因的克隆与功能初步研究

S.tenebrarius H6主要产生安普霉素、氨甲酰妥布霉素和氨甲酰卡那霉素B,其中后两者仅在3′位有差异。为克隆相关基因,根据已报道的aprD3、livY、gentY基因设计兼并性PCR引物,并采用SON-PCR(singleoligonucleotide nested PCR)方法和LASP-PCR(linear amplification single primer PCR)方法,扩增获得部分SCD1基因,Blast分析为短链脱氢酶基因。采用基因阻断技术,使S.tenebrariusH6中SCD1基因失活。与野生菌株相比,变株的抗生素组分和含量几乎没有变化,但变株产孢子能力下降,且产孢子时间推迟,推测该基因与孢子的生成调节相关。     

喉癌中p15、p16基因纯合缺失与EGFR基因扩增相关性研究

研究p15、p16基因缺失和EGFR基因扩增的相关性及其与喉癌发生、发展的关系。提取喉癌新鲜组织中基因组DNA,采用聚合酶链反应技术,分别对30例喉癌进行p15基因第2外显子(p15E2)和p16基因第2外显子(p16E2)进行纯合缺失研究;应用FISH方法进行喉癌实体瘤EGFR基因扩增研究。p15E2纯合缺失率为13．3％(4／30),p16E2纯合缺失率为16．7％(5／30),p15E2、p16E2共同缺失率为6．7％(2／30)。在30例喉癌实体瘤EGFR基因扩增频率为30％(9／30),扩增2～8倍。p15E2和p16E2纯合缺失以及二者共同缺失与EGFR基因扩增相关,可能引起细胞周期失控而导致细胞增殖紊乱,在喉癌的发生及恶性进展中发挥一定作用。     

应用双色FISH技术检测肝癌中HER—2的定量扩增及其临床意义

为探讨原发性肝细胞癌(HCC)中原癌基因HER-2的扩增激活情况及其与临床病理特征和预后的关系,应用双色荧光原位杂交(dualFISH)技术检测42例原发性肝癌间期细胞核中HER-2的扩增和17号染色体的数目及其比值,并用统计学分析HER-2的扩增与临床病理特征及预后的相关性.结果在42例肝癌中有9例HER-2扩增(amplification),占21.4%,其中高拷贝扩增(HC)有4例(9.5%),低拷贝扩增(LC)有5例(11.9%),HER-2的扩增与性别、年龄、AFP水平、HBV感染、术后复发及临床分期无关(P＞0.05),而与术后2年生存期相关(P=0.046)且HER-2扩增病人的肿瘤有比无扩增病人的肿瘤增大的倾向(P=0.085);同时,在42例肝癌中有3l例为HER-2拷贝数增加(gain),占73.8%,其中9例(21.4%)为扩增所致,22例(52.4%)为17号染色体多倍体或异倍体(polysomy17/aneusomy17)所致,HER-2拷贝数增加与性别、临床分期、肿瘤大小、术后复发及术后2年生存期无关(P＞0.05),但与年龄、AFP水平和HBV感染有关(P＜0.05).以上结果提示原发性肝癌中存在较低频的HER-2癌基因扩增激活及较高频的17号染色体异倍体/多倍体;HER-2癌基因的扩增激活可能与部分肝癌的发生发展有关,是肝癌术后生存期短的有价值独立预后因子.     

翘嘴鳜病原嗜水气单胞菌分子特征及LAMP检测方法的建立

嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)是一种危害鳜鱼养殖生产的重要病原细菌, 为进一步明确该病原菌的分子特征及建立快速检测技术, 实验对引起翘嘴鳜(Siniperca chuatsi)暴发性死亡的病原嗜水气单胞菌进行了致病性、菌株毒力特征研究, 同时以嗜水气单胞菌气溶素基因aerA为分子靶标设计引物, 利用环介导等温扩增技术(Loop-mediated isothermal amplification, LAMP)建立了病原嗜水气单胞菌的快速检测方法。结果表明, 本次引起翘嘴鳜暴发性死亡的病原嗜水气单胞菌半致死浓度为1.6×106 CFU/mL, 携带aerA等14种毒力基因, 此14种毒力基因可用于其致病性分析及分子检测。以气溶素基因aerA设计引物进行的环介导恒温扩增, 结果显示可扩增出阶梯状条带, 加入SYBR Green I染色后呈现绿色的阳性反应, 而对照组均未出现任何扩增条带且反应体系呈现橙色, 表明LAMP检测方法对于嗜水气单胞菌检测具有很好的特异性; 灵敏度检测的最低检测限为4.6×101 CFU/mL; 10种经人工感染的淡水养殖鱼虾组织匀浆增菌液, 提取DNA后进行LAMP方法检测, 结果均可获得阳性扩增结果, 而对照未染菌组呈阴性, 表明该方法具有较好的应用性, 可应用于嗜水气单胞菌引起的水生动物疾病的检测。     

应用多重竞争性PCR联合毛细管电泳技术进行脊髓性肌萎缩症携带者筛查

脊髓性肌萎缩症(spinalmuscularatrophy,SMA)是一种常染色体隐性遗传、儿童致死性神经系统疾病。SMA致病基因为运动神经元存活基因(survival motor neuron1, SMN1)。虽然检测SMN1基因拷贝数的方法众多,但目前适于大规模人群筛查的技术较少。为寻求一种快速准确的实验技术可以用于人群中SMA携带者的大规模筛查,了解区域人群携带情况及常见变异的分布,本研究应用多重竞争性PCR联合毛细管电泳技术检测12例SMA患者及其父母SMN1基因拷贝数,同时对江苏地区151例健康孕妇人群SMN1基因进行拷贝数检测,并通过多重连接依赖探针扩增(multiplex ligation-dependent probe amplification, MLPA)技术验证检测结果。多重竞争性PCR联合毛细管电泳技术结果与MLPA结果一致,显示12例SMA患者均为SMN1基因零拷贝,其父母的SMN1基因拷贝数均为单拷贝,151例健康人群中检测出SMN1基因单拷贝3例(即SMA携带者),占2.0%;SMN1基因双拷贝134例,占88.7%;SMN1基因大于双拷贝14例,占9.3...     

羊驼性别决定基因sry部分片段的克隆与序列分析

从成年羊驼血液提取基因组DNA,参照哺乳动物sry(sex-determining region on the Y chromosome)基因的同源保守区域设计特异性引物,用PCR技术成功扩增羊驼sry基因的部分片段,且全部实验雄性个体均成功扩增,而雌性个体则无任何特异性片段,说明所扩增基因片段具雄性特异性。对扩增序列所编码蛋白序列分析显示所扩增的片段编码的蛋白序列在哺乳动物sryHMG-box(high mobility group box)蛋白超家族的HMG-box区域,说明扩增的为sry基因片段。用所扩增片段与其他哺乳动物同源序列分析显示,由sry基因构建的系统进化树,与传统的动物分类关系相近,说明由sry基因的HMG-box构建系统树是分析物种亲缘关系的有效工具。     

不同单细胞全基因组扩增方法的比较及MALBAC在辅助生殖中的应用

单细胞全基因组扩增(whole genome amplification, WGA)是指在单细胞水平对全基因组进行扩增的新技术,其原理是将分离的单个细胞的微量全基因组DNA进行扩增,获得高覆盖率的完整的基因组后进行高通量测序,用于揭示细胞异质性。目前,WGA方法主要包括引物延伸预扩增(primer extension preamplification PCR, PEP-PCR)、简并寡核苷酸引物PCR (degenerate oligonucleotide primed PCR, DOP-PCR)、多重置换扩增(multiple displacement amplification, MDA)、多次退火环状循环扩增(multiple annealing and looping-based amplification cycles, MALBAC)等。本文对不同的单细胞WGA方法的原理及应用情况分别进行了阐述,并对其扩增效率进行评价和比较,包括基因组覆盖度、均一性、重现性、SNV (single-nucleotide variants)和CNV (copy number variants)检测力等。综合对比不同单细胞WGA方法后发现,MALBAC的扩增均一性最高、等位基因脱扣率最低、重现性最好,且对于CNV和SNV的检测效果最好。本文还阐述了MALBAC技术在人类单精子减数重组、非整倍体分析以及人类卵细胞基因组研究中的应用。     

黑麂Y染色体的鉴别和Sry基因的克隆及定位

以流式细胞仪分离小麂(Muntiacus reevesi)Y染色体和黑麂(Muntiacus crinifrons)Y1,Y2,X+4和1号染色体,利用DOP-PCR技术富集了分离的各单条染色体。然后,将小麂的Y染色体的DOP-PCR产物经Cy3标记后直接作为涂染探针,应用染色体涂染技术与雌雄黑麂的核型标本进行杂交,确认了黑麂真正的Y染色体为Y2染色体。再以黑麂的Y1,Y2,X+4和1号染色体的DOP-PCR产物为模板,用人的特异性的SRY（sex determining region of the Y chromosome）基因引物对其进行扩增,结果表明黑麂只有Y2染色体出现了SRY扩增片段。然后扩增产物克隆和测序,比较它与人的同源性,初步把黑麂的Sry基因定位在Y2染色体上。最后提取雄性黑麂的基因组DNA,并用同一对引物对其进行扩增,亦得到Sry基因的片段,对此扩增片段进行克隆,测序,结果表明其与Y2染色体得到的Sry基因片段完全一样,与人SRY基因的同源性均为83%。 Abstract：The single Y chromosome of Muntiacus reevesi and Y1,Y2 ,X+4,1 chromosome of Muntiacus crinifrons were obtained by flow-sorting ,then they were amplified through DOP-PCR . After that, the metaphase karyotype of Muntiacus crinifrons were painted by using the product of the DOP-PCR of the Y chromosome of Muntiacus reevesi as a special probe and the result showed that Y2 chromosome was the real Y chromosome of Muntiacus crinifrons. Secondly the product of the DOP-PCR of Y1,Y2,X+4,1 chromosome of Muntiacus crinifrons were used as the templates of the next amplification using the special primer devised according to the human SRY gene .One band was obtained only from Y2 chromosome, then it was cloned to the T-vector and sequenced. The Sry gene sequence of Muntiacus crinifrons was acquired and the conclution was that there are 83% homology between the human and Muntiacus crinifrons. It was testified that in all mammal Sry gene is consertive. On the other side the Sry gene was located to the Y2 chromosome of the Muntiacus crinifrons.     

乳腺癌中EGFR蛋白表达和基因扩增的检测结果比较

目的:比较免疫组织化学技术检测乳腺癌中EGFR蛋白表达和荧光原位杂交检测EGFR基因扩增的结果的符合率,为EGFR靶向治疗病例的选择提供依据。方法:随机选取2005年1月到2011年12月冷水江市人民医院和湖南省肿瘤医院病理科的147例乳腺癌档案病例,采用免疫组织化学技术检测乳腺癌组织中EGFR蛋白表达,荧光原位杂交检测EGFR的基因扩增,比较两种方法阳性结果的符合率。结果:免疫组化染色结果显示EGFR在原发性和转移性乳腺癌中的阳性表达率分别为85%(105/123)和79%1(9/24),两组比较无显著差异(P0.05)。FISH检测结果显示原发性和转移性乳腺癌中分别有12%(15/123)和8%(2/24)存在EGFR基因扩增,两组比较结果无显著差异(P0.05)。所有存在EGFR基因扩增的原发性和转移性乳腺癌的EGFR免疫组织化学结果均为阳性。在原发性和转移性乳腺癌中,免疫组化阳性和基因扩增程度间呈显著正相关(P0.05),但免疫组化结果预测基因扩增的特异性较低。结论:免疫组织化学检测EGFR只能作为EGFR靶向治疗病例选择的初步筛选,进一步进行荧光原位杂交检测EGFR基因扩增是必须的。     

重组酶聚合酶扩增技术：一种新的核酸扩增策略

重组酶聚合酶扩增 (recombinase polymerase amplification, RPA)是近年来兴起的一种等温核酸扩增技术,它比聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR)及其它等温扩增技术更快速、便捷、高效。本文将详细介绍RPA这项新颖的技术,并对其在医疗诊断、农业、食品、生物安全等方面的研究及应用进展进行综述。期望这项技术得到更多的关注,使其发展更加完善,将来在更多的领域充分发挥作用,甚至书写核酸检测历史新篇章。     

环介导等温扩增技术的改进及其在现场检测平台上的应用进展

环介导等温扩增技术(Loop-mediated isothermal amplification,LAMP)是一种新型核酸体外扩增技术,具有等温、快速、高特异性和灵敏度、产物检测简便等特点。自建立以来,该技术被广泛应用于病原检测、动物胚胎的性别鉴定、转基因食品检测和肿瘤的基因检测等领域并得到不断改进和完善,主要体现在特异性提高,反应速度加快,样本处理简化,检测方法特异化,多重扩增得以实现。由于LAMP满足现场检测的诸多要求,当前基于LAMP技术的现场检测平台正向着微型化、集成化、自动化方向发展,并呈现出与芯片实验室和数字扩增等技术联合应用的趋势。本文综述了近年来LAMP技术的改进及其在现场检测平台上的应用进展。     

羽衣甘蓝SEPALLATA-like基因的系统发育与表达分析

E类MADS-box 基因SEPALLATA (SEP)-like在被子植物生殖生长特别是花器官发育方面具有重要作用。为分析羽衣甘蓝E功能MADS-box基因SEP-like基因的序列特征及其在花发育过程中的时空表达模式,以羽衣甘蓝品系‘14 line’为试材,利用cDNA末端快速扩增 (Rapid amplification of cDNA ends,RACE) 技术克隆了SEP直系同源基因BroaSEP1/2/3 (GenBank登录号：KC967957、KC967958、KC967960)。序列和系统进化树分析表明,这3个基因分别与野甘蓝 (Brassica oleracea var. oleracea)、芜菁Brassica rapa、萝卜Raphanus sativus、甘蓝型油菜Brassica napus的SEP1、SEP2、SEP3基因具有很高的同源性。推导的氨基酸序列显示,这些基因编码的蛋白质都包含高度保守的MADS结构域、I结构域和K结构域,每一基因都有其亚家族特异的C-末端功能域SEPⅠ和SEPⅡ基序。BroaSEP1、BroaSEP2、BroaSEP3基因的开放阅读框长度分别为801 bp、759 bp、753 bp,分别编码266、252、250个氨基酸残基。半定量RT-PCR和实时荧光定量PCR研究结果表明,BroaSEP1、BroaSEP2、BroaSEP3在发育的花芽中特异性表达,但是表达水平在不同发育时期以及野生型、多瓣型和少瓣型花芽中存在明显差异。     

昆虫抗药性中的酯酶基因扩增研究进展

<正> 基因扩增是基因组数量上呈现的不固定性,是通过改变基因组中某些基因的数量而使其产物增加的过程。 自Alt等发现哺乳动物培养细胞对药物氨甲蝶呤(methotrexate,MTX)产生抗性是由于二氢叶酸还原酶(dihydrofolate reductase,DHFR)基因扩增所致以后,在各种动物的抗     

玉米大斑病菌钙调磷酸酶A亚基的克隆与特征分析

根据已知病原真菌钙调磷酸酶A亚基(Calcineurin A, CNA)丝苏蛋白磷酸酶保守结构域设计引物, 从玉米大斑病菌cDNA中扩增出CNA基因片段。利用cDNA末端快速克隆(Rapid amplification of cDNA ends, RACE)手段获得该基因全长cDNA序列(GenBank登录号: EF 407562)。Southern杂交结果显示, 该基因在玉米大斑病菌基因组只有1个拷贝。CNA特异性抑制剂Cyclosporin A对玉米大斑病菌分生孢子和附着胞发育有抑制作用, 抑制作用与抑制剂浓度呈正相关, 相同浓度的抑制剂对附着胞形成的抑制作用大于对孢子萌发的抑制。经CsA(5µg/mL)处理后, 玉米大斑病菌分生孢子不能侵入玉米叶片, 初步表明CNA基因参与玉米大斑病菌的致病过程。