碱基编辑技术的发展与应用

碱基编辑技术,以CRISPR/Cas系统为平台,引导胞嘧啶脱氨酶或腺嘌呤脱氨酶至特定的基因组靶点,产生靶向性的C至T或者A至G的碱基转换。自碱基编辑技术问世以来,全球多个科研团队通过优化改进得到了一系列高精准性、广靶向性、小编辑框、普适性的碱基编辑器。在应用方面,碱基编辑器能够在人体细胞、动植物细胞以及胚胎中进行高效的碱基转换,在治疗人类遗传病、构建动物疾病模型、植物育种等方面具有巨大的应用潜能。本文就碱基编辑技术的发展、优化和应用等方面进行综述和展望。     

灵芝酸A对前列腺癌LNCaP细胞的生长抑制作用及机制

本研究利用alamarBlue~?测定细胞活力法、流式细胞术(annxin V-FITC)/PI双染色测定细胞凋亡法和高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)测定5α-还原酶活性法评价灵芝酸A对前列腺癌的体外抗肿瘤活性,并进一步利用流式细胞术2’,7’-二氯荧光素二乙酸酯(2’,7’-dichlorofluorescindiacetate,H2DCFDA)染色测定ROS释放量法、实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qPCR)和蛋白质免疫印迹(western blot,WB)检测雄激素受体(androgen receptor,AR)基因和凋亡相关基因表达的方法,探讨其作用机理。研究结果表明灵芝酸A可通过抑制5α-还原酶活性,抑制睾酮诱导的前列腺癌LNCaP细胞增殖,诱发细胞早期凋亡来发挥抗肿瘤活性;进一步研究表明,灵芝酸A降低前列腺癌细胞中AR的表达,并通过引发细胞线粒体功能障碍释放过量活性氧(reactive oxygen species,ROS)诱发细胞凋亡,而qPCR和WB的数据进一步表明细胞线粒体功能障碍与抑癌基因caspase-3、bad和aifm1的高表达密切相关。     

常见SPF级小鼠和大鼠肠道菌群多样性研究

目的研究常见SPF级小鼠和大鼠的肠道菌群多样性。方法分别采集广东地区三家实验动物生产单位的C57BL/6、ICR、BALB/c小鼠和Wistar、SD大鼠的盲肠内容物样品,用细菌16S rDNA通用引物扩增V4-V5区域,采用Illumina Miseq 2×300 bp测序平台进行测序,使用生物信息学方法进行微生物群落分析、Alpha多样性分析与Beta多样性分析。结果对序列去杂优化后OTU聚类分析,稀释性曲线说明本次测序的数据量合理;实验小鼠和大鼠肠道菌群共分成八个门,其中拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)占据主要地位,属水平上主要是拟杆菌属(Bacteroides)、Hungatella、副杆状菌属(Parabacteroides)、乳酸杆菌属(Lactobacillus)等;样品间差异性分析显示相同设施来源动物的菌群组成相似性较高;Alpha分析结果显示来源于同种设施的动物物种丰富度相近;Beta分析显示相同设施动物的肠道菌群差异较小,但品系对肠道菌群差异性有所影响。结论不同来源设施的饲养环境是动物肠道菌群多样性的主要影响因素,不同品系对肠道菌群多样性有一定影响。     

计算生物学分析在基因组编辑研究中的应用

基因组编辑是对基因组遗传信息进行定向改造的技术,其中CRISPR/Cas系统是目前应用最广泛的基因组编辑新技术。将先进的高通量测序以及相关计算生物分析应用于基因编辑研究,可进一步优化基因编辑效率和精度等检测流程,实现对全基因组功能基因筛选的监测。同时,利用基于生物信息及机器学习和深度学习等新方法,可对向导RNA(gRNA)的高效设计和实现对编辑效果的预测。本文将对计算生物学分析在CRISPR/Cas基因编辑系统的应用及研究进展等进行概述。     

2013—2018年上海市闵行区老年人接种23价肺炎球菌多糖疫苗的异常反应监测

目的评估2013年9月15日—2018年8月31日期间,上海市闵行区≥60岁老年人群接种1剂23价肺炎球菌多糖疫苗后的安全性。方法采用主动监测和被动监测,对接种过1剂23价肺炎球菌多糖疫苗的≥60岁老年人群进行疑似预防接种异常反应(adverse events following immunization,AEFI)监测。结果主动监测的AEFI报告发生率为167.64/10万,未见罕见严重AEFI;被动监测AEFI报告发生率为41.86/10万,主要为一般反应(36.84/10万),以局部红肿和发热为主。54.00%的AEFI发生在疫苗接种后24 h内,且一般反应持续时间均未超过3 d。AEFI报告发生率为2.50/10万,为血管水肿和淋巴结肿大。经统计学分析,主动监测和被动监测的AEFI报告发生率,差异无统计学意义(χ2=4.337、P>0.05)。结论 23价肺炎球菌多糖疫苗具有良好的安全性,可以在老年人群中大规模接种。     

不同灌溉模式对稻田土壤及糙米重金属积累的影响

为探讨降低土壤和糙米重金属的灌溉模式, 选取江西省萍乡地区的中度重金属污染稻田, 研究了灌浆期习惯性灌溉(间歇性灌溉)和长期淹水灌溉2种灌溉模式对水稻产量、糙米重金属及土壤理化性质的影响。结果表明: 与习惯性灌溉相比, 长期淹水灌溉条件下的水稻产量降低1.25%; 糙米Cd和Pb含量分别降低42.79%和3.70%, 其中糙米Cr含量显著降低44.81%, 但糙米Hg含量显著增加200%, 糙米无机As含量增加3.29%; 土壤Cd含量降低38.77%, 其中土壤有效态Cd含量和阳离子交换量显著降低72.08%和36.71%, 但土壤pH和有机质增加0.97%和6.32%; 同时相关性分析发现糙米Cr含量与土壤有机质呈显著负相关, 与阳离子交换量呈显著正相关, 糙米Hg含量与土壤有效态Cd含量和阳离子交换量呈极显著负相关。长期淹水灌溉可有效降低污染稻田土壤Cd进入水稻, 实现水稻安全生产, 但会增加糙米Hg积累和减产。     

应激与自杀、睡眠障碍的关系

自杀是复杂且致死率高的重要公共健康问题,应激和睡眠障碍均为自杀的重要风险因素,且三者之间具有密切的关联。由于应激和睡眠障碍具有可改变性,了解应激、睡眠和自杀的关系及其生理机制,有助于了解自杀的病理基础,探寻识别和干预自杀的关键靶点,促进对自杀的预防和干预。本文介绍有关应激、自杀、睡眠关联的最新研究结果,分别从 HPA轴功能、多胺应激反应系统等神经生理基础,以及基因、表观遗传修饰等遗传学的角度探讨三者关联的生理机制,探索该领域的研究挑战及未来的研究方向。     

怒江上游三种裂腹鱼类摄食及消化器官比较研究

于2017年5和6月以及9和10月在怒江西藏段收集了怒江裂腹鱼(Schizothorax nukiangensis)194尾、裸腹叶须鱼(Ptychobarbus kaznakovi)152尾,热裸裂尻鱼(Schizopygopsis thermalis)117尾。综合运用3种多元分析方法分析3种鱼类摄食及消化器官形态的种间差异,结果显示,主要种间差异部位为头部及肠道;种间形态指标均为显著性差异(P <0.05);3种裂腹鱼的头部形态已有了一定程度的分化。鱼类食物组成及食物竞争情况研究表明,怒江裂腹鱼和裸腹叶须鱼属杂食性偏动物食性鱼类,两者食物重叠指数较高(0.91);热裸裂尻鱼属杂食性偏植物食性鱼类。食物多样性指数的种间差异明显。3种裂腹鱼营养及空间生态位均有分化,摄食与水温、流速和海拔等环境因素密切相关。     

斑马鱼脾显微与超微结构

应用光学显微镜和透射电镜对斑马鱼(Daniorerio)脾的显微与超微结构进行了观察。光镜结果表明,斑马鱼的脾主要由脾髓和网状组织两部分构成,脾髓分布于整个脾,分为白髓和红髓,但界限不明显,呈混合分布。红髓染色相对较浅,占脾实质的大部分区域,主要由密集的红细胞构成,可见脾窦结构,脾索结构不明显。白髓染色较深,主要由密集的淋巴细胞构成,淋巴细胞的胞核染色较深,呈深紫色。经Gordon-Sweet银染显示网状纤维后,可清晰观察到脾小结,从而可清晰区分红髓与白髓,脾小结与哺乳动物的类似,主要是由密集的淋巴细胞构成。酸性磷酸酶染色可见斑马鱼脾内有大量吞噬性细胞存在。电镜结果显示,红髓分布有不同类型的红细胞、血小板和浆细胞,白髓分布有淋巴细胞、巨噬细胞、单核细胞、嗜中性粒细胞、浆细胞和网状细胞,淋巴细胞胞质内含有多泡体,这可能与淋巴细胞发挥免疫功能有着密切联系。斑马鱼脾与大多数硬骨鱼相似,未观察到椭球这一特殊结构。     

LIN28A在GT1-7细胞中过表达对性发育相关基因的影响

[目的]在GT1-7细胞过表达LIN28A,研究其与性发育相关基因表达是否存在调控关系; RNA-seq发现LIN28A参与调控性发育的信号通路和基因。[方法]构建LIN28A慢病毒过表达载体,转染GT1-7细胞,Real-Time PCR检测LIN28A和性发育相关基因在mRNA水平表达变化;将过表达LIN28A的GT1-7细胞进行RNA-seq、生物信息学分析、Real-Time PCR验证,找到影响性发育的信号通路和基因。[结果]与对照相比,LIN28A在GT1-7细胞过表达18倍(P <0. 001),KISS1在mRNA水平显著升高(P <0. 01); KEGG分析,LIN28A相关的差异基因在MAPK信号通路差异显著,MAPK通路筛选到多个性发育相关基因(Fgf21、JUN、Cyp1a1、Rasgrp2),Real-Time PCR验证它们在mRNA水平差异显著(P <0. 05)。[结论]成功构建LIN28A慢病毒过表达载体,LIN28A在GT1-7细胞中过表达会促进KISS1的表达,并且LIN28A可能通过MAPK通路调控性发育。