微生物基因组精简优化的研究进展

微生物基因组精简优化是构建合成生物学底盘细胞的重要策略.文中从基因组精简的整体设计出发,归纳了微生物的必需基因及其确定方法,重点介绍了各种微生物基因组精简策略,分析了多种基因组精简菌株的特点,充分展示了基因组精简优化在构建合成生物学底盘细胞中的重要作用.     

蛋白激酶C_ζ对小鼠受精卵发育早期基因组转录活化的影响

为研究蛋白激酶Cζ (proteinkinaseCζ ,PKCζ)在小鼠受精卵细胞早期发育过程中对胚胎基因组活化影响 ,采用免疫印迹和细胞免疫荧光的方法 ,观察PKCζ的抑制剂对小鼠受精卵 1 细胞期G1和G2 不同时期小鼠受精卵基因组活化的影响 .小鼠 1 细胞期受精卵蛋白激酶C (PKC)的活性不断增加 ,并在G2 期达到最高 .PKC的抑制剂calphostinC可以明显抑制PKC的活性达 4 7% .同时calphostinC对受精卵 1 细胞期基因组的早期活化具有显著的抑制作用 (P <0 0 1) .在小鼠 1 细胞期受精卵的G2 期 ,具有活性的磷酸化PKCζ的含量明显多于G1期和卵母细胞MⅡ期 ,分别比它们高2 7%和 110 % .PKCζ的特异性抑制剂可以抑制受精卵 1 细胞期基因的转录和活化 (P <0 0 5 ) .实验结果表明 ,PKCζ参与了小鼠受精卵基因组早期转录的调控     

植物功能基因组研究进展

随着植物基因组计划的深入,植物基因组学研究的重点已经转变为基因组功能的研究,即利用基因组序列的信息和高通量的系统分析技术,在基因组水平研究植物结构和组织与植物功能在细胞、有机体和进化上的关系.对功能基因组学研究的内容、方法以及最新研究进展进行了综述.     

稳定表达HLA-A33蛋白细胞系的建立

旨在构建能稳定表达HLA-A33蛋白的细胞系,并观察其在细胞中的表达水平.首先克隆取得HLA-A33基因,并将其插入慢病毒载体,经酶切和测序鉴定,确定载体构建正确.通过慢病毒系统感染正常RD细胞,将HLA-A33基因整合进RD细胞的基因组.提取构建细胞系的基因组做PCR鉴定,并通过免疫荧光和蛋白免疫印迹法检测,结果显示,HLA-A33基因成功整合入RD细胞基因组中,且在重组细胞系中成功表达.该细胞系可为A33等位基因与HBV感染后的慢性化以及EV71感染的相关研究提供试验参考.     

微生物基因组简化的研究进展

微生物基因组简化是合成生物学研究热点之一。基因组的适度精简可使细胞代谢途径得以优化,改善细胞对底物、能量的利用效率,大大提高细胞生理性能的预测性和可控性。基因组简化细胞将为生物技术的应用提供理想的底盘细胞。同顾了构建基因组简化细胞的研究策略、研究方法及一些模式生物相关研究进展,总结了基因组简化研究所面临的问题及解决办法,对基因组减小化研究发展趋势前景进行了展望。     

中国东北地区人乳头瘤病毒16型全基因组克隆及HPV16.HaCaT重组细胞模型的构建及初步鉴定

为构建含东北地区人乳头瘤病毒16型(HPV16)全基因组的HPV16.HaCaT细胞模型,收集中国东北地区HPV16单一感染患者宫颈脱落细胞,提取DNA,将HPV16全基因组分成4个区段,通过4对特异性引物对HPV16全基因组进行分段扩增,测序后进行序列拼接及核酸序列分析,克隆HPV16全基因组序列;通过细胞转染,构建含HPV16全基因组的HPV16.HaCaT重组细胞模型;利用聚合酶链式反应(PCR)和细胞免疫荧光法检测重组细胞内HPV16早期基因的表达.成功克隆出中国东北地区HPV16全基因组序列(GenBank登录号:MW320358);构建了东北地区HPV16全基因组的重组质粒及HPV16.HaCaT重组细胞模型;证明了 HPV16早期基因E1-E4、E5、E6和E7在重组细胞模型内均有表达,从而获得中国东北地区HPV16全基因组序列及含有HPV16全基因组的HPV16.HaCaT重组细胞模型.     

猪传染性胃肠炎病毒的分离鉴定及全基因组序列分析

采用ST细胞培养,免疫荧光、理化试验、中和试验、电镜观察等方法,从四川疑似猪腹泻病料中分离到1株猪传染性胃肠炎病毒,命名为SC-Y.分离株在ST细胞上盲传至第8代时可出现稳定的细胞病变,病毒滴度TCID50为10-3.664/0.05m1,中和指数为52.应用长链RT-PCR技术成功地扩增出了覆盖SC-Y株全长基因组的5个片段,通过BioEdit软件对测序结果进行拼接,确认SC-Y株基因组全长28 590bp,包括7个开放阅读框,基因组5非编码区长315nt,3'端非编码区长277nt.TGEV基因组系统进化树显示,SC-Y株与美国Purdue株可能来源于共同的祖先.     

单细胞全基因组扩增技术与应用

同一组织中的细胞往往具有类似的结构和功能,然而通过对单个细胞进行测序分析后,发现每个细胞都具有一定异质性.单细胞全基因组扩增技术是进行单细胞测序的前提,该技术可用于揭示单细胞基因组结构差异,同时在肿瘤研究、发育生物学、微生物学等研究中发挥重要作用,并成为生命科学研究技术的热点之一.单细胞全基因组扩增技术的难点在于单细胞的分离和全基因组的扩增.本文介绍了单细胞全基因组扩增技术中常用的单细胞分离技术和单细胞全基因组扩增技术,并对各技术间的优缺点进行比较,同时着重讨论该技术在肿瘤研究、发育生物学和微生物学研究中的应用.     

隐球菌免疫相关的甘露糖受体MR重组腺病毒载体的构建及鉴定

目的 从巨噬细胞系RAW264.7基因组中扩增甘露糖受体(MR)基因,克隆至穿梭质粒后包装重组腺病毒,以进一步研究甘露糖受体MR基因对树突状细胞参与抗新生隐球菌免疫的影响.方法 采用PCR方法以及基因重组方法扩增并克隆巨噬细胞基因组中的MR基因,包装能表达MR蛋白的重组腺病毒.结果 从巨噬细胞基因组获得MR全基因,克隆至pShuttle-CMV载体,包装了MR的重组腺病毒AD-MR,并在HEK293细胞中获得了表达.结论 成功克隆巨噬细胞MR基因并构建了可表达MR基因的重组腺病毒载体,为进一步研究MR基因在树突状细胞参与新生隐球菌免疫中的作用奠定基础.     

CRISPR/dCas9系统在活细胞成像领域的研究进展

研究不同基因、染色体以及基因与染色体之间的时空关系在遗传学、发育生物学和生物医学等领域具有重要意义。CRISPR/Cas9基因编辑技术具有优异的靶向性,已经成为应用最广泛的基因编辑工具。近年来,研究人员基于Cas9的核酸酶失活突变体dCas9发展了一系列先进的活细胞成像技术,为染色质、基因组特定位点的高分辨成像提供了快速、方便的研究工具。文中从细胞递送方式、荧光信号优化以及正交多色成像3个方面对CRISPR/dCas9系统在活细胞成像中的研究进展进行了综述,并对该领域的发展趋势进行了展望。     

CRISPR Primer Designer:Design primers for knockout and chromosome imaging CRISPR-Cas system

The clustered regularly interspaced short palin-dromic repeats (CRISPR)-associated system enables biologists to edit genomes precisely and provides a powerful tool for perturbing endogenous gene regula...     

超分辨显微成像技术在活细胞成像中的应用与发展

超分辨显微成像技术（super-resolution microscopy，SRM）可以绕过光学衍射极限对成像分辨率的限制，让以前观察不到的纳米级结构实现可视化，这一重大研究进展推动了现代生命科学和生物医学研究的进步与发展. 细胞是生物体的基本组成单位，对活细胞内部的细微结构和动力学过程进行研究是掌握生命本质必不可少的途径. 但由于成像原理或条件的限制，早期的SRM技术在活细胞成像应用方面受到了不同程度的限制. 近几年来，随着SRM和相关技术的发展，SRM在活细胞成像研究中的应用也越来越多. 本文简要介绍目前常见的几种SRM技术的基本原理和特点，并在此基础上着重阐述它们在活细胞成像应用中所取得的最新研究进展和发展方向.     

CRISPR/Cas system: An emerging technology in stem cell research

The identification of new and even more precise technologies for modifying and manipulating the genome has been a challenge since the discovery of the DNA double helix. The ability to modify selectively specific genes provides a powerful tool for characterizing gene functions, performing gene therapy, correcting specific genetic mutations, eradicating diseases, engineering cells and organisms to achieve new and different functions and obtaining transgenic animals as models for studying specific diseases. Clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)/Cas9 technology has recently revolutionized genome engineering. The application of this new technology to stem cell research allows disease models to be developed to explore new therapeutic tools. The possibility of translating new systems of molecular knowledge to clinical research is particularly appealing for addressing degenerative diseases. In this review, we describe several applications of CRISPR/Cas9 to stem cells related to degenerative diseases. In addition, we address the challenges and future perspectives regarding the use of CRISPR/Cas9 as an important technology in the medical sciences.     

快速构建CRISPR/Cas9基因组靶向编辑系统

CRISPR/Cas9核酸酶作为一种新的基因组靶向编辑技术,已成功应用于多种动植物基因组修饰研究. CRISPR/Cas9作用后的阳性细胞筛选和富集是该技术的关键之一. 本研究以鸡EAV-HP（endogenous avian retrovirus-HP）基因和MSTN（myostatin）基因为例,从靶位点的选择、表达载体构建、双基因报告载体构建和核酸酶活性验证4个方面,系统研究了CRISPR/Cas9核酸酶技术平台. 结果表明,利用寡聚核苷酸直接退火方法,构建表达载体和报告载体的阳性率分别高达100%和89.5%. 报告载体的PuroR（puromycin resistant gene）和eGFP（enhanced green fluorescent protein）基因的成功表达表明,构建的CRISPR/Cas9系统能有效切割靶序列,并用于后续阳性克隆的筛选和富集. 本方法摒弃了传统分子克隆的PCR扩增和酶切处理目标基因的方法,而是利用寡聚核苷酸直接退火获得含有黏性末端的目标DNA,简化了载体构建过程,低成本且快速获得CRISPR/Cas9基因组靶向编辑系统.     

利用CRISPR/Cas9技术对人多能干细胞进行高效基因组编辑

CRISPR/Cas9技术提供了一个全新的基因组编辑体系。本文利用CRISPR/Cas9平台,在人胚胎干细胞株中对选取的一段特定基因组区域进行了多种基因组编辑：通过在基因编码框中引入移码突变进行基因敲除;通过单链DNA提供外源模板经由同源重组定点敲入FLAG序列;通过同时靶向多个位点诱导基因组大片段删除。研究结果表明CRISPR/Cas9可以对多能干细胞进行高效基因编辑,获得的突变干细胞株有助于对基因和基因组区域的功能进行分析和干细胞疾病模型的建立。     

CRISPR/Cas9‐mediated genome modification in the mollusc,Crepidula fornicata

The discovery and application of the CRISPR/Cas9 genome editing method has greatly enhanced the ease with which transgenic manipulation can occur. We applied this technology to the mollusc, Crepidula fornicata, and have successfully created transgenic embryos expressing mCherry fused to endogenous β‐catenin. Specific integration of the fluorescent reporter was achieved by homologous recombination with a β‐catenin‐specific donor DNA containing the mCherry coding sequence. This fluorescent gene knock‐in strategy permits in vivo observations of β‐catenin expression during embryonic development and represents the first demonstration of CRISPR/Cas9‐mediated transgenesis in the Lophotrochozoa superphylum. The CRISPR/Cas9 method is a powerful and economical tool for genome modification and presents an option for analysis of gene expression in not only major model systems, but also in those more diverse species that may not have been amenable to the classic methods of transgenesis. This approach will allow one to generate transgenic lines of snails for future studies. genesis 53:237–244, 2015. © 2014 Wiley Periodicals, Inc.     

CRISPR/Cas系统：RNA靶向的基因组定向编辑新技术

CRISPR/Cas系统广泛存在于细菌及古生菌中, 是机体长期进化形成的RNA指导的降解入侵病毒或噬菌体DNA的适应性免疫系统。对Ⅱ型CRISPR/Cas系统的改造使其成为继锌指核酸酶(ZFNs)和TALE核酸酶(TALENs)以来的另一种对基因组进行高效定点修饰的新技术, 与ZFNs和TALENs相比, CRISPR/Cas系统更简单, 并且更容易操作。文章重点介绍了Ⅱ型CRISPR/Cas系统的基本结构、作用原理及这一技术在基因组定点修饰中的应用, 剖析了该技术可能存在的问题, 展望了CRISPR/Cas系统的应用前景, 为开展这一领域的研究工作提供参考。     

Recent advances in CRISPR/Cas9 mediated genome editing in <Emphasis Type="Italic">Bacillus subtilis</Emphasis>

Genome editing using engineered nucleases has rapidly transformed from a niche technology to a mainstream method used in various host cells. Its widespread adoption has been largely developed by the emergence of the clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR) system, which uses an easily customizable specificity RNA-guided DNA endonuclease, such as Cas9. Recently, CRISPR/Cas9 mediated genome engineering has been widely applied to model organisms, including Bacillus subtilis, enabling facile, rapid high-fidelity modification of endogenous native genes. Here, we reviewed the recent progress in B. subtilis gene editing using CRISPR/Cas9 based tools, and highlighted state-of-the-art strategies for design of CRISPR/Cas9 system. Finally, future perspectives on the use of CRISPR/Cas9 genome engineering for sequence-specific genome editing in B. subtilis are provided.     

植物基因组编辑检测方法

以CRISPR/Cas9技术为代表的基因组编辑在生物领域的革命性应用使得生命科学研究迈入新篇章。该技术以其灵活性、易用性且扩展性强等优势,大大加快了基因工程研究,也加速了植物分子育种的步伐。但是,遗传转化过程中产生大量潜在的基因编辑植株,使得早期高通量快速筛选和检测目标编辑植株面临很大挑战。本文综述了近年来植物基因组编辑检测的各种方法,比较了其优缺点和适用范围;同时,还对近几年植物基因组编辑检测方法的发展趋势进行了深入分析和展望,以期对基因组编辑技术在植物中的应用提供参考。