基因工程国内外进展和差距

基因工程是分子水平上的遗传工程。它主要运用重组DNA技术,在特殊酶的作用下,在体外人工连接来自不同生物体的目的基因于有自主复制能力的载体(质粒)DNA中,建成重组DNA的质粒:将此重组质粒送入受体生物细胞去复制和表达,达到遗传物质的转移,产生所需蛋白质。重组DNA技术的主要环节有:目的基因的分离或克隆、体外重组、载体传递或转染和复制、受体细胞繁殖和表达、蛋白质提纯和制备等。基因工程的最大特点是,打破了生物种间界限,使微生物、动植物、甚至人类之间的遗传物质可以互相转移和重组。     

超声诱导基因转移

植物基因工程的关键技术之一,是把外源基因导入植物细胞.目前,植物细胞的基因转移方法有:(1)农杆菌Ti或Ri质粒载体法;(2)病毒载体法;(3)磷酸钙核酸沉淀吸收法;(4)PEG介导DNA直接转移法;(5)脂质体载体法;(6)显微注射法;(7)电激基团转移法:(8)基因枪喷射法;(9)激光微束法等.前两种方法是以生物体作为载体介导基因转移,属生物方法中间三种方法是以化学药物介导基因转移.属化学方法;后四种是以物理手段介导基因转(?)属物理方法.由于物理方法操作比较简单,不受宿主范围的限,因此近年(?)发展迅速.     

生物工程技术讲座[八]

应用微细胞检测基因产物的方法由于质粒和噬菌体等的DAN分子能在细胞内进行自我复制,以及DNA重组技术的普及,质粒DNA做为异源性DNA分子的载体,在基因工程中目前已被广泛应用。在克隆或分析真核生物或原核生物的多种不同基因时,常用检测基因表达来确定其存在。把含有某一目的基因的DNA片段和载体质粒的DNA进行重组,再通过重组DNA在受体细胞中的转录、翻译、     

丙型肝炎病毒NS5A基因在昆虫细胞中的表达及其分布研究

应用PCR方法从含有丙肝病毒全部非结构蛋白基因的质粒pBAC25中扩增出全长的NS5A基因DNA片段(约1.34kb),PCR扩增NS5A基因片段克隆到转移载体pBlueBacHisA中.重组转移质粒pBlueBacHis5A DNA与野生型杆状病毒(AcNPV)DNA共转染SF-9昆虫细胞,通过空斑纯化获得带有NS5A基因的重组病AcNS5A.对重组病毒基因组DNA进行酶切和PCR鉴定,证实HCV NS5A基因已插入重组病毒基因组中.AcNS5A感染SF-9细胞后,在细胞中表达出一条64kD的蛋白,用Western-blot分析,结果表明这种蛋白与抗HCV HS5A特异性抗体发生强烈反应,说明NS5A基因已在细胞中得到表达,应用免疫荧光技术与免疫组化技术进一步研究NS5A蛋白在昆虫细胞中不同时间的表达情况及其分布,结果表明,NS5A蛋白在AcNS5A重组病毒感染细胞24h后主要分布在细胞质膜上,而在48h后则同时分布于细胞质膜和细胞核内,在72h则完全布满整个细胞,我们认为NS5A蛋白定位于质膜和细胞核中,暗示着在病毒复制过程中NS5A蛋白可能参与病毒RNA在质膜上复制和细胞基因表达的调控.     

丙型肝炎病毒NS5A基因在昆虫细胞中的表达及其分布研究

应用PCR方法从含有丙肝病毒全部非结构蛋白基因的质粒pBAC25中扩增出全长的NS5A基因DNA片段（约1.34kb),PCR扩增NS5A基因片段克隆到转移载体plueBacHisA中。重组转移质粒pBlueBacHis5ADNA与野生型杆状病（AcNPV)DNA共转染SF-9昆虫细胞,通过空斑纯化获得带有NS5A基因的重组病AcNS5A,对重组病毒基因组DNA进行酶切和PCR鉴定,证实HCV NS5A基因已插入重组病毒基因组中,AcNS5A感染SF-9细胞后,在细胞中表达出一条64kD的蛋白,用Western-blot分析,结果表明这种蛋白与抗HVCHS5A特异性抗体发生强烈反应,说明NS5A基因已在细胞中得到表达,应用免疫荧光技术与免疫组化技术进一步研究NS5A蛋白在昆虫细胞中不同时间的表达情况及其分布,结果表明,NS5A蛋白在AcNS5A重组病毒感染细胞24h后主要分布在细胞质膜上,而在48h后则同时分布于细胞质膜和细胞核内,在72h则完全布满整个细胞,我们认为NS5A蛋白定位于质膜和细胞核中,暗示着在病毒复制过程中NS5A蛋白可能参与病毒RNA在质膜上复制和细胞基因表达的调控。     

农杆菌与植物细胞的相互作用

近年来,植物遗传工程的研究进入了一个飞速发展的时期。T_i质粒和R_i质粒是应用最普遍的两个基因工程的载体。它们是分别存在于根癌农杆菌(Agrobaeterium tumofaciens)和发根农杆菌(A.rhizogenes)细胞核外的一种双链环状DNA。人们将控制优良性状(如高产、抗病虫害、抗旱等)的基因通过一定方法整合到T_i或R_i质粒上的T-DNA区,然后借助于农杆菌对植物的感染,将外源基因引入植物细胞并整合     

复制缺陷型人泡沫逆转录病毒载体构建和外源基因表达

在人泡沫逆转录病毒 (humanfoamyvirus ,HFV)原病毒全长克隆pHRSV13的基础上 ,缺失病毒基因组的env基因和bel基因 ,构建了一个表达标记基因neo和报道基因 gfp的重组人泡沫病毒载体质粒pGPSNI GFP。在与辅助质粒 p△GP共转染情况下 ,得到复制缺陷型的重组病毒颗粒GPSNI GFP。该病毒颗粒可以感染多种宿主细胞 ,将携带的外源基因整合于细胞染色体DNA上并实现表达     

复制缺陷型人泡沫逆转录病毒载体构建和外源基因表达

在人泡沫逆转录病毒(human foamy virus,HFV)原病毒全长克隆pHRSV13的基础上,缺失病毒基因组的env基因和bel基因,构建了一个表达标记基因neo和报道基因gfp的重组人泡沫病毒载体质粒pGPSNI-GFP.在与辅助质粒p△GP共转染情况下,得到复制缺陷型的重组病毒颗粒GPSNI-GFP.该病毒颗粒可以感染多种宿主细胞,将携带的外源基因整合于细胞染色体DNA上并实现表达.     

麦类作物遗传转化

麦类作物包括小麦(Triticum aestivum L.)、硬粒小麦(Triticum turgidum con v.durum Dest.e.m)、大麦(Hordeum vulgare L.)、黑麦(Secale cereal L.)、燕麦(Avena sativa L.)及小大麦(×Tritordeum Ascherson et Graebuer.).自从基因枪被发明以来,科学家们已经利用来自麦类作物的幼胚、 盾片、成熟种子胚、花粉粒、花药、幼穗、叶基组织、发芽种子幼苗的顶端分生组织及其愈伤组织或培养物作为外植体,通过基因枪、农杆菌介导、 PEG法、电激法、微注射法、硅化纤维素介导、幼穗注射法等技术先后将一些选择标记基因、报告基因和有用的目的基因如抗真菌、抗虫、 籽粒品质、抗干旱基因等转化到麦类作物中.转基因植物表现为抗性增强或籽粒的加工品质提高和营养成份增加.被转化的基因通常以单位点多拷贝的形式随机整合到受体细胞的基因组中,并以孟德尔规律遗传.整合位点一般分布在染色体的近端粒区域,整合的拷贝数大多为5～10个拷贝,最高可达到50个拷贝.在转化过程中,被转化的质粒上的片段包括选择标记基因、目标基因、甚至质粒的抗生素基因和其他无关序列,随机地连接并形成多个分子量大小不等,组成成分不同的分子簇,或首先由其中一个分子簇整合到植物基因组中,这会导致在整合位点附近产生"热点",易于其他分子簇在此处整合,从而完成两期整合;或被转化的质粒上的选择标记基因、目标基因、质粒的抗生素基因和其他无关序列、植物基因组DNA等片段共同形成各种不同类型的分子簇,当植物细胞染色体复制时,在复制叉处整合到植物基因组中.转基因可以在各种水平上表达,也会时常发生基因沉默,这会导致转基因植物DNA水平上表达但在蛋白质水平上不表达,后代偏向分离,沉默的转基因重新表达.转基因的位置效应、甲基化和启动子都会诱发转基因沉默.在麦类作物中,35S启动子易于导致转基因沉默,应尽量减少使用.转基因还导致被转化麦类作物在农艺性状和细胞学上的变异.目前,麦类作物遗传转化已经成为一种常规的技术,转基因麦类作物正开始进入商业应用阶段.相信多种转化新技术的应用和发展将会培育出高产、稳产、优质、低投入的各类品种和种质.     

TT病毒ORF2在Cos7细胞中的表达及蛋白质定位

应用PCR方法从含有TTVirus ORF2的质粒pET-His-TTV2中扩增出606bp的蛋白质编码区,并将其克隆到真核表达载体pEGFP-N1中以表达成GFP-VP2融合蛋白.构建出的重组质粒pEGFPTTV2经过酶切分析和PCR鉴定.用脂质体介导法将pEGFPTTV2质粒DNA转染Cos7细胞,通过RT-PCR分析,证实细胞中存在ORF2基因的转录产物.用共聚焦显微镜结合PI染色技术研究TTV VP2蛋白在细胞中的分布情况.结果表明,TTV VP2分布在细胞质中和细胞核膜内侧.因此推测VP2作为一种非结构蛋白,功能可能是参与病毒DNA的复制或转录.     

高效转移基因组DNA的阳离子法

目前把外源基因引入植物的方法通常是只利用克隆基因作为供体DNA.然而,许多重要的农艺性状是由多基因或未知基因所控制.借助于原生质体融合或染色体转移已完成了未克隆基因组DNA对原生质体的转移,获得了含多基因大片段DNA的转移.但是,这些方法太难且复杂,常常只能采用限定量的基因型. Metapontum Agrobios的N.M.Antonelli和依阿华州立大学的J.Stadler开发了把未克隆基因转移到植物细胞的简便方法.此方法(以前曾用于哺乳动物细胞转化)过程是:(1)先用聚合阳离子Polybrene(Aldrich)预处理原生质体,然后加入DNA或(2)将     

发根农杆菌及其应用

农杆菌是一类侵染性非常广泛的Ｇ-土壤杆菌,农杆菌质粒介导的基因转移系统是植物基因工程中比较完善与有效的基因转移方法。在众多的转基因植物中有80%是由农杆菌介导转化的,但其中大部分是有根癌农杆菌Ｔｉ质粒介导法获得的。根癌农杆菌含有的Ｔｉ质粒,能诱导被侵染的植物细胞形成肿瘤,即诱发冠瘿瘤。发根农杆菌含有Ｒｉ质粒,侵染植物后能诱发植物细胞产生毛发状根,即发根瘤。近年来的研究发现发根农杆菌Ｒｉ质粒介导法比Ｔｉ质粒法具有一定优越性而被广泛重视,而且由其转化获得转基因植物和生物有效成分的报道愈来愈多,本文主要讨论发根农…     

APOBEC3A通过脱氨基作用抑制HBV复制

目的:研究APOBEC3A抑制HBV复制的分子机制。方法:首先在肝癌细胞HuH7中过表达APOBEC3A,通过MTT法检测了APOBEC3A对细胞毒性的影响;通过免疫荧光检测了APOBEC3A在细胞中的定位,通过IP试验进一步证实了APOBEC3A与病毒颗粒的相互作用;并通过ELISA,特异性荧光定量PCR检测了HBV复制的参数包括上清中HBsAg,病毒核心颗粒中HBV DNA以及核内的cccDNA的表达水平;最后通过3D PCR方法分析了核心颗粒中HBV DNA脱氨基作用。结果:过表达APOBEC3A对HuH7细胞毒性没有显著性差异;APOBEC3A主要位于细胞核,但APOBEC3A可以与病毒颗粒结合,在逆转录环节对HBV复制发生抑制作用;共转染HBV复制质粒和APOBEC3A表达质粒后,细胞上清中HBsAg,核心颗粒中的HBV DNA以及核内的cccDNA均显著下降;最后通过3D PCR和克隆测序表明核心颗粒中的HBV DNA负链发生了大量的G-A突变,同时正链也发生了较多的C-T突变。结论:APOBEC3A可与病毒颗粒结合,在HBV复制的逆转录环节可作用于HBV单链,发生脱氨基作用,从而抑制HBV的复制。     

DNA基因库的同源重组筛选

专利为鉴别和分离真核寄主基因库中目标DNA的同源重组法(Ⅰ),包括:(a)制备真核细胞DNA基因库,其中可发生导入DNA与寄主细胞现有DNA间的重组;(b)导入在真核寄主细胞中可复制并含选择性标记基因,与目标DNA部分同源的DNA序列的目标DNA载体质粒YIp;(c)重组;和(d)选择转化体。专利还包括:(1)用(Ⅰ)分离到的哺乳动物、人或植物DNA或基因;(2)带至少缺失1个选择性标记染色体的酿酒酵母TD7-16d、IV-16d和MGD131-10;(3)质粒p184DLARG及其功能性等同物;(4)在     

TT病毒ORF2在Cos7细胞中的表达及蛋白质定位

应用PCR方法从含有1TrVirusORF2的质粒pET-His-TTV2中扩增出606bp的蛋白质编码区,并将其克隆到真核表达载体pEGFP．NI中以表达成GFP—VP2融合蛋白。构建出的重组质粒pEGFPTFV2经过酶切分析和PCR鉴定。用脂质体介导法将pEGFPTTV2质粒DNA转染Cos7细胞,通过RT-PCR分析,证实细胞中存在ORF2基因的转录产物。用共聚焦显微镜结合PI染色技术研究1TTV P2蛋白在细胞中的分布情况。结果表明,1TrVVP2分布在细胞质中和细胞核膜内侧。因此推测VP2作为一种非结构蛋白,功能可能是参与病毒DNA的复制或转录。     

利用PEG法对GUS基因在几种杨树原生质体中瞬间表达的研究(简报)

建立合适的外源基因转移系统是植物基因工程的一个至关重要的方面。外源基因的瞬间表达能够在短时间内确定外源基因是否转移到植物细胞中,从而确定重组质粒DNA上的启动子对于某一受体系统是否有效。利用PEG(聚乙二醇)法或电激法进行直接基因转移在火     

重组DNA技术在昆虫学中的应用

重组DNA技术即基因工程,亦为人们称做基因克隆或基因操作。重组DNA技术已被应用于昆虫学的基础研究和应用研究中。本文首先对重组DNA技术及基因转移技术(在昆虫学研究中与重组DNA技术配合应用的重要手段)作一简述,然后着重介绍这些技术在昆虫学研究中的应用概况。 重组DNA技术 重组DNA技术就是将DNA从细胞中分离出来,切割成片段,与载体DNA连接,形成重组DNA分子,然后导入宿主细胞,进行复制。     

遗传工程的成就和展望

遗传工程一般是指将外源基因与DNA载体结合,形成重组DNA,然后引入到受体细胞,使外源基因复制并产生相应基因产物的技术,亦称为基因工程或重组DNA技术。也有人把细胞融合和染色体工程包括在遗传工程的范畴之内。 五十年代和六十年代分子遗传学的蓬勃发展,使人们搞清了基因的本质以及遗传信息复制和传递的机制,再加上七十年代初限制性内切酶的发现,基因分离技术的进展和细胞转化方法的建立,使遗传工程这门定向改造生物的新技术应运而生。1973年,Cohen等使大肠杆菌的抗四环素质粒和抗链霉素质粒在试管中重组,并在大肠杆菌中表达,进行了第一项遗传工程实验。     

植物基因载体—Ti质粒的应用方法<下>

根癌农杆菌使许多双子叶植物产生冠瘿瘤是其Ti质粒的T区DNA转入植物细胞的结果,Ti质粒是天然的植物基因载体。为克服直接操作Ti质粒的困难,人们构建了中间载体,将嵌合基因插入中间载体构成表达载体。改建的Ti质粒——pGV 3850等系统,是缺失了致瘤基因,但保持转化植物细胞的能力的Ti质粒。双质粒系统,SEV系统则是进一步完善化的Ti质粒载体。另外我们还讨论了构建其它基因载体,开辟多种转化途径的必要性。