Bst DNA聚合酶大片段在全基因组扩增中的应用

Bst DNA聚合酶大片段作为一种常用的DNA聚合酶,因其独特的特点:能引发链置换反应、高保真、耐高温等,而成为一种重要的DNA多重置换扩增酶。目的:为减少成本,设计一种高产,方便且扩增活性高的Bst DNA聚合酶大片段表达体系;探究该酶应用于胃癌石蜡包埋组织基因组DNA的扩增条件。方法:采用p TWIN1质粒作为载体克隆表达Bst DNA聚合酶大片段,应用几丁质亲和层析柱纯化该酶,使用该酶对人类基因组DNA进行不同温度下扩增,探究其最适反应温度,并据此对胃癌石蜡包埋组织基因组DNA进行扩增。结果:由此得到的Bst DNA聚合酶大片段能运用于胃癌石蜡包埋组织基因组DNA的扩增,扩增效率可达200倍,并能应用于a CGH芯片。结论:扩增得到保真性高,覆盖基因组范围大的DNA扩增产物。该应用与a CGH结合,使得对少量的癌症石蜡包埋组织DNA样本进行全基因组扩增,并进行其基因拷贝数变异研究成为可能。     

新疆典型蝗虫适生区分布预测

新疆草原面积广阔,农牧业地位突出,蝗灾对当地经济、生态威胁很大,近年新疆极端天气日渐频发,蝗灾监测与防治任务艰巨。以意大利蝗、西伯利亚蝗和亚洲飞蝗为代表的蝗虫数据为基础,综合考虑对蝗虫各生命周期有重要影响的环境因素,运用BIOCLIM模型、领域模型(DOMAIN)、马氏距离模型(MAHAL)、广义线性模型(GLM)、随机森林模型(RF)、提升回归树模型(BRT)、支持向量机模型(SVM)、最大熵模型(MaxEnt)等八种经典物种分布模型及集成模型对新疆典型蝗虫适生区展开了预测。结果表明：(1)不同模型对新疆典型蝗虫适生区预测存在差异,其中DOMAIN最差(曲线下面积(AUC)=0.688,真实技巧统计(TSS)=0.301),而提升回归树(BRT)最佳(AUC=0.920,TSS=0.910),基于BRT、SVM和MaxEnt 3个集成模型预测的新疆蝗虫适生区可靠性更高;(2)新疆典型蝗虫不同等级适生区面积约56.844万km²,占新疆总面积的36%,其中高适生区面积16.568万km²;(3)新疆典型蝗虫适生区主要集中于北疆阿勒泰、塔城地区...     

大鵟对不同数量布氏田鼠越冬洞群的选择偏好

布氏田鼠(Lasiopodomys brandtii)在冬季会形成数量不同的越冬集群,不同大小的集群会面临着不同的捕食风险。2004年秋季在内蒙古锡林郭勒盟典型鼠害草场,采用鼠洞口数量多少作为布氏田鼠秋季集群大小的指标,分析了大鵟(Buteo hemilasius)对不同大小集群的布氏田鼠集群的捕食选择偏好。结果表明：大鵟优先选择集群数量高的布氏田鼠集群,这表明数量高的布氏田鼠集群更容易吸引猛禽类天敌的捕食,该结果可以解释布氏田鼠在秋季出现的分群行为。由于捕食风险的存在,布氏田鼠借助秋季的分群行为以降低冬季集群大小和被捕食风险,从而避免成为捕食性天敌首要攻击的目标,该结果验证了最优集群理论。     

气候变化情景下大沙鼠潜在地理分布

大沙鼠（Rhombomys opimus）是中亚地区典型的荒漠啮齿动物,其采食和掘洞行为造成了荒漠林和荒漠草原退化加剧,生态环境恶化。基于大沙鼠分布数据、气候、土壤和地形因子数据,采用MaxEnt模型预测大沙鼠在当前气候和温室气体低、中、高3种浓度排放情景下2050年和2070年的潜在适生区,分析亚洲大陆未来气候条件下大沙鼠适生面积和分布格局的变化趋势,探讨影响大沙鼠分布的主要环境因子。结果表明：模型AUC（Area Under Curve）值达到0.9以上,预测的准确性达到"极好"。经刀切法分析（Jackknife）表明,影响大沙鼠在适生区分布最主要的环境变量为温度季节性变化的标准差、土壤基本饱和度、最干季度降水量、最暖季度降水量和土壤可交换钠盐。Rcp2.6、Rcp4.5和Rcp8.5三种气候场景下2050年高适生区面积较当前分别增长15.78%、15.10%和13.44%;Rcp2.6、Rcp4.5和Rcp8.5三种气候场景下2070年高适生区面积较当前增长8.32%、13.18%和18.18%。中国大沙鼠适生区范围内,新疆所分布的大沙鼠适生区分布范围变化较大,3种情景模式下大沙鼠的适生区位置向新疆北部扩张;甘肃适生区位置向西北部扩张;内蒙西北部和阿拉善地区大沙鼠的适生区位置向四周扩张。研究揭示了未来气候下大沙鼠高适生区范围和空间变化,并得到影响其分布的主要环境变量,对其防控具有重要意义。     

基因组改组技术快速提高扩展青霉碱性脂肪酶产量

应用基因组改组技术快速提高扩展青霉碱性脂肪酶的产量。采用经过多代诱变的碱性脂肪酶产生菌扩展青霉(Penicillium expansum)FS8486以及分离自新疆火焰山口土样的溜曲霉(Aspergillus tamarii)FS-132作为出发菌株,经过两轮基因组改组,得到数株优良子代。其中一株酶活较出发菌株FS8486提高317%。对亲本与子代菌株的形态型、RAPD(随机扩增多态性DNA)多态性和脂肪酸组成分析初步确定筛选获得的菌株为亲本的改组子代。首次将基因组改组技术成功应用于真核微生物基因组改造,短期内使目标代谢产物获得提高,这对于在真核微生物育种中进一步推广该技术具有重要意义。     

随机突变文库构建与筛选研究进展

定向进化是一个循环过程,在构建多样化基因序列和筛选功能基因变体之间交替进行.该技术目前已被广泛应用于DNA序列、基因功能和蛋白质结构的优化和分析.定向进化包括随机基因文库的生成、基因在合适宿主中的表达和突变文库的筛选.构建基因文库的关键是库容量和突变多样性,而筛选变体的关键是高灵敏度和高通量.文中讨论了定向进化技术的最...     

哺乳动物单细胞研究技术的现状与未来

近年来,生命科学和医学的基础研究已深入到单细胞阶段。单细胞研究为揭示生命活动的基本规律、探索细胞异质性、提高对疾病发病机制的认识等提供了重要的线索和依据,同时,单细胞技术已被应用于日常实践中,如法医学和临床生殖医学。单细胞研究中使用的技术也在不断变化,并越来越复杂。文中主要介绍单细胞分离技术,包括手工挑取、激光捕获显微切割和微流控技术,以及单细胞中DNA、RNA和蛋白质分析方法的各种技术。此外,文中总结了近年来生命科学和医学领域的主要单细胞研究成果,讨论了单细胞相关技术和研究的不足,并介绍了其未来的发展方向。     

T4多聚核苷酸激酶的原核表达、纯化及初步应用

原核表达、纯化T4多聚核苷酸激酶,并尝试将纯化的T4 PNK用于短探针序列的连接。本研究以合成的pseT基因为模板,PCR扩增出带有NdeⅠ和Bam HⅠ位点的目的片段,构建pseT-pET-15b原核表达载体,并转入E. coli ER2566中诱导表达。Ni-Agarose亲和层析柱纯化重组蛋白后,再进行Western blot鉴定。用纯化后再浓缩的T4 PNK参与探针连接反应,并设置商品T4 PNK和阴性对照。PCR扩增成功获得大于900 bp的目的基因片段,原核表达载体pseT-pET-15b构建成功,经诱导表达的重组蛋白分子量大小约为35 kD,Western blotting确认蛋白表达正确,浓缩后的蛋白浓度达到826μg/m L。电泳结果显示,重组T4 PNK在探针连接中效果较好。本研究成功表达并纯化了可溶性的T4多聚核苷酸激酶,且具有较好的活性,该蛋白可进一步用于后续大批量探针连接反应或其他相关研究,具有一定实际应用价值。     

单分子测序技术及应用研究进展

从DNA双螺旋结构的发现开始,生命科学研究进入分子水平,在20世纪70年代出现的测序技术为破译遗传密码作出了巨大贡献.近几年出现的单分子测序技术,可以在单个分子水平读取核苷酸序列,也被称为第三代测序技术,主要代表有HeliScope、Nanopore和PacBio等.与传统的第一代和第二代测序技术相比,第三代测序能够产生更长的碱基读长,能直接对RNA进行测序,无需逆转录,测序速度极快,同时其中某些技术所涉及的设备可以小型化,可便携至野外现场测序.第三代测序技术在生命科学基础理论研究及生物医学临床实践中,具有广泛的应用.本文重点介绍了各种单分子测序技术的原理、优缺点,及其应用研究进展.