锌指核酸酶技术的应用

锌指核酸酶(zinc finger nuclease,ZFN)技术是近年来发展起来的一种对基因组DNA实现靶向修饰的新技术。ZFN通过作用于基因组DNA上特异的靶位点产生DNA双链切口(double strand break,DSB),然后经过非同源末端连接(non-homologous end joining,NHEJ)或同源重组(homologous recombination,HR)途径实现对基因组DNA的靶向敲除或者替换。该技术近些年来已经被广泛应用于基因靶向修饰的研究。本文在简要介绍ZFN技术的基础上,重点综述了目前该技术在基因靶向修饰中的应用研究进展,并同时对该技术目前所需解决的一些问题以及未来的研究方向进行了分析。     

同源四倍体灯盏花离体再生及其倍性鉴定

以四倍体灯盏花的无菌苗叶柄为外植体进行离体培养,研究其再生体系,并对再生植株进行染色体倍性鉴定。结果表明:叶柄外植体在MS+0.05 mg·L-1NAA+0.5 mg·L-16-BA+0.65%琼脂+3%蔗糖的培养基上不定芽的再生频率可达87.3%;继代培养(MS+0.1 mg·L-1NAA+0.3 mg·L-16-BA+0.65%琼脂+3%蔗糖)增殖系数为7.8,诱导(1/2MS+1.0 mg·L-1NAA+1.0 mg·L-1IBA+0.65%琼脂+3%蔗糖)生根率100%,移栽成活率为90%。细胞学鉴定结果表明,再生植株的染色体数为2n=4x=36,而原二倍体的染色体数目为2n=2x=18,基数x=9,因此,再生植株为四倍体。     

携带GFP绿色荧光标记的重组BAC-HSV-1HF株的构建及其子代病毒的特性研究

本研究旨在构建由细菌人工染色体(Bacteria artificial chromosome,BAC)携带的单纯疱疹I型病毒质粒及携带绿色荧光蛋白(Green fluorescent protein,GFP)的重组型BAC-HSV-1感染性子代病毒。构建了携带HSV-1同源臂的质粒C223-UL43左臂-UL47右臂。将该质粒线性化后与HSV-1基因组共转染至Vero细胞,通过真核细胞内同源重组产生了含有GFP报告基因的BAC-HSV-1重组病毒,噬斑纯化筛选出阳性重组病毒,并再次感染Vero细胞,Hirt法提取BAC-HSV-1环形基因组并将其电穿孔入DH10B感受态细胞,由PCR和酶切法鉴定BAC-HSV-1质粒。为研究BAC-HSV-1子代病毒的生物学特性,将实验组和对照组细胞分别给予BAC-HSV-1质粒和HSV-1基因组DNA,收取病变细胞的上清液,以MOI=0.1再次感染Vero细胞,半数组织培养感染剂量(50% tissue culture infective dose,TCID50)法测定两组的病毒滴度。PCR和酶切法分别鉴定BAC-HSV-1,结果示BAC-HSV-1构建成功。TCID50法测定实验组和对照组病毒滴度,经统计学分析两组病毒滴度间差异无统计学意义(P>0.05)。本研究成功地构建了真核细胞和原核细胞间穿梭的HSV-1-BAC重组病毒/质粒。     

多种功能的poly(C)-结合蛋白

细胞内的RNA一般不会单独存在,而是与各种各样的RNA结合蛋白（RBPs）绑定在一起,形成核糖核蛋白复合体（RNP complexes）影响着RNA的加工与转归. Poly(C) 结合蛋白是一类重要的RNA结合蛋白,可分为两组：hnRNP K 和PCBP1 4. 它们以序列特异的方式与核酸嘧啶富含区相结合. 这类蛋白具有共同的结构模体（motif）,即hnRNP K 同源（KH）域. KH域是与mRNA结合的结构基础,也是机体内调控系统的组成部分,可使得Poly(C) 结合蛋白参与蛋白/核酸、蛋白/蛋白之间的相互作用,范围涉及复制、转录、mRNA稳定和翻译控制过程等. 对Poly(C) 结合蛋白功能的深刻认识可使我们洞察多种疾病的病理生理过程.     

基因敲除在工业微生物育种方面的应用

微生物育种技术的发展先后经历了自然选育、诱变育种、杂交育种、代谢控制育种和基因工程育种5个阶段,其中基因工程育种技术中的基因敲除技术具有定位性强、经修饰和改造的基因能够随染色体DNA的复制而稳定地复制的特点,使人们可以有目的地去改造生物的遗传物质,从而达到微生物育种的目的,受到人们的广泛关注。就基因敲除技术的几种主要方法及其在改良工业生产菌株中的应用作简要介绍。     

副溶血性弧菌基因敲除方法的建立及应用

目的摸索出一套副溶血性弧菌基因敲除的可靠方案,副溶血性弧菌致病相关基因的敲除对深入研究其致病机制有重要意义。方法通过融合PCR技术将目的基因上下游同源臂融合并克隆到自杀载体pDS132上,将重组质粒转化大肠杆菌S17λpir中,再接合转移到副溶血性弧菌菌株内,经pDS132质粒上sacB基因的反向筛选得到突变株。结果成功构建了副溶血性弧菌RIMD2210633菌株ΔopaR,ΔtoxR和ΔaphA三个基因突变株。结论通过自杀载体同源重组成功获得精确敲除的无痕突变株更有利于基因功能的研究,使后续副溶血性弧菌突变株与野生株的对比研究成为可能。     

叶绿体转化三角褐指藻表达外源蛋白

为建立三角褐指藻(Phaeodacty lum tricornutum)叶绿体表达体系,从其叶绿体基因组中克隆了rnS-trnI、trnAml序列作为遗传转化同源重组序列,并以氯霉素抗性基因(CAT)表达盒作为筛选标记,以及绿色荧光蛋白基因(GFP)表达盒作为报告基因.以TA克隆载体pMD19-T为基础,将CAT表达盒...     

植物内生枯草芽孢杆菌纳豆激酶同源基因的序列分析及其在大肠杆菌中的表达

利用基因组学和生物信息学的方法,从一种植物内生枯草芽孢杆菌菌株Bs0922的基因组DNA中克隆了纳豆激酶的同源基因NK-Bs0922,长度为1 149 bp。通过重组和转化在大肠杆菌BL21(DE3)中表达了一个大小为48.0 kD的重组蛋白。     

干细胞定向分化胰岛β细胞新进展

在治疗糖尿病领域里,干细胞定向分化成胰岛β细胞是目前新颖又有前景的一种糖尿病治疗策略,不仅克服了注射胰岛素所带来的并发症,还避免了胰岛移植供体来源的短缺不足。目前供体细胞的材料主要有从胰腺中分离出的胰腺干细胞/胰腺祖细胞、胰腺导管细胞、胰腺泡细胞、肝实质细胞、小肠细胞、神经干细胞、ES细胞以及近来研究热点之一的iPS细胞。以上这些细胞都被证明或多或少具备分化成胰岛素分泌的细胞形态的潜力。在体外分化技术方面,国际上有D’Amour法、Lumelsky法等。现对干细胞定向分化胰岛β细胞的一些研究概况作简单评述。     

乳腺生物反应器表达的重组人乳清白蛋白的高效分离纯化

利用乳腺生物反应器高效地表达重组人乳清白蛋白,但是目标产物分离纯化的难度较大。通过分子模拟计算比较待分离原料中主要蛋白组分的物化性质,包括表面电势和表面疏水性,在此基础上设计了高分辨率、快速的分离纯化工艺。通过硫酸铵沉淀的正交试验条件优化,有效地去除了干扰层析精制过程的IgG杂质,提高了后续疏水层析的稳定性,从而成功地分离开目标蛋白及与其同源的牛乳清白蛋白杂质,得到纯度>95%的rHLA纯品,工艺回收率48.6%。乳糖合成活性和圆二色谱检测结果表明,纯化rHLA具有调节β-1,4-半乳糖苷转移酶活性和天然的空间结构。