利用CRISPR/Cas9技术构建斑马鱼prkd1基因敲除品系

蛋白激酶D1 (protein kinase D1, PKD1;也称作PRKD1)是蛋白激酶家族成员之一,该家族由3种结构相关的应激激活酶组成,可调节机体多种生物学功能,主要涉及细胞增殖、分化、凋亡、免疫调节、心脏收缩、血管生成和癌症等,其中PRKD1与心脏肥大、收缩和缺血再灌注损伤的底物磷酸化有关。相关研究报道,先天性心脏病患者存在PRKD1基因突变,但其在心脏中的特异性功能和分子机制并未阐明。为了便于后期研究PRKD1基因在人类早期心脏发育的作用机制,本文拟利用CRISPR/Cas9技术构建斑马鱼prkd1基因敲除品系。首先,通过生物信息学网站筛选出两个最佳的基因敲除靶位点,合成相应靶位点的单链向导RNA (single guide RNA,sg RNA)和引物;然后,将两个靶位点的sg RNA进行体外转录,并将其与Cas9蛋白混合后共同注射到斑马鱼的1-细胞期;最后,对基因敲除后的F0、F1、F2及F3代斑马鱼的胚胎和成鱼进行有效性鉴定及表型观察。结果显示,靶位点附近出现了不同程度的碱基缺失;成功构建了F1代能够稳定遗传的prkd1基因敲除的3个亚系;与野生型相比, F3代纯合子...     

长沙地区1409例泌尿生殖道支原体感染者的感染状况及药敏分析

目的了解长沙地区普通人群泌尿生殖道支原体感染的现状及药敏情况,为临床合理用药提供依据。方法收集并回顾性分析湖南省人民医院1 409例门诊泌尿生殖道感染者的支原体培养鉴定结果及其药物敏感试验结果。结果 1 409例门诊样本中,支原体总阳性率为15.3%(215/1409);其中,解脲脲原体(Uu)和人型支原体(Mh)阳性率为11.5%和6.2%,单独感染Uu、单独感染Mh和混合感染Uu+Mh阳性率分别为9.1%、3.8%和2.4%;女性支原体阳性率为22.3%,明显高于男性的3.3%(χ~2=92.378,P0.01);药物敏感性较高的为强力霉素、美满霉素和交沙霉素,耐药性较高的有喹诺酮类和罗红霉素;女性感染者对交沙霉素和壮观霉素的敏感性高于男性,对其他药物的敏感性则明显低于男性。单独Uu感染者对各抗菌药物(环丙沙星和壮观霉素除外)的敏感性均高于单独Mh感染者,而混合Uu+Mh感染者则为药物敏感性最低的一组(对大部分药物的敏感性低于40%)。结论长沙地区普通人群泌尿生殖道支原体感染的阳性率总体较低,但耐药问题依然突出,临床用药时可把四环素类药物和交沙霉素纳入首选,同时依据感染者的性别、感染类型等选择适宜药物进行治疗。     

肠道微生物与自闭症谱系障碍

自闭症谱系障碍(autism spectrum disorder,ASD)是一种精神致残的重要疾病,严重影响儿童身心健康,给家庭和社会带来沉重的负担。患者常出现不同程度胃肠道症状和伴有肠道微生物组成的改变,以此为切入点,近年越来越多的研究聚焦于ASD和肠道微生物的关系上。本文介绍了肠道微生物组成、肠―脑轴及ASD患者肠道微生物的主要变化,并从多个方面阐述了ASD与肠道微生物的关系。     

BAI1基因敲除打靶载体的快速构建

BAI1(脑血管生成抑制因子1)因其具有抑制血管生成的作用而得名,研究表明肿瘤的发生可能与BAI1的低表达有关.为了进一步探索BAI1的作用机制,运用改良的Red重组系统和低拷贝中间载体,利用50 bp的同源重组序列直接从BAC载体中克隆长片段的小鼠基因组序列;将得到的基因组序列再次通过重组和改造,构建了BAI1基因的完全敲除并带有报告基因的打靶载体,为后续的构建BAI1基因敲除小鼠模型、在动物体内研究基因功能奠定了基础.     

IGF-1通过SRF结合位点调节SMYD1在C2C12细胞中的表达

SMYD1是组蛋白甲基转移酶,在骨骼肌和心肌中特异表达,是调节心肌和骨骼肌发育的关键因子.虽然SMYD1的生物学功能比较清楚,但细胞外因子调节SMYD1基因表达的机制还没有报导.IGF-1能促进心肌和骨骼肌的发育、加速肌肉的损伤修复过程.通过Western印迹发现,在用IGF-1处理的C2C12细胞中,SMYD1的表达水平随处理时间逐步升高,SRF蛋白和Myogenin的表达也呈现类似的趋势.通过构建不同长度的SMYD1基因启动子荧光素酶报告基因载体,发现SMYD1基因启动子上IGF-1的应答区域位于-620～-110 bp;EMSA实验表明,SRF结合在SMYD1启动子的CArG位点,而IGF-1则能促进SRF与SMYD1启动子的结合;若将启动子上的CArG元件突变,IGF-1对SMYD1启动子的激活效应被削弱.可见IGF-1能够上调SMYD1在C2C12细胞中的表达,并且这种调控作用是部分通过调节SRF与SMYD1启动子上CArG位点的结合而实现的.此外,通过荧光素酶报告基因分析,发现SMYD1能够激活肌肉标志因子肌肉肌酸激酶(MCK)基因活性,而且与MyoD基因存在协同激活效应.因此,SMYD1可能是IGF-1的下游靶基因,SMYD1可能通过与MyoD协同作用,促进肌肉的分化。     

GPR126条件性基因敲除载体的快速构建

基因敲除小鼠模型是在动物体内研究基因功能的重要和可靠的手段之一,而构建用于同源重组的基因敲除载体是构建基因敲除小鼠模型的关键一步.条件性基因敲除技术将针对靶基因的修饰作用限制在小鼠的特定发育时期或特定类型的组织细胞中,通过加入具有位点特异性的重组系统,该修饰作用在时间和空间上均处于可调控的状态;条件性基因敲除技术既可以避免某些具有重要功能基因的敲除所带来的早期胚胎致死问题,还可用于精确分析某些多效基因在不同组织或不同发育阶段的特定功能差异.通过合理利用改良的Red重组系统,将两个LoxP位点快速准确地插入到了目标位置,实现了GPR126条件性基因敲除载体的快速构建,为后续的构建GPR126基因敲除小鼠模型、在动物体内研究基因的功能奠定了基础.     

果蝇心脏发育基因调控的研究进展

果蝇心脏的发育是一个受到一系列基因共同调控的复杂过程,这些基因在脊椎动物和无脊椎动物果蝇中具有惊人的相似性,对于它们功能的研究将有助于揭示人类心脏发育的过程及分子控制机理.通过将果蝇作为一种重要的模式动物,对心脏发育基因调控的研究进展作一综述.     

稳定过表达人KLHL31基因的H9c2细胞系的建立及鉴定

人类KLHL31基因是本实验室已克隆的基因,其蛋白质含有保守的BTB和串连重复的Kelch结构域,实验表明人类KLHL31在成体骨骼肌和心肌组织中特异表达,KLHL31蛋白的过表达可以抑制了AP-1与SRE的活性.本文拟利用阳离子聚合物转染技术将重组表达质粒pCMV-tag2B-KLHL31转染H9c2细胞,通过G41...     

果蝇odd蛋白的原核表达及多克隆抗体的制备研究

odd是一个新发现的心脏特异表达基因。为了进一步研究odd在心脏发育中的功能,根据已报道的odd基因序列,以果蝇cDNA文库为模板进行PCR扩增,将所得的odd部分编码区序列连接到pET-28a载体上构建原核表达载体;重组子经酶切测序鉴定后,转化到大肠杆菌BL21菌株,IPTG诱导融合蛋白表达,Ni-IDA凝胶柱亲和纯化,纯化后的His-odd融合蛋白免疫新西兰大白兔以制备多克隆抗体,Western Blot检测抗体活性。结果表明,获得了odd原核表达重组融合蛋白以及高效价的、特异性兔抗Odd多克隆抗体,为后续的odd功能研究奠定了基础。     

基因编辑技术在斑马鱼中的应用及研究进展

基因编辑技术通过对特定DNA片段的插入、敲除、修饰或替换等,实现对生物体中目标基因的编辑。与早期基因工程技术将遗传物质随机插入宿主基因组中的方式不同的是,基因编辑技术能够定点需要插入的位置,从而实现对生物体基因组特定位点的准确修饰、人为地改造生物体的遗传信息,目前广泛应用于斑马鱼的基因组学、遗传发育和基因功能研究中。其方法包括诱变技术、Tol2转座子、Morpholino、ZFNs、TALEN和CRISPR/Cas系统等。本研究主要介绍了基因编辑技术的作用机理与发展概况。作为一种精准而高效的基因工程方法,基因编辑技术在近年来得到了飞速地发展。它既可以采用对特定基因的靶向突变来研究基因的功能,也可以通过将功能性基因插入并替代缺陷基因而用于某些遗传性疾病的基因治疗。可以肯定的是,基因编辑技术未来将在基础生物学、医学、生物技术等多个领域具有重要的研究价值和应用价值。