新书介绍

基因测序实验技术 本书是关于基因测序技术的一部综合性著作。全面覆盖基因测序发展、RNA测序、DNA测序、基因组测序和拼接以及基因测序的应用等。本书不仅较详细地阐述了有关技术的具体操作和程序,更着力于对各种技术的基本原理及其相关理论基础进行深层次的剖析。     

短序十大功劳基因组总DNA提取方法研究

以短序大功劳嫩叶为材料,采用CTAB法、CTAB改良法1、CTAB改良法2、SDS法和试剂盒法五种方法提取短序十大功劳基因组总DNA,用分光光度计和琼脂糖凝胶电泳方法检测所得总DNA的纯度和得率,用ISSR-PCR扩增的方法检测所得总DNA的质量。结果表明,五种方法均能从短序大功劳叶片中提取到基因组DNA,但不同方法提取得的基因组DNA的纯度、浓度和得率存在明显的差异。CTAB改良法2和试剂盒法提取的DNA纯度高,可直接用于下游分子生物学实验,CTAB法、CTAB改良法1和SDS法提取的总DNA质量较差,不利于下游的分子生物学实验;五种方法提取的总DNA的得率在10.836~451.709μg/g之间,呈CTAB法>SDS法>CTAB改良法1>CTAB改良法2>试剂盒法的现象。此实验获得的结果可以为短序十大功劳分子生物学研究提供基础。     

创伤弧菌毒力相关因子的全基因组关联分析研究

【目的】创伤弧菌是致死率最高的弧菌物种,但目前尚无在全基因组层面挖掘毒力相关因子的研究。本研究以创伤弧菌分离来源(临床和环境)作为不同表型,通过与260株基因组序列进行关联分析,挖掘毒力相关因子,从而进一步了解创伤弧菌致病因素。【方法】对139株创伤弧菌分离株进行高通量测序,获取其全基因组序列;与公共数据库已公开发表的121株基因组整合,使用pyseer软件进行全基因组关联分析,对与不同分离来源显著相关的基因进行注释和解读。【结果】共发现11个基因与临床分离株显著相关,其中9个是本研究新发现的创伤弧菌潜在毒力相关因子。【结论】本研究使用群体基因组学和统计遗传学方法,在全基因组范围扫描挖掘了创伤弧菌毒力相关因子,为深入揭示该物种致病机制、设计新的疫苗和治疗靶点提供了重要依据。     

水稻二化螟和三化螟基因组ddRADseq文库的构建

本文介绍了构建水稻二化螟和三化螟"双酶切限制性酶切位点关联DNA测序"(Double digest restrictionsite associated DNA sequencing,ddRADseq)文库的方法。利用安捷伦2100生物分析仪对4种单酶切及2种双酶切的酶切产物片段大小及分布范围进行分析,筛选出Mlu C I和Nla III两种限制性内切酶组合对螟虫基因组DNA进行酶切。酶切后的DNA片段两端连接上特定的P1、P2接头后,用Pippin Prep回收大小为285-435 bp的DNA片段。通过PCR扩增进行文库的富集并引入index序列。构建好的ddRADseq文库用琼脂糖凝胶电泳和生物分析仪进行质量检测。本方法所构建的文库DNA片段长度、分布和摩尔浓度能够达到Illumina平台测序的技术要求。本研究证实了利用Mlu C I和Nla III组合酶切构建水稻螟虫基因组ddRADseq文库的可行性,为在水稻螟虫中利用ddRADseq技术开展生物地理学、种群遗传学和系统发育重建等方面的研究奠定基础。     

基于高通量测序的群体基因组学——植物病原真菌研究新方向

群体基因组学能够从全基因组水平揭示种群结构与进化、物种形成、适应性机制等。随着高通量技术的不断发展,基因组测序成本不断降低,大规模测序已成为可能。近几年被全基因组测序的真菌数量迅速增加,极大地促进了真菌群体基因组学的发展,加深了人们对植物病原真菌起源、遗传多样性、选择作用、致病性、毒力因子、杀菌剂抗药性、寄主专化型等生物学特性的认识。本文简要介绍了植物病原真菌的全基因测序以及比较基因组学的研究进展,重点综述了基于高通量测序的病原真菌群体基因组学的最新研究动态。群体基因组学将成为植物病原真菌一个新的研究方向。     

我国植物病原真菌最新研究进展——植物病原真菌专刊序言

本期《菌物学报》"植物病原真菌专刊"刊登了12篇文章,其中关于病原真菌种类调查、鉴定及形态描述的文章5篇,病原真菌检测与检疫的文章2篇,病原真菌种群结构的文章2篇,基因组学研究进展的文章3篇。本期内容基本体现了我国植物病原真菌研究的最新进展,对今后的植物病原菌形态分类、分子分析和基因组学研究都具有重要的参考价值。     

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。     

ε-聚赖氨酸高产菌选育与发酵性能评价

【目的】选育ε-聚赖氨酸(ε-PL)高产菌,并探究不同碳源对其发酵性能的影响。【方法】借助基因组重排和核糖体工程两种育种手段强化ε-PL产生菌的合成能力,并利用p H冲击工艺评价不同碳源对ε-PL发酵的影响。【结果】经过4轮基因组重排和4轮核糖体工程连续选育,获得1株高产突变株Streptomyces albulus GS114,其摇瓶ε-PL产量达到3.0 g/L,较出发菌提高了1.7倍。该改造菌株在5 L发酵罐中分别以葡萄糖和甘油为碳源进行192 h的补料-分批发酵时,ε-PL发酵产量分别达到了43.4 g/L和45.7 g/L,较出发菌提高了11.0%和14.9%,而菌体量分别减少了24.0%和33.2%,ε-PL得率提高了34.2%和30.7%。【结论】基因组重排结合核糖体工程育种是一种有效的ε-PL高产菌选育手段,研究结果将为ε-PL高产菌改造和工业生产碳源选择提供直接指导。     

粪肠球菌噬菌体vB_E. faecalis_IME196的生物学特性及其全基因组分析

【目的】从医院污水中分离一株能裂解多耐药粪肠球菌的噬菌体,分析该噬菌体的生物学特性,并进行全基因组测序和分析,为治疗和控制多耐药粪肠球菌感染提供基础。【方法】以耐药粪肠球菌为宿主,从医院污水分离噬菌体,双层平板法检测噬菌体效价、最佳感染复数(MOI)和一步生长曲线,纯化后负染法电镜观察噬菌体形态;蛋白酶K/SDS法提取噬菌体全基因组,酶切处理后琼脂糖凝胶电泳分析,使用Ion Torrent测序平台进行噬菌体全基因组测序,测序后进行噬菌体全基因组序列组装、注释、进化分析和比较分析。【结果】分离到一株粪肠球菌噬菌体,命名为v B_E.faecalis_IME196(IME196);其最佳感染复数为0.01,一步生长曲线显示IME196的潜伏期为30 min,暴发量为50 PFU,电镜观察该噬菌体为长尾噬菌体,结合BLASTp分析确定其属于尾病毒目长尾噬菌体科,基因测序表明,噬菌体IME196核酸类型为DNA,基因组全长为38 895 bp,G+C含量为33.9%。【结论】分离鉴定一株粪肠球菌噬菌体,进行了全基因组测序和分析,为以后预防和控制粪肠球菌的感染提供了一个新的途径,为噬菌体治疗多重耐药细菌奠定了基础。     

志贺菌基因组进化研究进展

志贺菌属(Shigella)是引起全球范围内细菌性痢疾的重要病原菌.近年来,多重耐药型和新血清型志贺菌的不断出现给志贺菌的监测和防控带来了新的挑战.基因组学的快速发展为深入了解志贺菌的进化来源、变异机制及传播规律等提供了极大的帮助,对控制细菌性痢疾的蔓延具有重要的科学意义.本文首先从遗传来源角度探讨志贺菌与大肠杆菌的进化关系及其可能的分子机制,随后对福氏、宋内和1型痢疾志贺菌的基因组进化进展进行了总结,详细描述了它们的时空分布特点以及耐药基因变异在进化中所发挥的作用,以期为志贺菌的研究和防控提供参考.