基于CRISPR/Cas9技术的基因敲入/敲除策略

成簇的规律间隔性短回文序列(CRISPR)基因编辑系统,因其设计简单操作方便和无种属限制,已成为一种广泛应用的基因组定点编辑工具,在复杂的基因组编辑,例如基因的人源化改造以及条件等位基因的构建中有所应用。在自然界中,CRISPR系统拥有多种类别。其中,CRISPR/Cas9系统是研究最深入、应用最成熟的一种。本文针对CRISPR/Cas9系统,分别从基因敲入/敲除片段的大小、同源臂长短、构型即递送方式等技术环节进行综述,阐述不同设计及操作条件下由CRISPR/Cas9系统介导的基因敲入/敲除的效率差异。     

18个X-STR在中国北方汉族人群中的突变率研究

从484个北方汉族家系人员中提取获得模板DNA,并用TYPERX19扩增试剂盒检测分析,在5 652次等位基因传递中,有6个基因座(DXS6810,DXS8378,DXS6797,DXS7423,DXS7424,DXS8377)共发生了8次突变,DXS6810和DXS8377的突变率为0. 006 4,DXS8378,DXS6797,DXS7423和DXS7424的突变率为0. 003 2,其他12个基因座未观察到突变,18个X-STR的平均突变率为0. 001 4,所有的突变都是一步突变,各基因座之间的突变率没有显著性差异(P 0. 05),在所有突变中,增加突变和减少突变没有显著差异,X-STR基因座突变率和等位基因长度有关,等位基因重复次数越多越容易突变,大部分的突变来源于父亲。     

基于PIPE现象的质粒克隆位点序列设计与功能评价

分子克隆是现代生物学研究的核心技术之一,是基因工程、蛋白质工程中的重要手段。为提高分子克隆实验的操作效率,本研究设计并合成基于聚合酶引物不完全延伸（polymerase incomplete primer extension,PIPE）现象的质粒克隆位点序列。并以此为基础统一相关引物的设计方案,避免传统酶切--连接法中需针对不同载体MCS序列设计不同引物的缺点。该方案利用13 bp定长接头序列,在同一体系中使用2对引物、2种线性化模板同时扩增载体和插入片段,通过20个循环,在1次PCR过程中即合成可供转化使用的带缺口质粒产物。在NEB Q5酶系统中,利用此法将3种荧光素酶序列插入pET-15b及pET-21b(+)载体,均获得成功。且利用商品化感受态细胞（转化效率 > 5×108 cfu/μg）转化后所获得转化子数量均在300个以上,其中含插入片段的阳性克隆比例可达85%以上。基于本方案的设计及作用原理,可将其应用于10 kb以内载体和插入片段的快速重组。且具有通用性强、耗时少、阳性克隆得率高和成本低等优点,是传统DNA重组方法的有益补充,可作为各实验室的常规分子克隆手段之一。     

解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica) ATCC30162脂肪酶基因Yllip1和Yllip2的结构及表达特征

以目前报道油脂产量最高的解脂耶氏酵母菌株(Yarrowia lipolytica)ATCC 30162为对象,采用逆转录PCR扩增到脂肪酶编码基因Yllip1和Yllip2,编码产物分别为816和549个氨基酸。保守结构域预测表明,Yllip1包含Patatin类磷脂酶和功能未知的DUF3336结构域,而Yllip2包含lipase_3类脂肪酶结构域,且这两个蛋白都具有1～4个跨膜区域。与不同物种来源的脂肪酶同源蛋白的多序列比对表明Yllip1和Yllip2分别包含8和6个保守区域,这些生物信息学分析表明这两个来源于解脂耶氏酵母的脂肪酶作用底物可能分别为细胞内膜磷脂和酰基甘油酯。荧光定量PCR分析表明:培养基中添加油酸在短期内(6 h)诱导了这两个脂肪酶基因Yllip1和Yllip2的显著上调表达,表明它们可能参与了酵母分解利用油酸的生化过程。     

山东地区犬冠状病毒的分子流行病学调查及其基因型多样性分析

【目的】了解分析山东地区健康犬及腹泻犬中犬冠状病毒(CCoV)的分子流行病学及其基因型。【方法】采集2017年以来山东省宠物市场、流浪犬中心、犬舍、各地宠物医院等的健康和腹泻犬只的肛拭子样品,采用PCR方法检测CCoV及其CCoV-Ⅰ和CCoV-Ⅱ(CCoV-Ⅱa和CCoV-Ⅱb)基因分型情况,并对扩增出的M、S全基因进行测序分析。【结果】199份样品中,共检出CCoV阳性样品79份,健康犬中的检出率为40.2%(33/82),腹泻犬中的检出率为39.3%(46/117)。健康犬中CCoV-Ⅰ型与CCoV-Ⅱ型阳性检出率分别为78.8%(26/33)和51.5%(17/33);腹泻犬中CCoV-Ⅰ型与CCoV-Ⅱ型阳性检出率分别为39.13%(18/46)和80.4%(37/46)。基因型阳性比率分析表明,健康犬中单独感染CCoV-I型的比率最高,为48.5%(16/33);腹泻犬中单独感染CCoV-Ⅱa比率最高,为47.8%(22/46)。测序分析获得48株M基因序列,遗传进化分析表明,12株CCoV-Ⅰ型毒株中除1株外,其余均从健康犬中分离。36株CCoV-Ⅱ型毒株中除7株来自健康犬外,其余均为腹泻犬中获得。获得的3株S全基因均来自腹泻犬且均属于CCoV-Ⅱa亚型。【结论】山东地区犬群中CCoV检出率较高,说明CCoV广泛流行,健康犬和腹泻犬中均存在多重感染情况,健康犬中主要流行CCoV毒株为CCoV-Ⅰ型,腹泻犬中主要流行CCoV-Ⅱa型。     

通过时间基因表达谱分析探究异烟肼引起肝损伤的机制

抗结核药物异烟肼具有肝脏毒性,其发生机制需要进一步阐明。本研究使用异烟肼处理肝细胞,分析不同处理时间表达谱的差异。通过对差异表达基因进行聚类分析和功能富集分析,共得到6个与肝脏毒性相关的基因簇和一系列相关通路;进一步通过蛋白互作分析和时间序列差异分析方法,筛选出表达水平具有时间依赖性的13个关键基因。本研究结果为理解异烟肼引发肝脏毒性过程提供了思路,为今后药物性肝脏毒性的监测以及治疗提供了新的靶基因。     

TRF1、TRF2和POT1基因mRNA在前列腺癌组织中的表达

目的:探究端粒重复序列结合蛋白质1(TRF1)、TRF2和端粒保护蛋白(POT1)基因mRNA在前列腺癌(PCa)组织中的表达。方法:收集46例PCa患者肿瘤中心组织(中心组织组)和35例前列腺增生(BPH)患者BPH组织(BPH组织组),提取总RNA,逆转录成cDNA,采用定量PCR测定TRF1、TRF2和POT1在中心组织组和BPH组织基因mRNA的表达,采用基因mRNA所得CT值与β-actin mRNA所得CT值之差(△CT值)表示,并进行差异性分析。结果:中心组织组TRF1的△CT值高于BPH组织组,差异有统计学意义(Z=-3.469,P=0.001);TRF2的△CT值分别为8.49(5.75,10.21)和8.16(6.28,9.75),差异无统计学意义(Z=-1.719,P=0.086);中心组织组POT1的△CT值高于BPH组织组,差异有统计学意义(t=-18.48,P=0.000)。结论:TRF1和POT1在PCa肿瘤组织中的表达升高,说明TRF1和POT1的高表达可能与PCa的发生和发展有关,但TRF2在PCa肿瘤中心组织和BPH组织中的表达没有表现出差异,有待进一步研究。     

关于核糖体DNA序列分析在昆虫系统学中的作用浅析

在昆虫系统学中,传统分类学作为昆虫分类的主要方法,在昆虫形态分类中发挥着重要的作用,但是对于近缘种分类上却没有明确的界限。生物学技术的发展,在昆虫系统学中应用核糖体DNA序列分析的方法,有效的解决了传统分类学的局限性,在昆虫种、属和种群水平的研究中发挥了重要作用。本文对核糖体DNA序列分析的方法进行分析,探讨其在昆虫系统学中的应用。     

解淀粉芽孢杆菌TF28抗菌蛋白TasA基因序列分析及蛋白质结构预测

本研究以解淀粉芽孢杆菌TF28为材料,采用PCR方法从基因组DNA中扩增出抗菌蛋白Tas A基因,利用生物信息学方法对Tas A基因序列及其编码的蛋白质结构进行分析和预测。结果表明Tas A基因全长786 bp,含有一个完整的开放阅读框和一个终止密码子,编码261个氨基酸,经Blast比对,该基因与其它解淀粉芽孢杆菌Tas A基因同源性为95%~99%,与B.amyloliquefaciens FZB42(CP 000560.1)Tas A基因序列同源性最高为99%,与B.amyloliquefaciens DSM7(FN597644.1)的同源性最低为95%。预测该基因编码蛋白质分子量为28 k D,等电点为6.35,是含有信号肽和跨膜结构的亲水蛋白,蛋白结构中含有糖基化和磷酸化位点,二级结构中以琢螺旋、茁折叠和无规则卷曲为主。     

云南虫生真菌粉棒束孢遗传分化研究

对云南粉棒束孢8个当地居群和蝙蝠蛾拟青霉2个当地居群进行ITS测序和RAPD扩增分析,结合Gen Bank中相关序列,对粉棒束孢开展遗传多样性、居群遗传结构及其种内分化研究。共获得大范围内地理距离远的6个居群共97条粉棒束孢ITS序列,共有33种单倍型,单倍型多样性Hd=0.546和总核苷酸多样性Pi=0.00276,显示粉棒束孢在物种水平上遗传多样性较低。云南粉棒束孢共37条序列,有14种单倍型(10种为云南特有),具有较高单倍型多样性和核苷酸多样性(Hd=0.659,Pi=0.00274);单倍型聚类和网状分支分析表明云南粉棒束孢单倍型类型丰富,遗传多样性高,暗示云南为粉棒束孢多样性分布中心之一。ITS序列分析表明,云南当地居群间遗传分化系数Fst=51.95%;RAPD分析表明,居群间遗传分化系数Gst=0.5547,基因流Nm=0.4014;说明云南当地居群粉棒束孢分化剧烈。居群遗传距离与地理距离相关性研究表明,粉棒束孢居群遗传距离与地理距离无明显相关。中性检验和失配分析表明粉棒束孢经历过近期居群扩张。结合单倍型聚类和网状分支分析,表明Hap 19为扩张建群单倍型,但原始祖先单倍型(Hap 1)依然是粉棒束孢居群中最优势单倍型(频率为48.45%),表明粉棒束孢并不存在明显的因地理原因造成的生殖隔离。值得重视的是,通过ITS单倍型和RAPD分析,支持将蝙蝠蛾拟青霉作为粉棒束孢异名处理。