利用dCas9-FokI编辑大鼠Dnmt1基因

CRISPR/Cas9的发现为多种生物的基因编辑提供了强有力的工具。然而,该系统在提供靶向性基因修饰的同时,会产生一些不需要的突变,即脱靶现象。为提高CRISPR/Cas9的特异性,我们将野生型FokI核酸内切酶的功能结构域与催化功能区失活的Cas9蛋白(dCas9)进行融合,形成融合蛋白用于降低脱靶效应。FokⅠ是一种依赖于二聚化才能行使内切酶活性的核酸酶,在本研究中,通过将FokⅠ功能结构融合到dCas9的N端,构建表达质粒pST1374-dCas9-FokⅠ。我们前期研究中,发现一个sgRNA在介导Cas9编辑Dnmt1基因建立条件敲除大鼠时,存在显著的脱靶现象。以此为基础,我们利用dCas9-FokⅠ/sgRNA系统编辑大鼠Dnmt1基因,研究该系统是否能够进行基因编辑以及是否能够提高基因编辑特异性。将转录好的dCas9-FokⅠ mRNA和sgRNA显微注射到SD大鼠的受精卵中,用于产生基因编辑大鼠。通过显微注射以及胚胎移植,最终获得43只F0代大鼠,其中两只在靶点位置包含突变,突变效率达4.5%。对脱靶情况进行分析,结果显示,无脱靶现象存在。综上,表明dCas9-FokⅠ/sgRNA可以应用于编辑大鼠基因,并能显著提高特异性。尽管dCas9-FokⅠ/sgRNA系统相比于Cas9/sgRNA系统,基因编辑效率有所下降,但是该技术的发展为基因治疗提供了可供选择的潜在工具。     

月桂酸生物印迹对脂肪酶酯化活力的影响

生物印迹是改良酶学特性,扩大脂肪酶工业应用领域的新兴技术。本研究结合溶胶-凝胶脂肪酶固定化工艺,以甲基三甲氧基硅烷（MTMS）和四甲氧基硅烷（TMOS）为前驱体,月桂酸为印迹分子,考察了月桂酸生物印迹对脂肪酶PS酯化活力的影响。脂肪酶酯化活力测定及扫描电镜观察表明生物印迹能显著提高脂肪酶的活性及稳定性。印迹体系经正交试验优化获得的最优条件为：水和硅烷摩尔比（R）为12,聚乙二醇（PEG）加入量为120μl,月桂酸加入量为0.15mmol。在最优反应条件下,印迹酶相对于游离酶比活力提高了44.3倍,相对于未印迹固定化酶提高了2.4倍;印迹酶具有较好的热稳定性,在80℃下处理0.5h后,残余酶活分别为58%,而游离酶未检测到活性。     

微小杆菌(Exiguobacterium sp.)对肉桂酸降解行为

【目的】为有效缓解自毒物质肉桂酸对西瓜等作物生长的危害,从宁夏中卫硒砂瓜连作土壤中分离筛选得到一株高效降解肉桂酸的菌株,研究其基本降解特性。【方法】分离筛选得到一株能有效利用肉桂酸生长的菌株,采用16S r RNA基因序列分析进行菌株鉴定,运用高效液相色谱法和西瓜幼苗生长毒性实验检测降解特性。【结果】从多年西瓜连作土壤中筛选得到一株高效降解肉桂酸的细菌R30,鉴定为Exiguobacterium sp.,其96 h内对肉桂酸的降解率可达99%以上,最适降解温度和p H分别为30°C、p H 7.0。除肉桂酸外,该菌也能够高效降解香豆酸、阿魏酸、苯甲酸等其他酚酸类物质,表现出一定的底物广谱性;检测96 h降解液对西瓜种子萌发直至幼苗生长阶段的影响表明,该菌株可有效缓解肉桂酸对西瓜幼苗的生长抑制作用。【结论】菌株R30在肉桂酸、香豆酸、阿魏酸、苯甲酸等酚酸类物质导致的农作物连作障碍治理领域具有潜在的开发应用价值。     

赤爱胜蚯蚓(Eisenib Foetide Sorigng)纤溶酶的研究 1.提取纯化和生物化学性质

采用35％和65％的饱和硫酸铵分级沉淀法,获得蚯蚓纤溶酶活性蛋白,并对其纤溶酶的分子量,纤溶酶对其底物专一性,温度对纤溶酶的影响,纤溶酶最适pH值和pH值稳定性,纤溶酶的等电点,抑制剂对蚓蚯纤溶酶的影响几方面的测定,从而确定了蚯蚓纤溶酶的生物化学性质。     

利用 CRISPR／Cas9敲除大鼠胰岛素受体底物1（Ir s1）基因

目的：为研究胰岛素受体底物1（Irs1）基因与代谢病之间的关系,我们利用CRISPR/Cas9系统敲除大鼠Irs1基因,为研究代谢病提供基因敲除大鼠。方法针对Irs1第一外显子,设计CRISPR/Cas9作用靶点,构建sgRNA表达质粒。利用T7 RNA聚合酶体外转录sgRNA和Cas9。将Cas9 mRNA和sgRNA混合物注射入SD大鼠的受精卵中,实现靶基因敲除。用T7 EN1实验初步检测靶基因的修饰情况,再经过测序分析确定突变。结果获得了5个在Irs1基因突变的首建鼠,突变效率为83％。结论得到了稳定遗传的Irs1基因敲除大鼠。     

心脏组织特异性表达 Neuregulin -2转基因小鼠的建立及心脏功能分析

目的：神经调节蛋白2（ neuregulin-2, NRG2）可促进神经系统发育,基因缺失表现早期生长延迟, NRG2在心脏中也有表达,但其在心脏发育尤其是病理刺激时对心脏结构及功能的影响尚未见报道。本文目的是建立心脏组织特异性表达NRG2转基因小鼠,分析其在正常及压力负荷刺激时对心脏结构及功能的影响。方法将人NRG2基因插入到心脏特异性启动子α-MHC下游,构建转基因表达载体,显微注射法建立NRG2转基因小鼠,PCR鉴定转基因小鼠基因型,western blot鉴定NRG2蛋白在心脏中的表达并筛选高表达的转基因品系,主动脉缩窄术（ transverse aortic constriction , TAC）制备压力负荷诱导的心肌肥厚小鼠模型。利用超声影像分析和病理学观察小鼠心脏结构和功能改变。结果建立了心脏组织特异性高表达NRG2转基因小鼠品系。与同窝阴性转基因小鼠相比,转基因小鼠左心室舒张末期后壁厚度（LVPWD）明显增加,3月龄时可达15．6％（P＜0．05）,经压力负荷刺激后,NRG2转基因手术小鼠心室壁增厚程度显著下降,心室腔增大,同时心肌排列紊乱程度和纤维化程度明显比NTG手术小鼠严重。结论在压力负荷下,转基因表达NRG2缩短了肥厚过程,同时加速了心衰进程。     

西里伯斯青鳉tyr和slc24a5的克隆及表达分析

为了探究黑色素合成相关基因酪氨酸酶(Tyrosinase,tyr)和溶质载体24家族成员5(Solute carrier family 24,member 5,slc24a5)在西里伯斯青鳉(Oryzias celebensis)中的表达特征,研究采用RACEs(Rapid Amplication of cDNA En...     

心脏特异表达肾素（原）受体转基因小鼠的建立

目的建立心脏特异表达（p）RR的转基因小鼠,研究（p）RR在心肌病发病过程中的调节作用。方法将（p）RR基因插入到心脏特异表达启动子α-MHC下游,构建转基因表达载体,通过显微注射的方法建立（p）RR转基因小鼠,PCR法鉴定转基因小鼠的基因型;Western blot和免疫组化的方法检测（p）RR在心脏组织中的表达;利用小动物超声仪检测转基因小鼠的心脏结构和功能;双色免疫荧光共聚焦进行（p）RR蛋白在转基因小鼠中的亚细胞定位,Western blot方法检测了钙泵（ATP2A2）、钠-钙交换体1（NCX 1）以及肌钙蛋白T（cTnT）在转基因小鼠心脏组织中表达量的变化情况。结果建立了心脏高表达（p）RR的转基因小鼠品系;内源性和转基因高表达的（p）RR蛋白均定位在细胞内高尔基体和内质网上;心脏特异高表达（p）RR蛋白使小鼠心脏收缩功能增强,主要表现在与同窝阴性对照小鼠相比,转基因小鼠收缩期左室内径（LVID,systolic）降低9%（P〈0.05,n=18）,收缩期容积（LVESV,systolic）减少了23%（P〈0.05,n=18）,射血分数EF（ejection fraction）升高14%（P〈0.01,n=18）,短轴缩短率FS（fraction shortening）升高20%（P〈0.01,n=18）;和心脏收缩功能和钙离子相关的ATP2A2和NCX 1表达均下调,而cTnT表达量上调。结论在心脏中过表达（p）RR能够引起心脏收缩功能明显增强,同时直接或间接调节ATP2A2、NCX 1和cTnT表达。提示（p）RR可能是调节心脏中的钙离子而参与影响心肌功能。     

近十年江苏省公路绿化综合效益评估与分析

在数据收集、文献查阅及实地调查的基础上,采用市场价值法计算江苏省公路绿化的直接经济效益;采用当量法及LY/T 1721—2008评估法分别计算在涵养水源、保育土壤和维持生物多样性方面以及在固碳释氧和净化空气方面的生态经济效益;采用替代市场价值法和当量法分别计算社会经济效益所包括的减少交通设施投入和景观美学价值,并据此对2000年至2010年江苏省公路绿化综合效益以及2000年至2002年的投资收益率进行了评估和分析。结果表明:江苏省公路绿化综合效益从2000年的3.25×108元增加到2010年的9.40×108元,年均增长10%以上;其中,直接经济效益、生态经济效益和社会经济效益分别占总效益的约20%、76%和3%～5%,生态经济效益的比例最高;在2010年的生态经济效益中按价值量由高至低各指标依次排序为固碳释氧(60.00%)、净化空气(22.80%)、维持生物多样性(6.15%)、涵养水源(5.59%)、保育土壤(5.45%)。此外,公路绿化作为森林碳汇,具有一定的固碳能力。公路绿化产生的综合效益随绿化投入的增加而增加,其中,当年的直接经济效益(即木材价值)远小于当年的绿化投入,而当年的生态经济效益则高于其绿化投入,在综合效益中占主要地位。总体上看,2000年至2002年公路绿化的投资收益率都在60%以上。研究结果表明:公路绿化乔木林的效益小于自然森林,但公路绿化的主要功能在于固碳释氧和净化空气,因而,应注重与完善公路绿化在净化空气方面的功能效益。从长远的角度看,公路绿化是一项投资收益率较高的公益性基础设施项目。     

柚皮苷及其与吴茱萸碱联合用药对APPswe/PS△E9转基因痴呆模型小鼠学习记忆能力的影响

目的 探讨柚皮苷及柚皮苷与吴茱萸碱联合用药对APPswe/PS△E9转基因痴呆模型小鼠学习记忆能力的影响,研究柚皮苷与吴茱萸碱联合使用是否具有协同或叠加作用.方法 APPswe/PS△E9转基因痴呆模型小鼠随机分组,每组12只,雌雄各半,分别选择在3月龄和5月龄两个时间段开始进行治疗,各给药组按设定剂量分别单独或联合加入鼠粮中.3月龄给药16周、5月龄给药4周后进行水迷宫实验,以安理申作为阳性药对照,并与安慰剂组小鼠进行比较.Thioflavin-S荧光染色检测单独使用柚皮苷治疗转基因小鼠脑组织老年斑的形成.结果 单独使用柚皮苷4周和16周,缩短寻找平台的潜伏期分别为22％、32％;单独使用吴茱萸碱4周和16周,缩短寻找平台的潜伏期分别为33％、10％.柚皮苷治疗16周减少海马老年斑26％.柚皮苷与吴茱萸碱联合应用能够显著缩短寻找平台的潜伏期47％.结论 单独使用柚皮苷或吴茱萸碱均能改善痴呆模型小鼠的学习记忆能力,柚皮苷长期的使用优于短期的治疗效果,但是吴茱萸碱短期有效,长期作用反而下降;柚皮苷与吴茱萸碱联合应用能够显著改善APPswe/PS△E9痴呆模型小鼠的学习记忆能力,但联合用药组并未表现出强于单独给药组的协同保护效应.