基于CRISPR-Cas9的筛选文库的类型与应用

文库筛选技术广泛应用于生命科学研究各领域,加速了生物医药基础科研和临床实践的进展。本文对基于CRISPR-Cas9的文库类型和应用进行综述。CRISPR-Cas9文库包括敲除、活化和抑制文库。敲除文库通过Cas9/sgRNA靶向切割DNA序列,产生移码突变进行基因敲除。活化文库包括两种:一种是dCas9/sgRNA与转录活化蛋白质融合,例如dCas9-SAM,dCas9-SunTag和dCas9-VPR系统;另一种是dCas9与表观遗传修饰酶融合,例如d Cas9-Tet1和d Cas9-p300系统。CRISPR-Cas9抑制文库通过dCas9与表观遗传修饰蛋白质融合,抑制转录,例如d Cas9-KRAB和d Cas9-Dnmt3a系统。目前,CRISPR-Cas9文库广泛用于功能基因筛选、药物靶点和耐药靶点筛选、病毒靶点筛选和揭示信号通路,并在基因互作筛选及揭示顺式调节元件功能等方面初步展现其优势。CRISPR-Cas9文库优势在于其设计灵活、操作便捷、筛选高效。伴随基因编辑系统的研发,新的筛选文库靶向性和突变将更加精准,应用将更加拓展和深化。基于CRISPR-Cas9筛选文库不仅可以筛选病理和生理过程中的关键基因和非编码DNA,还可以揭示其发挥功能的分子机制,是剖析生命复杂调控网络的手术刀。     

基于在线数据库和真实世界样本探讨肺腺癌患者POLE/POLD1突变的临床意义

摘要 目的：POLE和POLD1突变导致DNA聚合酶校对功能丧失可能会影响基因组稳定性并导致突变增加和肿瘤形成。本文结合在线数据库和真实世界样本进一步分析肺腺癌（LUAD）患者POLE和/或 POLD1 突变的临床意义。方法：纳入2021年1月～2021年8月徐州医科大学附属医院肺癌术后组织标本115例,利用二代测序技术（NGS）检测基因突变;从癌症基因组图谱（TCGA）数据库收集肺腺癌数据集,通过Cbioportal在线数据库获得肿瘤突变分布图,通过Cibersort法计算获得样本的免疫相关细胞浸润情况。结果：真实世界样本中POLE/ POLD1突变的比例为7.83%（9/115）。TCGA数据显示POLE/POLD1突变的LUAD患者总生存期（OS）减少（P=0.0359）。然而,携带该突变的患者并发其他基因改变的频率明显增加,尤其是与TP53突变存在正相关;同时,POLE/POLD1突变与LUAD组织浸润性免疫杀伤细胞呈正相关,与免疫抑制细胞呈负相关,提示这部分患者对免疫检查点抑制剂（ICI）敏感。结论：LUAD患者POLE/POLD1突变预示较高的肿瘤突变负荷和免疫微环境改变,可作为ICI疗效预测的潜在生物标志物,值得临床关注。     

阑尾残株炎9例的临床观察

目的：总结阑尾残株炎的病因、诊断方法、预防和治疗措施,为临床提供更多的参考依据。方法：回顾性分析我院2011年1月～2013年1月收治的9例阑尾残株炎患者的临床资料,并查阅相关文献,总结阑尾残株炎的病因和诊疗方法等。结果：阑尾残端过长（〉1cm）是导致阑尾残株炎发生的主要原因。结合血常规、钡剂灌肠透视、CT、彩超等检查,必要时行腹腔镜探查可确诊阑尾残株炎。及时行手术切除阑尾残株是阑尾残株炎主要治疗方法。本组5例患者行传统开腹阑尾残端切除术（残端双重结扎,保留残端0．2～0．3cm）,2例行腹腔镜阑尾残端切除术（钛夹夹闭阑尾残端,保留阑尾残端0．2～0．3cm）,2例行部分盲肠切除术,回盲部留置引流管。2例患者出现切口感染,9例患者均痊愈。结论：预防阑尾残株炎的主要措施是是尽量完善阑尾切除手术。对已行阑尾切除术的患者再次出现右下腹部疼痛时等类似阑尾炎症状时,临床医生应考虑阑尾残株炎的可能,进一步行钡剂灌肠透视检查及腹部超声等辅助检查,必要时行腹腔镜腹腔探查以确诊,并应根据患者具体情况及时行手术切除阑尾残株。     

利用组氨酸合成酶基因作为同源双交换序列构建在乳酸乳球菌中表达炭疽杆菌保护性抗原的载体

目的:为了实现炭疽杆菌保护性抗原(PA)在乳酸乳球菌中的整合性表达,利用组氨酸合成酶基因(HISB)作为同源交换序列构建表达PA的载体。方法:采用PCR等方法将酸启动子P170、红霉素抗性基因、HISB及酶切位点克隆到pMD18-T载体上,命名为pHEC-P170-PA。结果:构建好的双交换载体经酶切电泳鉴定并测序,其序列中含有PA基因。结论:构建了炭疽杆菌保护性抗原基因同源双交换载体。     

腾格里沙漠晚更新世湖相沉积介形类及其环境意义

腾格里沙漠晚更新世断头梁剖面分析出介形类７属７种,分别为Ｌｉｍｎｏｃｙｔｈｅｒｅｉｎｏｐｉｎａｔａ,Ｄａｒｗｉｎｕｌａｓｔｅｖｅｎｓｏｎｉ,Ｃａｎｄｏｎａｎｅｇｌｅｃｔａ,Ｃｙｐｒｉｄｅｉｓｔｏｒｏｓａ,Ｉｌｙｏｃｙｐｒｉｓｇｉｂｂａ,Ｃｙｃｌｏｃｙｐｒｉｓｓｅｒｅｎａ,？Ｎｅｏｃｙｐｒｉｄｏｐｓｉｓｓｐ．,其中Ｌｉｍｎｏｃｙｔｈｅｒｅｉｎｏｐｉｎａｔａ和Ｄａｒｗｉｎｕｌａｓｔｅｖｅｎｓｏｎｉ为优势种。根据丰度、分异度及百分含量变化情况,研究剖面划分出四个介形类组合,进一步结合年代数据、沉积物及孢粉资料识别出四个气候期。距今约４２０００－２３０００年间研究区总的气候特征是温暖湿润,间有几次幅度较小的变冷期;介形类显示出淡水至中盐水环境,这一特征持续整个沉积时期,没有出现干旱期。     

抚仙湖和滇池硅藻生物多样性与生产力关系的时间格局

目前国内对生产力–生物多样性关系(productivity–diversity relationship,PDR)的研究主要集中于陆地生态系统和空间尺度,少量关于湖泊系统的研究也主要集中于现代调查,缺乏较长时间尺度上的模式探讨。本文应用沉积物色素记录重建了抚仙湖和滇池初级生产力变化历史,对硅藻群落的主成分分析(PCA)表明两个湖泊的初级生产力都是驱动硅藻群落变化的主要环境梯度。进一步分析硅藻群落α与β多样性响应湖泊生产力水平的模式,发现滇池硅藻群落表现为随着系统生产力的上升物种丰富度减少,β多样性降低,而抚仙湖呈现相反的变化模式。两个湖泊β多样性与生产力平均水平的关系均表现出与α多样性相似的特征,但在与生产力变化幅度的关系上,滇池表现出显著的负相关,而抚仙湖则没有显著的变化。滇池硅藻群落生产力随硅藻多样性的降低显著增加(R2=0.597,P0.01),而在抚仙湖无显著变化,表明了滇池群落多样性的维持对群落生产力的影响较弱,如与营养盐富集的促进作用相比。滇池明显的富营养化过程与强烈的人类扰动带来的环境异质性降低可能对群落多样性–生产力的关系产生了明显的控制作用。     

陕南张家沟剖面寒武纪早期微体化石Olivooidesmultisulcatus的新材料*

陕南西乡张家沟剖面寒武系下部统宽川铺组发现了大量特异埋藏化石,这些珍贵化石为三维磷酸盐化精美保存,在探索早期生命起源与演化方面意义重大,也是早寒武世前三叶虫时代生物地层对比的重要依据。本文主要对其中一类保存有软躯体的特异埋藏Olivooides multisulcatus Qian,1977进行描记,该类化石1977年曾在陕西宁强宽川铺生物群首次报道,与本文描记的化石类型相同,产地不同,因而具有地层对比意义。根据在西乡生物群发现的新材料,与Olivooides multisulcatus进行特征对比,对属征及种内变异特征进行了补充。     

青海湖区大型底栖动物群落结构与空间分布格局

为了解青海湖大型底栖动物的群落结构特征、空间分布格局及关键驱动力, 于2011-2012年分4次对青海湖区主体湖、3个子湖和5条入湖河流进行了系统调查。共采集到底栖动物28个分类单元, 隶属于3门5纲15科, 主体湖区、咸水和淡水子湖及入湖河流分布有9、5、9和15种; 它们的密度分别为455.8、1562.7、741.3和331.2 ind./m2; 生物量为1.18、3.70、2.75和4.53 g/m2。优势度分析显示, 喜盐摇蚊为主体湖区绝对优势种（占总密度的83.32%）。Surfer模拟显示, 主体湖区东南部沿岸带的密度和生物量最高, 湖心区最低; 高峰值主要出现在布哈河、菜挤河等大型河流入湖的河口附近。CCA分析表明: 青海湖区大型底栖动物的分布主要受水体pH、水深、总氮和盐度等环境因子的驱动。       

基于蛹虫草转录物组学的虫草素生物合成相关基因的表达和功能分析

蛹虫草Cordyceps militaris是我国著名的中药，而虫草素是蛹虫草重要的生物活性成分之一。通过转录物组分析野生型C.militaris、虫草素高产菌株C.militaris GYS60和低产菌株C.militaris GYS80虫草素生物合成相关基因的表达和功能变化。利用Illumina NovaSeq 6000测序获得3株菌株的转录物组数据，以鉴定差异表达基因。与C.militaris相比，在GYS60和GYS80中，分别有145和470个上调基因及96和594个下调基因；GYS60与GYS80相比，GYS60有306个上调基因和207个下调基因。这些基因经过GO和KEGG分析，与C.militaris相比，GYS60和GYS80分别有10和8个与嘌呤途径相关的基因差异表达；与GYS80相比，GYS60有12个基因差异表达。定量聚合酶链式反应验证8个关键酶的基因表达与转录物组分析一致。在GYS60中，参与虫草素生物合成的嘌呤核苷酸代谢中的氧化还原酶(CCM＿07507,cmORE)、3′,5′-环AMP磷酸二酯酶(CCM＿02777,cmAPE)、转移酶(CCM＿0472...