体内连续进化技术的研究进展

实验室进化是遗传育种、提高微生物性能的重要方式。近几十年来,实验室进化的方法快速发展,应用也越来越广泛,但是常见的菌株进化策略以及针对特定蛋白的进化存在突变过程不连续,需要多轮操作、工作量大等缺点。微生物突变和筛选技术的进步促进了体内连续进化的发展,大大提高了实验室进化的效率。体内连续进化技术实现了体内突变,完美地把突变与筛选相结合,以最少的人工干预进化出特定表型。文中总结了近年来在微生物底盘中开发的基因组范围的体内连续进化技术,以及独立于基因组的针对特定蛋白的体内连续进化技术,主要对这些技术实现体内连续突变的原理及其相关应用进行了介绍。在此基础上,分析了现有技术的优缺点,并对体内连续进化技术的发展进行了展望。     

中国东北地区人乳头瘤病毒16型全基因组克隆及HPV16.HaCaT重组细胞模型的构建及初步鉴定

为构建含东北地区人乳头瘤病毒16型(HPV16)全基因组的HPV16.HaCaT细胞模型,收集中国东北地区HPV16单一感染患者宫颈脱落细胞,提取DNA,将HPV16全基因组分成4个区段,通过4对特异性引物对HPV16全基因组进行分段扩增,测序后进行序列拼接及核酸序列分析,克隆HPV16全基因组序列;通过细胞转染,构建含HPV16全基因组的HPV16.HaCaT重组细胞模型;利用聚合酶链式反应(PCR)和细胞免疫荧光法检测重组细胞内HPV16早期基因的表达.成功克隆出中国东北地区HPV16全基因组序列(GenBank登录号:MW320358);构建了东北地区HPV16全基因组的重组质粒及HPV16.HaCaT重组细胞模型;证明了 HPV16早期基因E1-E4、E5、E6和E7在重组细胞模型内均有表达,从而获得中国东北地区HPV16全基因组序列及含有HPV16全基因组的HPV16.HaCaT重组细胞模型.     

No relation between ACEml/D polymorphism and high altitude pulmonary edema in the Han Chinese

Objectives To explore whether the angiotensin T -converting enzyme （ACE） I/D （insertion/ deletion） polymorphism is associated with the susceptibility to high altitude pulmonary edema （HAPE） in the Han Chinese. Methods One hundred and forty-seven HAPE-p （HAPE patients） and 193 HAPE-r （HAPE resistants） were enrolled from the Yushu earthquake reconstruction workers in Qinghai province where the altitude is over 3 500 m above sea level. Blood samples were collected from each of the HAPE-p and HAPE-r groups. Information about physiological phenotypes was obtained via fieldwork investigation. The ACE-I/D polymorphism in HAPE-p and HAPE-r was detected by polymerase chain reaction （PCR）. Results The SaO2 was significantly lower while HR was significantly higher in HAPE-p group than those in HAPE-r group. The genotype frequencies of ACE-I/D for II, ID, DD in HAPE-r and HAPE-p groups were 0.430, 0.446, 0.124 and 0.435, 0.469, 0.095, respectively, the allelic frequencies of I and D were 0.650, 0.350 and 0.670, 0.330, respectively. The OR of ID, DD and D alleles relative to II for HAPE was 0.961 （0.610-1.514）, 1.322 （0.634-2.758） and 1.080 （0.783-1.489）. There was no significant difference of the genotypic and the allelic frequencies in ACE-I/D polymorphism between HAPE-p and HAPE-r groups. Conclusions There is no relation between ACE-I/D polymorphism and HAPE in the Han Chinese.     

基于多重置换扩增技术的RNA病毒基因组扩增方法研究

为了便于新发或罕见病毒性传染病的筛查检测,本研究利用多重置换扩增技术,以负链RNA病毒—发热伴血小板减少综合征病毒和正链RNA病毒—登革病毒为模拟样本探索临床样本中RNA病毒基因组非特异性扩增方法。研究中通过梯度稀释的RNA病毒模拟样本中可能存在的不同丰度的病原体,样本核酸依次加工成单链cDNA、双链cDNA、T4DNA连接酶处理后的双链cDNA以及添加外源辅助RNA后合成并连接的双链cDNA形式,然后进行Phi29DNA聚合酶等温扩增,使用荧光定量PCR方法比较各种方法对RNA病毒核酸扩增的影响。结果显示,对于不同类型的RNA病毒模拟标本,多重置换扩增对于单链及双链cDNA的扩增效果有限,而双链cDNA经DNA连接酶处理后的扩增能达到6×103倍;在cDNA合成过程中加入外源辅助RNA,模拟样本中病毒基因组的扩增可达2×105倍,尤其是对含有低丰度病原体的模拟样本扩增效果的改善更为明显。本研究摸索建立了基于多重置换扩增技术的RNA病毒基因组扩增方法,能够对样本中低丰度RNA病毒基因组实现有效扩增,可满足开展多种病原体筛查检测的需求。     

鲍曼不动杆菌耐消毒剂基因检测

目的 了解深圳市人医院鲍曼不动杆菌抗季铵盐类消毒剂基因的检出率及基因型特点.方法 收集深圳市人民医院临床标本中分离鲍曼不动杆菌67株,PCR检测分离株的qacA/B、qacE△1、qacC、qacG和qacJ 5种抗季铵盐类消毒剂基因.结果 67株鲍曼不动杆菌中qacE△l基因阳性42株(62.6％),qacA/B与qacG基因各有一菌株阳性,未检测出qacC或qacJ基因阳性菌株.结论 深圳市人医院鲍曼不动杆菌中抗季铵盐类消毒剂基因检出率较高,主要为qacE△1型.     

Formaldehyde induces toxic effects and regulates the expression of damage response genes in BM-MSCs

In this study, we assessed the toxic effects of formaldehyde （FA） on mouse bone marrow mesenchymai stem cells （BM- MSCs）. Cytotoxicity was measured by using MTT assay. DNA strand breakage was detected by standard alkaline comet assay and comet assay modified with proteinase K （PK）. DNA-protein crosslinks （DPCs） were detected by KCI-SDS precipitation assay. We found that FA at a con- centration from 75 to 200 μM inhibited cell survival and induced DPCs over 125 μM. The PK-modified comet assay showed that FA-induced DNA strand breakage was increased in a dose-dependent manner from 75 to 200 μM. On the other hand, standard alkaline comet assay showed that DNA strand breakage was decreased with FA concen- tration over 125 μM. We confirmed by using Pearson cor- relation that there was a negative linear correlation between DPCs and survival rate （r = -0.987, P 〈 0.01） and positive linear relationships between DPCs and （i） sister chromatid exchange and （ii） micronucleus （r = 0.995, P〈 0.01; r = 0.968, P〈 0.01）. DNA damage RTz profiler polymerase chain reaction array was used to investigate the changes in the expression of damage response genes. Xpa and Xpc of the nucleotide excision repair pathway and Brca2, Rad51, and Xrcc2 of the homologous recombination pathway were all up-regulated in both 75 and 125 μM FA. However, the same genes were down-regulated with 175 μM FA. The expressions of Chekl and Husl, which are involved in cell cycle regulation, were altered in the same manner with 75, 125, and 175 μM FA. These results indicated that Xpa, Xpc, Brca2, Rad51, Xrcc2, Chekl, and Husl were essential for the BM-MSCs to counteract the effects of FA.     

实时定量PCR检测miRNA-29a在肝癌中的变化

目的:探讨微小RNA(miRNA)-29a在正常人和原发性肝癌患者血清,以及原发性肝癌患者的正常肝脏组织和肝癌组织中的表达.方法:应用荧光实时定量PCR方法检测miRNA-29a,在正常人和原发性肝癌患者血清水平.同时收集并检测原发性肝癌患者术中取得的正常肝脏组织和癌症组织中miRNA-29a的含量.结果:1)与正常人血清相比,miRNA-29a在原发性肝癌患者血清中水平没有明显改变(P＞0.05).2)与正常肝脏组织相比,原发性肝癌患者肝癌组织中miRNA-125含量明显降低,有统计学差异(P＜0.01).结论:MiRNA-29a在原发性肝癌患者的肝癌组织中表达显著降低,但患者的血清水平并没有明显改变.     

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。     

数字聚合酶链反应及其在感染性疾病中的应用

数字聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)采用与定量PCR相同的荧光化学原理和不同的数学原理来实现对靶标核酸序列的绝对定量,其摒弃了对外部参照的依赖,同时具有更高的数据精密度,提高了重复性和再现性。数字PCR的应用涵盖生命科学众多领域,特别是在医学检验领域,其对疾病相关核酸分子标记的准确分析,为疾病的早期诊断、进展监测、疗效评估提供了动态量化指标。数字PCR的出现将推动基于核酸扩增技术的分子生物学检测迈入精准定量阶段。本文就数字PCR尤其是微滴式数字PCR在感染性疾病中的应用进展及前沿进行综述。     

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。