新一代精准基因编辑工具CRISPR/Cas9的技术优势与应用局限

CRISPR/Cas9(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats/Cas9)是继锌指核酸酶(ZFNs)和类转录激活因子效应物核酸酶(TALENs)基因编辑技术之后的第三代基因编辑技术。CRISPR/Cas9在细菌和古生菌中广泛存在,是细菌在长期进化过程中形成的一种"适应性免疫防御",能够针对噬菌体感染、质粒接合和转化所造成的外源导入基因特异性识别、降解入侵的外源DNA,CRISPR/Cas9通过一段20 bp的短RNA来识别打靶位点的精准编辑技术。CRISPR/Cas9具有设计操作简便、编辑高效和通用性广等优点,是新一代具有革命意义的精准基因编辑技术。从CRISPR/Cas9的发现、作用机理、基因编辑以及应用局限等方面进行归纳总结,旨为理解其工作原理和精准基因编辑技术应用提供参考。     

Saccharomyces cerevisiae和Yarrowia lipolytica对自由饱和脂肪酸的选择性吸收及胞内积累特性研究

利用产油微生物生产特殊功能、高附加值的脂肪酸,具有良好的开发利用前景。以酿酒酵母(S.cerevisiae)和解脂耶氏酵母(Y.lipolytica)为出发菌株,以链长C4-C18的单一自由饱和脂肪酸作为唯一碳源,探究了两类酵母吸收利用、积累脂肪酸情况及胞内脂肪酸组成情况。结果表明:当碳链长C≤10时不能被利用,而且抑制细胞的生长,特别是当碳链长C≤8时,细胞很快被杀死;当碳链长C=11时,对细胞的生长有一定的抑制作用,菌体长势缓慢;碳链长C≥12时,对细胞生长没有影响;脂肪酸利用速度,偶数C脂肪酸奇数C脂肪酸;Nile red全细胞脂类染色显示,S.cerevisiae胞内脂质主要集中于胞内周边膜部位,Y.lipolytica主要以脂质体形式存在胞内,及少部分在胞内周边膜部位;GC/Mass脂类成分分析表明,菌株S.cerevisiae S228C BY4741-pox1和S.cerevisiae S228C BY4741-pox1,3可以积累培养基添加的相应脂肪酸,而其他供试菌积累的脂肪酸链长C≥16,没有检测到培养基含有相应的脂肪酸。这些结果为利用酵母生产特殊功能脂肪酸,及开发特色高附加值油脂提供了有意义的参考。     

新型β-葡萄糖苷酶BglD2异源表达及水解虎杖苷能力

从海洋细菌Bacillus sp.D1中克隆、重组表达β-葡萄糖苷酶BglD2,研究其酶学性质,并对其水解虎杖苷制备白藜芦醇的能力进行分析。BglD2的最适催化温度和pH分别为45℃和6.5,在30℃和pH 6.5条件下的半衰期约为20 h。BglD2能够水解含β(1→3)、β(1→4)、β(1→6)等键型的多种底物。BglD2具有良好的糖促活特性,100 mmol/L葡萄糖和150 mmol/L木糖分别将酶活力提升2.0倍和2.3倍。BglD2具有较好的乙醇促活及耐受特性,30℃时,10%乙醇使酶活力提升1.2倍,25%乙醇存在时其仍保留60%的酶活力。BglD2具有水解虎杖苷制备白藜芦醇的能力,35℃条件下反应2 h水解率为86%。具有乙醇耐受及抗产物抑制等特性的β-葡萄糖苷酶BglD2在酶法水解虎杖苷制备白藜芦醇方面有应用潜力。     

铁死亡在急性肾损伤中的作用机制及治疗应用

急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)是指由各种病因引起肾功能快速下降而出现的临床综合征,严重者可进展为尿毒症甚至导致死亡。由于缺少有效治疗方法,临床上AKI患者死亡率高达50%。近年研究发现铁死亡(ferroptosis)在AKI发病机制中发挥重要作用;铁螯合剂、GPX4小分子抑制剂以及其他脂质过氧化抑制剂在体内及体外AKI模型中均显示具有肾脏保护作用。本文系统回顾铁死亡的定义及其关键调控通路,并对铁死亡在AKI发病中的作用和机制以及其在AKI中潜在的治疗策略进行综述。     

肺癌中LncRNA的表达及其与预后的相关性

[目的]筛选出在肺癌组织中特异性表达的长链非编码RNA(lncRNA),并探讨其在肺癌中的表达水平与患者预后的相关性。[方法]从癌症基因组图谱(the cancer genome atlas,TCGA)下载肺癌临床病理和基因表达谱信息。以|Fold Change|>2和校正后的P值(FDR)<0.05为标准筛选差异表达的lncRNA。对差异表达显著的FOXD3-AS1进行RNA结合蛋白(RBP)预测,并用关联矩阵法构建差异表达的lncRNA-RBP-mRNA共表达网络,继而对共表达mRNA进行Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)通路富集分析;通过Kaplan-Meier Plotter方法研究FOXD3-AS1与预后相关性。[结果]共筛选出1 362个在肺癌中差异表达的lncRNA,其中表达上调的1 184个,表达下调的178个。与FOXD3-AS1具有共表达关系的mRNA共有11个。KEGG分析这些共表达的mRNA主要富集在黏着连接、结肠直肠癌和松弛素信号通路,RBP预测发现FOXD3-AS1可以与人丝氨酸/精氨酸富有剪接因子SRSF1结合。FOXD3-AS1与肺癌患者生存曲线具有极显著相关性(P<0.01)。[结论]SRSF1居于lncRNA-RBP-mRNA共表达网络的核心位置,在肺癌的发生、发展中起到重要的调控作用,有望成为肺癌免疫治疗的分子靶标。差异表达的FOXD3-AS1可以很好地判断肺癌患者的预后,因此,可以作为潜在的肺癌检测分子标志物。