人基因疗法:第一个回合

怀特海德生物医学研究所理查德·密立根实验室的基因疫法研究工作者I.Lemischka说:“这是一个如此丰富多采的系统。有那么多的基础问题……,使我们永远兴奋不已。”     

程序性细胞死亡

“程序性细胞死亡”(ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄｃｅｌｌｄｅａｔｈ,ＰＣＤ)由于与人类健康和某些重大疾病有密切关系而成为生物工程研究的热门课题。2002年诺贝尔生理学、医学奖授予英国的悉尼·布雷内、约翰·苏尔斯顿和美国的罗伯特·霍维茨,以表彰他们在“器官发育”和“程序性细胞死亡”中的重大发现,则明确反映出了这项研究的重要性。他们在线虫中发现了控制细胞死亡的关键基因,并阐明了这些基因如何在细胞死亡过程中...     

植物基因的人工调控表达

通过增加或减少特定诱导物,可精确调节目的基因上游构建的“基因开关”,实现外源目的基因的准确调控,使外源基因在植物体内适时、适量、有效地表达。因此构建一个拥有“基因开关”的人工调控表达系统是势在必行的,该系统的成功构建也将有利于提高转基因植物广泛应用的可能性 。     

植物成花调控的分子遗传学

对以拟南芥为主要对象进行的有关成花调控分子遗传学研究作了综述。该领域的研究已明确了对成花的调控没有单一的“成花万能基因”,而是有一群“成花时期基因”,并大致弄清了这些基因调控成花的模式。其结果是,成花调控途径具有多重性和冗长性,这些成花调控基因的参与量、基因之间的平衡都对成花起着重要的作用。     

生长抑制激素基因的化学合成与克隆

采用固相亚磷酸三酯法化学合成生长抑制激素基因的两个DNA片段A_s2,A₂₃,退火聚合成平端双链后,插入到经Smal酶切的pUCl2质粒DNA中。通过抗性筛选,正性标记筛选以及酶切位点分析,分子杂交,序列分析,证实化学合成的生长抑制激素基因已在大肠杆菌JM83中无性繁殖。     

通过大肠杆菌thyA染色体质粒平衡致死系统构建无抗性基因表达载体

克隆了大肠杆菌和霍乱弧菌胸腺嘧啶合成酶基因thyA,并以pcDNA3质粒为基础,分别用两种来源的thyA基因替代其氨苄抗性基因Amp,构建了不含抗性基因,且可在thyA营养缺陷型大肠杆菌中基于染色体-质粒平衡致死系统稳定传代的真核表达载体。该载体可有效表达红色荧光蛋白报告基因。为核酸疫苗的制备提供一个无抗性的表达载体系统。     

转基因白桦外源基因的多重PCR快速检测

根据转化的载体序列上T-DNA中的目的基因bt,选择性筛选标记基因nptⅡ和报告基因gus设计三对特异性引物,PCR产物片断大小分别为247、449、668 bp,应用多重PCR (mutiplex-PCR)的方法同步检测18株转基因白桦中三个基因的整合状况;用阳性对照为模板,对单重PCR（simplex-PCR）和多重PCR的各项指标进行比较。结果表明多重PCR检测多个外源基因在敏感性方面与单重PCR相比并没有减弱,而且略有提高;对18株样品的多重PCR同步检测无假阳性出现,结果准确,同时在操作中具有减少污染,缩短时间和节约成本等优点。因此,在对转基因白桦的外源基因的定期检测中,多重PCR是一种非常有效而便捷的方法,可以为转基因的拷贝数,T-DNA旁侧序列特征等转基因整合特性方面的研究提供数据。     

基因操作专辑

在《蛋白质、核酸、酵素》1981年,26卷,第5期上,报导了准备出版,’I病时增刊。该增刊是基因操作专辑,包括的内容有:序文·…,·,·.····,·……”···················································……松原谦一矢野走司1.基因操作的现状 关于日本原核细胞生物的基因操作在发酵工业中的基因操作···························...............................……血球蛋白基因研究的现状·····························…     

基于16S rRNA基因高通量测序研究狞猫肠道微生物多样性

[目的]研究狞猫肠道微生物多样性特征。[方法]对7只健康成年野生狞猫（2只雄性,5只雌性;2只来自济南野生动物园,5只来自威海野生动物园）粪便微生物16S rRNA基因V3-V4区进行高通量测序,对狞猫肠道微生物多样性进行研究。[结果] 7只狞猫共获得肠道微生物16S rRNA基因V3-V4区有效序列1458741条,平均208392条,序列平均长度433 bp。通过以97%的序列相似性进行分类,获得操作分类单元（OTU）平均 233个。经序列比对和分类鉴定,这些OTU都属于细菌域,包括13个门,26个纲,43个目,75个科,119个属。其中,丰度最高的细菌门是厚壁菌门（Firmicutes,平均占61.7%）、放线菌门（Actinobacteria,12.42%）、拟杆菌门（Bacteroidetes,7.79%）、梭杆菌门（Fusobacteroidetes,7.79%）和变形菌门（Proteobacteria,7.53%）。丰度最高的科依次是消化链球菌科（Peptostreptococcaceae,平均占16.15%）,梭菌科I（Clostridiaceae_I,14.78%）,毛螺菌科（Lachnospiraceae,13.13%）,红蝽杆菌科（Coriobacteriaceae,12.31%）等。丰度最高的属是柯林斯氏菌属（Collinsella,11.44%）,艰难梭菌属（Peptoclostridium,10.91%）,狭窄梭菌属1（Clostridium_sensu_stricto_1,10.3%）,拟杆菌属（Bacteroides,7.41%）,消化链球菌属（Peptostreptococcus,5.21%）等。7只狞猫的肠道微生物中有平均15.35%的OTU没有归类到属。样本间聚类分析结果表明,来自同一动物园的样本聚为一支。[结论]本文通过高通量测序技术研究了狞猫肠道微生物的组成和多样性特征,为狞猫的救护饲养和消化生理学研究提供基础数据。     

猎豹(Acinonyx jubatus)肠道微生物多样性及其性别差异研究

[目的]探讨猎豹（Acinonyx jubatus）肠道微生物多样性特征。[方法]通过采集新鲜粪便样品,对9只健康成年野生猎豹（4只雄性,5只雌性）的肠道微生物16S rRNA基因V3-V4区进行高通量测序,对猎豹肠道微生物多样性进行研究。[结果]测序共获得肠道微生物16S rRNA基因V3-V4区有效序列599349条,序列平均长度405 bp。通过以97%的序列相似性进行分类,共获得操作分类单元（OTU） 268个。经序列比对和分类鉴定,这些OTU都属于细菌域,包括10个门,21个纲,35个目,72个科,144个属。其中,丰度最高的5个细菌门是厚壁菌门（Firmicutes,平均占OTU总数的42.29%%）、放线菌门（Actinobacteria,31.54%）、梭杆菌门（Fusobacteroidetes,16.66%）、变形菌门（Proteobacteria,5.30%）和拟杆菌门（Bacteroidetes,4.19%）。拟杆菌门的丰度较低是猎豹肠道微生物的主要特征。丰度最高的5个科依次是红蝽杆菌科（Coriobacteriaceae,31.28%）、消化链球菌科（Peptostreptococcaceae,平均占17.66%）,梭杆菌科（Fusobacteriaceae,15.46%）、毛螺菌科（Lachnospiraceae,12.40%）、梭菌科I（Clostridiaceae_I,6.93%）等。丰度最高的5个属依次是柯林斯氏菌属（Collinsella,30.16%）、梭杆菌属（Fusobacterium,15.46%）、艰难梭菌属（Peptoclostridium,11.46%）、Blautia属（8.28%）和狭窄梭菌属1（Clostridium_sensu_stricto_1,6.39%）。约有2.32%的OTU没有归类到属。群落alpha多样性分析结果显示,猎豹肠道微生物群落Shannon指数为2.93-4.41,Simpson指数为0.72-0.91。通过依据性别进行分组,对雌雄两组之间的alpha多样性比较表明,雄性组的物种和Shannon指数略高于雌性组。Beta多样性分析表明,雌雄两组之间的差异高于各组内部不同个体之间的差异。然而,聚类分析显示,相同性别的猎豹的肠道微生物并没有聚在一起。[结论]本文通过高通量测序技术研究了猎豹肠道微生物多样性特征和性别差异,为猎豹的保护、救护饲养和消化生理学研究提供了基础数据。     

大兴安岭呼中林区火烧迹地粗木质残体特征

对大兴安岭呼中林区不同年份火烧迹地的粗木质残体特征进行了研究.结果表明：呼中林区火烧迹地粗木质残体贮量在24.87～180.98 m³·hm^-2,其中倒木和枯立木分别为6.03～93.91 m³·hm^-2和15.29～138.37 m³·hm^-2,且不同年份火烧迹地之间差异显著;倒木、枯立木所占比例分别为24.26％～86.00％和14.01％～75.4％,且不同年份火烧迹地之间差异显著;倒木和枯立木的优势径级分别为2.50～20 cm和1.50～15 m, 优势长度分别为2.50～15 cm和5～20 m;随着火烧迹地的恢复,粗木质残体贮量的动态变化不明显.粗木质残体特征与火前林分条件和火烧强度密切相关.     

H18杂交瘤抗凋亡能力的改造

利用PCR从pGEMTbcl-X_L质粒中获得bcl-X_L基因,构建真核表达载体pEF-bcl-X^{L,脂质体法转染杂交瘤细胞,G418筛选稳定表达株,Western blotting检测目的蛋白表达,流式细胞仪检测Bcl-X_L提高杂交瘤抗正丁酸钠诱导凋亡的功能。 将构建的编码鼠bcl-X_L基因的真核表达载体pEF-bcl-X_L,转染H18细胞后,获得稳定的表达株细胞;稳定表达Bcl-X_L的细胞具有抗正丁酸钠诱导凋亡的功能。鼠bcl-X_L基因在杂交瘤细胞中稳定表达,提高了杂交瘤抗凋亡的能力,对高密度大规模培养杂交瘤细胞具有重要意义。}     

基因绝缘子——一类新发现的基因调节元件

最近几年,一类称为“绝缘子”的新的基因元件被众多的实验室发现和证实,大大丰富了我们对基因在染色质环境中如何形成拓扑学上独立的调节单元的认识。这个刚刚被找到的又一个基因“黑匣子”,尽管我们对其仍是一知半解,但让人们意外和兴奋的是:这类基因元件能给我们在转基因动物和基因治疗方面的研究和应用提供新的工具 。     

转基因动物与基因表达调控的研究

十余年来,随着转基因技术的快速发展,基因表达调控的转基因研究已逐渐开展。本文在下列几方面介绍了转基因动物技术在基因表达调控中的应用。转基因动物可作为在体内研究外源基因表达调控的“反应器”,例如研究酶对底物作用的种属特异性。可以精确研究ＤＮＡ顺式作用序列,探讨包括改变基因表达在内的组织和阶段特异性表达,增强子、内含子和核基质附着区的调节作用以及各基因间相互作用。转基因动物可研究发育中的时、空调节（如β－珠蛋白基因和同源异形盒基因）以及基因多级调节系统。通过同源重组得到基因缺陷动物（基因敲除动物）可探讨目的基因突变所致的异常表型以研究基因功能与调控。     

Effects of different levels of nitrogen fertilization on soil respiration during growing season in winter wheat (Triticum aestivum)

 在目前全球氮沉降不断增加的背景下, 研究农田土壤呼吸对氮沉降的响应有助于理解未来生态系统碳循环对全球变暖的潜在影响。为探讨不同施氮浓度对华东地区冬小麦(Triticum aestivum)生长期土壤呼吸的影响, 该实验设计了对照组(不施加氮肥)和3种浓度施氮处理组(低浓度施氮15 g·m^–2·a^–1, 中等浓度施氮30 g·m^–2·a^–1, 高浓度施氮45 g·m^–2·a^–1)。使用便携式土壤CO₂通量观测仪LI-8100测定不同施氮浓度处理下冬小麦生长期(2013年12月至2014年5月)的土壤呼吸速率, 并探讨土壤呼吸与土壤温度、湿度等环境因素的关系。结果表明: 低、中、高3种浓度施氮处理的土壤呼吸速率平均值分别为5.29、6.17和6.75 μmol·m^–2 ·s^–1, 与对照组(土壤呼吸速率平均值为4.90 μmol·m^–2·s^–1)相比, 分别增加了7.8%、23.6%和37.8%; 地上生物量分别增加39.9%、104.4%和200.2%, 并与冬小麦生长季的总土壤呼吸正相关。5 cm深度土壤的温度与土壤呼吸速率呈指数关系(p < 0.05), 土壤呼吸季节变化的65%–75%由土壤温度引起, 其温度敏感性为2.09–2.32。结果表明, 添加氮肥促进了植物的生长, 增加了生物量, 从而增加了冬小麦农田的土壤呼吸速率。     

转基因植物中的标记基因研究新进展

文章综述了转基因植物中标记基因研究的新进展,主要包括以下3个方面：第一是采用共转化、位点特异性重组和转座子等技术对传统抗性标记基因进行消除,以利于对同一作物进行多次转基因操作;第二是完善各种已应用的以糖类代谢酶基因、耐胁迫酶类基因和绿色荧光蛋白基因等为安全标记基因的转化体系,并大力研究、开发潜在的汞离子还原酶基因、叶绿体合成关键酶基因等作为安全标记基因;第三是着力发展无标记基因、无载体骨架的简单高效转化体系。此外,还展望了安全标记的应用前景。     

ht-Pam基因在山羊β-酪蛋白基因座定位整合的研究

利用体细胞基因打靶与核移植技术制备动物乳腺生物反应器是当今转基因定位整合表达的一种新技术。分别克隆山羊的β-酪蛋白基因5′调控区的6.3kb片段,外显子7、外显子8和9三个基因片段,并与克隆的人tPA突变体cDNA一起构建了含有neo和tk正负筛选标记基因的β-酪蛋白基因打靶载体P^GBC4tPA,并验证了neo基因、tk基因以及Cre-LoxP系统的有效性。将线性化的P^GBC4tPA通过电转染整合到山羊胎儿成纤维细胞基因组中,利用G418和GANC进行抗性细胞克隆的药物筛选,初步获得抗性细胞克隆244个,PCR检测后获得阳性细胞克隆31个,其中初步验证2个细胞克隆转植基因整合位点重组后的基因序列正确,并且该细胞克隆能够有效扩增。这为下一步基因打靶体细胞核移植制备山羊乳腺生物反应器奠定了基础。     

抗生素抗性基因在水环境中的分布、传播扩散与去除研究进展

近年来,由于抗生素的滥用而造成的抗性基因污染问题越来越严重,抗性基因在环境中的危害也逐渐受到人们的重视.本文针对抗生素抗性基因这一“新型污染物”,综述了抗性基因在水体环境中的来源与污染情况;分析了抗性基因在环境中的传播途径与生态风险.此外,还重点讨论了污泥消化、人工湿地、消毒以及深度处理等不同水处理工艺对抗生素抗性基因的去除效果,指出不同去除技术的改进方向.并针对目前的污染状况,对今后的研究重点进行了展望.
     

基因敲除技术现状及应用

功能基因组学的研究进展使基因敲除技术显得尤为重要。基因敲除技术从载体构建到细胞的筛选到动物模型的建立各方面都得到了发展。其中Cre—LoxP系统可以有效的控制打靶的发育阶段和组织类型,实现特定基因在特定时间和（或）空间的功能研究;转座子系统易于操作,所需时间短,具有高通量的特点,可以携带多种抗性标记,方便了同时进行多基因功能研究;基因捕获技术提供了获得基因敲除小鼠的高效方法,方便了进行小鼠基因组文库的研究。此外,进退策略、双置换法、标记和交换法、重组酶介导的盒子交换法也从不同方向发展了基因敲除技术。     

酵母基因中断技术

酵母基因中断技术是研究酵母基因功能的重要手段,自80年代初诞生以来经历了不断的改进和发展.PCR介导的酵母基因中断技术,大大简化了操作,实现了酵母基因的精确缺失;酵母基因的多重中断技术,可在酵母内实现多个基因的中断;可进行大规模基因中断和功能分析的酵母基因中断技术,适应了在酵母全基因组测序完成的情况下进行功能基因组学研究的要求.酵母基因中断技术对人类基因功能研究也有很大启示作用.