基因捕捉及其在植物基因分离和功能基因组学上的应用

基因捕捉是一种报告基因的随机整合技术。基因捕捉系统已成为分离基因、鉴定基因功能的重要手段。基因捕捉(gene traps)包括增强子捕捉(enhancer trap)、启动子捕捉(promoter trap)和基因捕捉(gene trap),通称为基因捕捉(gcne traps)。在增强子捕捉中,报告基因与一个基本启动子融合,这个启动子不能使报告基因表达,但可被临近的增强子激活。在启动子捕捉和基因捕捉中,报告基因的启动子被去除,融合基因只有以正确的方向插入到转录单元内才能表达。对基因捕捉系统的结构特征、构建方法、应用范围、研究现状和应用前景等作了系统论述,并对有关问题进行了讨论。     

MADS-box基因家族基因重复及其功能的多样性

基因的重复(duplication)及其功能的多样性(diversification)为生物体新的形态进化提供了原材料。MADS-box基因在植物(特别是被子植物)的进化过程中发生了大规模的基因重复事件而形成一个多基因家族。MADS-box基因家族的不同成员在植物生长发育过程中起着非常重要的作用,在调控开花时间、决定花分生组织和花器官特征以及调控根、叶、胚珠及果实的发育中起着广泛的作用。探讨MADS-box基因家族的进化历史有助于深入了解基因重复及随后其功能分化的过程和机制。本文综述了MADS-box基因家族基因重复及其功能分化式样的研究进展。     

MADS-box 基因家族基因重复及其功能的多样性

基因的重复(duplication)及其功能的多样性(diversification)为生物体新的形态进化提供了原材料。MADS-box基因在植物(特别是被子植物)的进化过程中发生了大规模的基因重复事件而形成一个多基因家族。MADS-box基因家族的不同成员在植物生长发育过程中起着非常重要的作用, 在调控开花时间、决定花分生组织和花器官特征以及调控根、叶、胚珠及果实的发育中起着广泛的作用。探讨MADS-box基因家族的进化历史有助于深入了解基因重复及随后其功能分化的过程和机制。本文综述了MADS-box基因家族基因重复及其功能分化式样的研究进展。     

基因传感器在环境微生物功能基因检测中的应用

分子生物学的快速发展和人们对核酸的深入研究, 给基因传感器的研制和发展奠定了坚实的基础。基因传感器是分子生物学与微电子学、电化学、光学等相结合的产物, 将在生命科学与信息科学之间架起一座桥梁, 成为DNA信息分析检测最有效的手段之一。在近年研究文献的基础上, 评述了基因传感器的工作原理、分类及近年来国内外利用其进行环境微生物功能基因检测等方面的研究现状, 并提出堆肥微生物功能基因检测将是基因传感器的一个重要发展方向。     

谱系特有基因研究进展

谱系特有基因(Lineage-specific genes,LSGs)是指在一个谱系中特有并与其他物种谱系所有基因没有明显序列相似性的基因,约为物种基因组全部基因数量的10%~20%,于1996年首次在完成全基因组测序的酵母基因组中大量发现。大规模测序技术的发展使谱系特有基因研究成为比较基因组学的研究热点,已在微生物、海洋低等生物、植物(如拟南芥、水稻、杨树)、昆虫及高等灵长类动物等多个物种或类群中展开,其生物功能对于阐明物种进化历程和生物适应性具有重要意义。文章介绍了谱系特有基因的研究背景和现状,从谱系特有基因获取、基因结构分析、进化起源、生物功能、表达特性分析等方面阐述谱系特有基因的研究进展,分析了存在的问题和后续研究方向,以期为相关研究提供参考。     

杆状病毒lef基因家族及其功能

病毒基因结构与功能和表达调控的研究是分子生物学领域的热点之一。其核心内容是揭示病毒基因组的复制机理以及早期基因对晚期基因的调控机制。昆虫杆状病毒基因的表达是级联式调控,按其表达的时序可分为极早期基因、早期基因、晚期基因和极晚期基因。早期基因主要为病毒基因组DNA复制、晚期基因的表达提供必需的蛋白因子。     

功能基因中的微卫星序列

微卫星序列广泛存在真核生物和一些原核生物的基因组中,它在基因组中的分布并不是随机的。不同重复拷贝类别在基因组中存在种属间和碱基组成的特异性,各种优势的重复序列类型不同。此外,基因中在编码区和非编码区的分布也表现出种属和碱基组成差异。这种差异显示了微卫星序列起源进化的复杂性,也反映了基因中微卫星序列的生物学功能。功能基因为遗传学工作者提供了一个联系表型和基因型的手段,研究功能基因中的微卫星序列不仅在绘制精细遗传图谱、筛选重要农艺性状基因、物种进化等问题上都有着重要的作用,而且在疾病治疗有潜在的应用价值。本文主要阐述了微卫星序列的形成机制、基因中微卫星序列的分布以及功能基因中微卫星序列的生物学作用,并指出了目前实践中的一些问题。     

Sox9基因的结构、功能及进化

Sox9基因是继SRY基因之后人们发现的第一个具有内含子的Sox家族成员。在Genebank中可查的Sox9基因序列共671个,广泛分布于哺乳动物和鸟类直至水母等低等动物。近年来的研究发现,Sox9基因的功能呈现多样性,该基因在发育过程中参与性别的决定、软骨的形成以及神经系统和胰腺的形成,另外Sox9基因在肿瘤发生中也有一定的作用。本文从Sox9基因的结构、功能以及进化等方面进行了综述,为进一步研究Sox9基因提供参考资料。     

冠状病毒附属基因功能研究

除了S、E、M、N等结构基因以外,冠状病毒的基因组还包括数量不等的附属基因,称为"组特异性基因或者附属基因",这些基因编码的产物被命名为"附属蛋白"。研究发现,对于大多数冠状病毒来说,这些附属基因所编码的蛋白对病毒的体外复制不是必须的;但是在自然选择的压力下,许多附属基因仍然保留在冠状病毒基因组中,表明它们对于病毒在宿主的天然环境中生存扮演了非常重要的角色。本文就冠状病毒附属基因功能就研究进展简要综述。     

抗旱相关基因在烟草中的应用研究进展

干旱是影响烟草正常生长、发育、产量和烟叶品质的一个重要逆境因子。在干旱胁迫下,植物体内会通过激发一些抗旱基因的表达来增强植物的抗旱能力。目前,很多抗旱相关的功能蛋白基因和调控蛋白基因已被克隆并在烟草中实现了遗传转化,外源抗旱基因的表达提高了转基因烟草的抗旱能力。抗旱基因的克隆为烟草抗旱新品种的培育奠定了良好的分子基础,系统深入地研究抗旱相关基因在干旱胁迫条件下的表达与调控,可为通过基因工程手段提高烟草的抗旱能力开辟新途径,同时也能为其他农作物的抗旱分子育种和品种改良提供基因资源。     

植物ASR基因研究进展

ASR(abscisic acid,stress,ripening-induced)基因是近年来从植物中发现的一类受ABA、胁迫和成熟诱导表达的基因,具有保守的ABA/WDS结构域。ASR基因不仅参与植物对干旱、高盐、低温以及脱落酸的胁迫应答,而且参与植物生命活动的许多过程,如果实发育、成熟和糖代谢等。本文综述了近年来国内外ASR基因的研究进展,主要包括ASR基因和蛋白结构特点、ASR基因家族的进化、ASR基因的表达及可能具有的功能,为植物ASR基因研究提供参考。     

药用植物功能基因

药用植物功能基因研究是药用植物基因研究中最活跃的领域。以药用植物功能基因在GenBank中注册的统计数据为基础 ,介绍了药用植物功能基因研究的最新进展。注册的功能基因涉及 32属 42种药用植物。统计数据包括 :自 1 992年至 2 0 0 3年 (前 9个月 )每年注册基因总数、基因注册数最多的 1 6种主要的药用植物以及在药用植物功能基因研究方面比较活跃的 1 4个国家。还重点报道了植物功能基因专利注册情况、黄酮类化合物与紫杉醇生物合成基因研究进展以及植物P45 0基因研究现状 ,对药用植物生物合成功能基因研究的发展趋势进行了探讨。     

植物ASR基因研究进展

ASR（abscisic acid,stress,ripening-induced）基因是近年来从植物中发现的一类受ABA、胁迫和成熟诱导表达的基因,具有保守的ABA/WDS结构域。ASR基因不仅参与植物对干旱、高盐、低温以及脱落酸的胁迫应答,而且参与植物生命活动的许多过程,如果实发育、成熟和糖代谢等。本文综述了近年来国内外ASR基因的研究进展,主要包括ASR基因和蛋白结构特点、ASR基因家族的进化、ASR基因的表达及可能具有的功能,为植物ASR基因研究提供参考。     

2008年国内外生物技术研究进展（下）——基因测序、功能基因、疑难病治疗

1基因测序技术 2008年基因测序研究的一大特点是出现了简便、快捷、经济的基因组测序新技术,为个体医疗铺平了道路：使得动植物基因组测序、微生物基因组测序工作又大大前进了一步。     

沉默调控基因Sir2的结构与功能

首先在酵母 (Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉａｅ)中发现的Ｓｉｒ基因家族 (Ｓｉｒ1、Ｓｉｒ2、Ｓｉｒ3、Ｓｉｒ4)是调节染色质沉默的重要基因。在酵母的衰老过程中 ,染色质的沉默可能是衰老的机制之一 ,处于沉默状态的染色质中的许多基因无转录活性 ,可能由此影响酵母生长。Ｓｉｒ基因的突变能影响酵母的寿命[1] 。1 .Ｓｉｒ2基因酵母共有 1 7条染色体 ,Ｓｉｒ2位于第 4条染色体的左臂上 ,全长 464 9ｂｐ。编码一个 562个氨基酸的蛋白质 ,编码区的前端有一段前导序列 (ＳＬ)。其ｃＤＮＡ序列包括一个 1 689全碱基开放阅读框架 ,一…     

转基因海带的研究现状

海带是海洋中一种极其重要的经济海藻。转基因技术在海带科研中的应用,将使海带的附加值得到进一步的提高。就海带遗传转化方法,以及转GUS基因、转lacZ基因、转CAT基因、转bar基因等报告基因和转HBsAg基因、转r-PA基因等功能基因海带的研究现状进行了综述。     

植物抗病基因克隆与功能研究进展

植物抗病基因（R基因）是分子植物病理学和植物基因工程研究的热点之一,R基因的克隆及其在抗病反应中的功能研究为揭示植物抗病机制和有效－控制植物病害奠定了基础,本文介绍了R基因的成功克隆方法和克隆新策略,对R基因编码产物的功能进行了分类分析,并对通过遗传工程途径发展R基因介导的抗病植物新品种进行了展望。     

雌雄异株植物性别决定相关功能基因研究进展

雌雄异株植物是植物性别决定机制及演化的重要研究材料,通过分子生物学技术分离性别决定的相关基因是揭示雌雄异株植物性别决定的关键问题之一。近10年来已经分离到了多个性染色体连锁的基因DD44X/Y、SLX/Y3、SLX/Y4、MROS3、SLZPT2-1、SLZPT4-1。尽管这些基因都存在于性染色体上,但是对其功能分析发现这些基因并不是性别决定的关键基因,而是性别决定控制系统中的成员之一。另外MADS-box基因也和性别特征器官的建成有关。本文对这些基因的结构及在性别决定中的功能研究进行综述和分析,并对可能的新的研究方向进行评价。     

基于基因本体论的模式生物分子功能分布异同

基因本体论是关于基因和蛋白质知识的标准词汇,也是今后实现各种与基因相关的数据统一、数据转换、数据挖掘的基础。本文通过分子功能基因本体论比较了不同模式生物基因产物分子功能分布的异同。结果发现:在动物类、植物类以及真菌类模式生物中,大部分已知功能基因的分布比例是基本一致的,存在一定的同源性;但在动物中结合类基因数量较多而在植物与真菌中反而催化类基因数量较多,信号传导相关基因在动物中的分布数量多间接证明了动物在进化上的高等性,而植物中特有的大分子传递相关编码基因,可能与植物的养分、水分在机体种的传输相关。     

植物重要功能基因研究进展及其应用

随着越来越多植物全基因组测序的完成,植物基因研究的重点将逐渐从基因的发现转移到对基因功能的研究上来。近年来,植物基因功能的阐述日益深入,尤其是与作物产量和抗性相关的重要农艺性状调控机理的研究更加引人注目,一些具有应用价值的功能基因相继被鉴定并得到功能注释。该文综述植物功能基因研究领域近年来的主要进展,着重介绍具有应用前景的重要功能基因的研究。同时,对目前利用基因工程、分子标记辅助选择等于段改良作物的现状及其前景进行讨论。