转基因技术在水产动物营养中的应用

近年来,随着分子生物学研究的进展,转基因技术得到了迅猛的发展,在水产动物营养中也有广泛的应用.动物转基因技术是指将外源基因或体外重组的基因结构导入动物的基因组内,使其在动物体内整合和表达,产生具有新的遗传性状,并能将这种性状稳定地传递给后代的一种技术.对转基因技术的一般方法,如显微注射、精子载体、电穿孔,逆转录病毒载体感染和基因枪等方法,以及转基因技术在水产动物营养中的应用进行了综述.     

应用荧光原位杂交技术检测人β^E珠蛋白基因小鼠染色体上的整合状态

为将荧光原位杂交技术应用于基因定位研究中,探讨一种能有效地检测转基因动物染色体上外源基因整合状态的实验方法,对小鼠腹腔注射秋水仙素后,取转基因小鼠骨髓制备中期染色体,将传统的FISH方法加以改进,检测外源基因在转基因小鼠染色体上的整合状态。检测结果表明,外源人β^E珠蛋白基因已稳定地整合于小鼠染色体上,FISH能直观地反映外源基因在转基因动物染色体上的整合状态,该方法可对转基因动物及基因转移研究中的外源基因整合反进行染色体定位检测。     

动物基因在植物中的整合,转录及表达

70年代迅速发展起来的遗传工程技术,不仅为分离基因,研究基因的结构与功能提供了强有力的手段,大大促进了分子生物学的发展,而且直接应用于多种蛋白质和多肽的生产,取得了丰硕的成果。起初,由于背景知识和技术上的原因,人们大多以微生物和动物为材料来进行这方面的工作。近年来随着植物分子生物学和植物基因转移技术的长足进步,许多研究者已经把注意力转移到植物上来了。迄今为止,已有十多个动物基因被转移到植物中。本文将对有关动物基因在植物中的整合、转录及表达的研究工作作一综述。     

CRISPR /Cas9基因编辑技术在山羊和绵羊中的应用研究进展

CRISPR/Cas9系统是近年来新兴的一种基因编辑技术,可将特定DNA基因序列敲除、插入或定点突变,具有快捷、高效、精准、特异性高等特点,广泛地应用于遗传育种、生物医药和基因工程等研究领域。山羊和绵羊是重要的经济家畜动物和实验动物,利用CRISPR/Cas9基因编辑系统对羊进行遗传修饰,将加速品种改良,提高动物生产性能,获得更加优质的农副产品。主要对CRISPR/Cas9基因编辑技术的概述、作用机理及在羊乳"人源化"改造、提高肉品质、改善毛纤维质量等方面的应用研究进展及发展前景作简要阐述,以期为相关科研人员提供参考。     

转基因动物及其在生物反应器中的应用与市场现状

转基因动物是指用DNA重组技术将人们所需要的目的基因导入动物的受精卵或早期胚胎内,使外源目的基因随细胞的分裂而增殖并在体内表达,且能稳定地遗传给后代的动物。1982年美国华盛顿大学Palmiter等将大鼠生长激素基因导入小白鼠的受精卵里得到比正常体格大一倍的“超级小鼠”,此成果带动了转基因动物的一系列研究。     

提高转基因表达水平的策略

随着转基因相关技术的发展,转基因动物技术在许多方面得到了成功应用.但外源基因在体内的表达仍然难以预测,特别是大动物的转基因,由于制备效率低下,因而难以筛选出足够的高表达的阳性动物数.基因表达调控研究对提高外源基因在动物体内的表达水平提供了一些新手段,本就避免转基因的位置效应、控制外源基因在动物宿主基因组中的整合、提高转基因的表达效率、构建转基因载体和使用外源基因需要注意的问题等进行综述.     

动物转基因新技术研究进展

动物转基因技术是21世纪发展最为迅速的生物高新技术之一, 它是指通过基因工程技术将外源基因整合到受体动物基因组中, 从而使其得以表达和遗传的生物技术。动物转基因的关键限制因素是转基因效率和基因表达的精确调控。目前有多种转基因技术, 每一种技术各有其优缺点, 仍然需要进一步研究。随着研究的深入, 转基因技术必将在探讨基因功能、动物遗传改良、生物反应器、动物疾病模型、器官移植等领域有广阔的应用前景。文章综述了近年发展的提高转基因效率的生殖干细胞法、提高转基因精确性的基因打靶法、RNA干扰(RNAi)介导的基因沉默技术和诱导多能干细胞(iPS)转基因技术。新的转基因技术为转基因动物的研究提供了更好的平台, 可以加快促进人类医药卫生、畜牧生产等领域的发展。     

乳腺生物反应器的产业化进展与展望

进入21世纪,伴随着转基因技术的快速发展,转基因动物的研究已经从方法学研究步入了应用性研究阶段。外源基因在转基因动物的特异性表达,尤其是在乳腺的表达,可将转基因动物用作生物反应器进行生物活性蛋白的生产而应用于商业生产。生产出来的药用蛋白具有纯化简单,投资少,成本低,对环境没有任何污染等优点。用转基因动物生产药用蛋白可获得巨大的经济利益,因此成为国内外研究的热点。     

二价金属离子转运蛋白1——一个新发现的重要铁转运蛋白

二价金属离子转运蛋白1(divalent metal transporter 1,DMT1)的发现是近年铁代谢研究领域最重大的一项突破.DMT1是哺乳类跨膜铁转运蛋白.这种蛋白质广泛分布于人体各组织.DMT1 mRNA有两种形式,一种含有IRE(iron response element),而另一种则不含此结构.DMT1的功能主要是介导小肠上皮细胞的铁吸收以及参与铁从内吞小体移位到胞浆的过程.DMT1介导的铁转运是一个主动的和H⁺依赖的过程.DMT1也参与其他二价金属如Zn²⁺、Mn²⁺、Co²⁺、Cd²⁺、Cn²⁺、Ni²⁺和Pb²⁺的转运.小肠DMT1的表达受饮食或组织铁控制.第四跨膜区是DMT1的重要功能区.此区基因发生点突变（G185R）是导致不可逆性缺铁性贫血的原因.在帕金森氏病人的黑质发现DMT1表达异常增加,因而DMT1可能也与某些神经退行性疾病的形成有关.     

分子生物学技术讲座（九）：转基因动物技术

（续１９９８年第３３卷第１期第２５页）所谓的转基因动物技术是指通过人工操作的方式,将外源基因整合到动物的基因组内,使该转基因动物能稳定地将此基因遗传给后代的实验技术。此项技术使人类试图将某些动物作为一种生物反应器去生产各种有用的蛋白,特别是医用活性肽...     

RNA干扰技术在水产动物抗病毒和抗寄生虫研究中的应用研究进展

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是由双链RNA介导的,抑制目标基因的表达,沉默靶基因的一种转录后基因沉默机制,并且在真核生物中广泛存在。近年来随着水产养殖业的发展壮大,水产动物疾病频繁爆发,给养殖户带来巨大的经济损失。目前,病毒、寄生虫等病原引起的水产动物疾病的致病机制还有待深入研究。RNA干扰技术的出现为水产动物疾病致病机制的研究提供了强有力的工具。主要对RNA干扰的发现、作用机制以及在水产动物抗病毒和抗寄生虫研究中的应用作以综述,并对未来RNAi技术在水产动物疾病防治中的研究和应用进行了展望,旨为水产动物疾病控制提供参考。     

主编导读

<正>本期主要选择动物及兽医生物技术、植物对非生物胁迫的反应及机制、植物转录因子功能研究、细菌生物被膜、基因编辑技术以及DNA甲基化测序等文章进行导读。动物及兽医生物技术生物技术的概念最早由一位匈牙利工程师于1917年提出,最初是指用甜菜作为饲料进行大规模养猪,即利用生物将原料转变成产品。现代生物技术是指以现代生命科学的理论和方法为基础,针对生物体系进行遗传改造或利用生物体系生产产品的技术,主要包括基因工程、     

乳腺生物反应器的研究现状和产业化前景

转基因动物乳腺生物反应器是伴随转基因动物技术而发展起来的一项高新生物技术。利用这项技术,我们可以从动物乳汁中源源不断地获取用于医疗或保健目的的有生物活性的基因产物。这是一种全新的蛋白质生产模式,它将成为许多国家的重要支柱产业之一。本文介绍了乳腺生物反应器的基本概念和基本原理;概述了制备过程中的目的基因选择、载体构建、转基因等技术环节的研究现状;分析了乳腺生物反应器的优势及存在的问题,并就其产业化前景进行了展望。     

动物病毒载体与基因治疗的现状和前景

动物病毒载体与基因治疗的现状和前景侯云德近几年来,由于病毒载体基因转移技术以及基因分子生物学的突飞猛进,采用基因转移技术治疗人类疾病,已从过去的理论和实验室研究进人临床实用研究阶段。第一例人类基因治疗始于１９９０年９月,是将正常的腺昔脱氨酶基因通过逆...     

液相芯片技术在检测致病相关基因中应用进展

液相芯片是一种重要的高通量分子检测技术,能够快速对一个样本进行多重检测和分析。该文综述了近年来液相芯片检测人类和模式动物的致病基因的应用,发现该技术能够对遗传性疾病、心血管疾病等致病相关基因及其在组织中的表达进行了定量检测,为临床诊疗和致病机制的研究提供了有力的支撑;还能够筛查实验动物的相关致病基因,以期为深入研究疾病与致病基因之间的关系,以及疾病动物模型的构建提供参考。     

CRISPR/Cas9系统的发展及其在动物基因编辑中的应用 *

CRISPR/Cas9作为一种新型的基因编辑技术,主要在DNA水平对生物体的遗传信息进行修改,具有强大的基因编辑能力,目前已经被广泛应用于多个领域,包括基因功能研究、构建动物模型、家畜新品种的培育以及基因治疗等。CRISPR/Cas9技术的不断发展为生物学及医学领域的研究带来了革命性的突破,利用该技术构建基因突变小鼠有助于基因功能的研究,对于遗传疾病的治疗等具有重要的参考价值,同时还可以从基因组水平上有效改善家畜动物的生产性能,提高家畜动物的抗病能力。主要介绍了CRISPR/Cas系统的研究历程、结构与分类,详细阐述了CRISPR/ Cas9技术的作用机制及其在动物基因编辑中的应用,探讨了CRISPR/Cas9在基因编辑动物的制备中存在的问题及优化策略,并对其发展前景进行了展望。     

DMT1编码一个丝氨酸/半胱氨酸蛋白酶调控水稻分蘖并参与干旱胁迫响应

水稻分蘖的形成是一个复杂的过程,受到环境及遗传因素的影响,合适的分蘖可以显著提高水稻产量.本研究利用甲基磺酸乙酯(ethyl methanesulfonate, EMS)诱变粳稻秀水11得到一份矮化、多分蘖突变体,将其命名为dwarf and multiple tillers 1(dmt1),并对其进行表型观察,生理生化分析,遗传分析,基因定位和激素处理.结果发现,在dmt1在分蘖期出现株高变矮,叶片面积变小,分蘖数增多等特征.遗传分析表明,该dmt1为单隐性核基因控制,图位克隆的结果显示, DMT1位于第4染色体上,编码一个丝氨酸/半胱氨酸蛋白酶,是NAL1的等位基因.亚细胞定位的结果表明, DMT1蛋白在细胞核、细胞质和叶绿体上均有表达.为探究该基因突变是否会影响水稻对激素的敏感程度,本研究通过施加外源激素发现dmt1地上部分对NAA敏感程度降低,而地下部分对于GA3敏感程度升高.并且在dmt1中生长素合成相关基因表达量降低.通过干旱处理发现dmt1的耐旱能力下降,在干旱胁迫下dmt1的发芽率降低.由实验可得, DMT1突变会导致植株产生株高变矮,分蘖增多的表型,通过qRT-PCR...     

体细胞基因打靶制备动物乳腺生物反应器的策略与应用

在转基因动物研究中,由于基因表达调控元件的人工拼接和外源基因在动物基因组中随机整合所带来的“位置效应”,致使转基因动物外源基因的表达水平不高并且差异较大。为此,利用定位整合优势,对以基因同源重组为基础的基因打靶技术进行了大量研究。介绍了就利用体细胞基因打靶和核移植技术制备动物乳腺生物反应器的策略和应用情况做一综述,并对提高基因打靶效率的各种策略,打靶细胞的选择,转基因细胞核移植的低融合事件以及基因打靶制备乳腺生物反应器的优越性进行分析。     

BMP1基因在动物卵泡发生和胚胎发育中的表达规律及调控机制的研究进展

骨形态发生蛋白1(BMP1)是一类属于虾红素家族的金属蛋白酶,它在细胞外基质的形成以及调控TGFβ信号通路的过程中发挥重要作用。BMP1基因在动物卵泡发育过程中具有不同程度表达,并以某种形式参与了动物胚胎的发生和发育过程。开展对BMP1基因的研究将有助于人们从基因角度进一步阐明动物卵泡的形成和胚胎发育的机制,对医学和畜牧业等领域将产生积极的影响。着重从BMP1基因在动物胚胎发育过程中的表达定位、功能及其机制进行综述。     

基因敲除动物的研究和应用

目的基因敲除动物是近十几年来发展起来的在个体水平上研究基因功能的一类实验动物,它以基因敲除技术和胚胎干细胞技术为基础,在生命科学研究的各个领域得到了广泛应用。最近两年发展起来的RNA干扰技术仍然不能代替它。本文综述了基因敲除动物在各医学生物领域的研究与应用、浅谈其与RNA干扰技术的比较及其发展前景。