日本兴起利用动物细胞的基因重组技术的开发热

日本各医药公司开始热衷于利用动物细胞代替大肠杆菌的基因重组技术的应用开发工作。现在,基因重组技术中所用的寄主主要是繁殖能力强的大肠杆菌,但其缺点是只能大量产生蛋白。人体内具有各种功能的生理活性物质多以糖蛋白形式存在,人们期望这些物质能用作医药品。近     

日本用基因重组技术制造谷胱甘肽

日本兴人公司用生物反应器生产肝脏药物谷胱甘肽已得到厚生省的批准。这是首次被批准的采用日本本国技术研制的基因重组药物,它是通过自身克隆化大肠杆菌固定在生物反应器中进行生产的。今后将按工业化目标建厂。     

动物细胞特定基因的分离和鉴定

哺乳动物的基因组是非常复杂的,人的DNA含有大约10~7个珠蛋白基因大小的DNA顺序。其中大约60％是单拷贝基因。用物理方法还不可能提纯到1000倍以上。但是,用含有cDNA的重组质粒作为亲和介质的新的层析技术和反相层析可以充分纯化以至可以克隆带有邻近顺序的单个哺乳动物基因。 含有从基因组分离的哺乳动物珠蛋白基因顺序的重组质粒的制备,为直接分析特定DNA顺序的转录控制提供了机会。 然而,即使没有这种质粒,从含有特定珠蛋白基因和其他基因的限制酶解DNA片段中识别基因组DNA片段也是可能的。结合使用几种限制酶,并将吸附在滤膜上的DNA片段与从珠蛋白重组质粒的cDNA制备的DNA探针杂交,可以制出几种哺乳动物珠蛋白基因的限制谱。应用这项技术,插入在结构基因中的非编码顺序也已被识别和研究。     

基因重组技术及其在病毒学上的应用

在有性繁殖过程中,染色体上DNA分子的断裂和再结合,受分类学上亲缘关系的严格限制,基因重组在自然条件下也可发生,但限制在亲缘关系非常密切的两种病毒之间。甲型流感病毒的变异,可能由于两种流感病毒在宿主体内杂交,形成新的亚型。     

利用原生质体融合技术选育防治植物病虫害的基因重组菌株

本试验选用抗菌蛋白产生菌枯草芽孢杆菌(B.subtilis) TG26和晶体蛋白产生菌苏云金芽孢杆菌(B.thuringiesis subsp,pacifeus) AS1.904的营养缺陷型衍生株,在聚乙二醇的诱导下进行原生质体种间融合,获得了表现双亲遗传性状的种间融合菌株。融合率为7.52×10~6,融合子经传代10次,稳定率为19.5%。融合菌株的菌落和细胞形态与亲本株明显不同。通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,融合菌株表达了亲本的抗菌蛋白和毒素蛋白。抑菌杀虫试验表明,融合重组菌株具有抑制多种植物病原菌和毒杀鳞翅目幼虫的能力。     

利用Red同源重组技术构建产L-苏氨酸的基因工程菌

利用Red重组技术构建不同基因突变的L-苏氨酸工程菌大肠杆菌ITHR,研究单敲除metA、ilvA和双敲除metA、ilvA基因后对L-苏氨酸积累的影响。应用质粒pKD46介导的Red同源重组系统,通过第一次同源重组将拟敲除基因替换为氯霉素抗性基因,再通过重组酶在FRT位点发生第二次同源重组,消除抗性基因,成功敲除了菌株ITHR体内苏氨酸合成的代谢旁路途径中的metA和ilvA基因,构建了三株不同的基因突变株。将携带苏氨酸操纵子的工程质粒pWYE065电转化入敲除不同基因的突变株中,构建基因工程菌。经5 L发酵罐发酵产酸实验,未敲除任何基因的菌株ITHR/pWYE065 L-苏氨酸的产量为5.55±0.51 g/L,metA基因单敲除菌株ITHR△metA/pWYE065 L-苏氨酸产量为9.77±1.83 g/L,ilvA基因单敲除菌株ITHR△ilvA/pWYE065 L-苏氨酸产量为8.65±1.42 g/L,同时敲除ilvA和metA基因的菌株ITHR△metA△ilvA/pWYE065 L-苏氨酸的产量增加到13.6±1.14 g/L。通过敲除L-苏氨酸的旁路代谢途径中的关键酶的基因,可以增强L 苏氨酸积累的效果,为L-苏氨酸工程菌的进一步改造奠定了基础。     

基因操作原理(续完)——第十章 重组DNA研究的有关问题

迄今,以重组DNA研究获得最大好处的无疑是分子生物学本身了。联合应用Southern墨迹转移杂交技术和核苷酸序列快速分析法,重组DNA技术有可能对大量的真核基因结构进行详细的分析。仔细阅读本书的读者有可能了解到基因结构知识的现代进展,并将认识到这种知识的重要性。     

美国基因重组微生物野外试验的现状与展望

1.前言 目前,世界各国都在以各种各样的目的,开展基因重组微生物(Genetically Engineered Microorganisms,GEMs)的野外利用研究活动。特别是美国,从1987年开始就在全国各地开展了小规模的野外试验。     

基因敲除小鼠技术的研究进展

基因敲除小鼠技术的建立和发展使得人们为研究基因的功能和寻找新的治疗人类疾病的靶点提供了强有力的支持。基因打靶和基因捕获是两种通过胚胎干细胞(Embryonicstemcell,ESC)构建基因敲除小鼠的技术。基因打靶通过同源重组替换内源基因从而敲除目的基因,而基因捕获则有启动子捕获和polyA捕获两种方法对目的基因进行敲除。近年来,有许多新的基因敲除技术不断被开发出来,包括Cre/loxP系统、CRISP/Cas9系统以及最新的ZFN技术和TAILEN技术,都有望取代传统基因敲除手段。文中简要阐述了如今新出现的几种基因敲除小鼠技术。     

在大肠杆菌中利用SCLM系统进行高效率λ-Red基因敲除/整合的新策略

【目的】传统采用的λ-Red体系在大肠杆菌染色体上进行基因敲除/整合操作时存在操作繁琐、假阳性率高、多基因连续敲除/整合不稳定等问题。本研究基于上述问题建立一种便于基因构建、高筛选效率(100%)、具有统一技术步骤的λ-Red敲除/整合系统,为提高基因功能研究和代谢工程改造工作效率奠定基础。【方法】采用新的p SC101衍生复制起始位点消除假阳性;利用高拷贝数质粒和多克隆位点实现快速遗传构建操作;采用Cre/Lox P抗性消除位点便于多基因连续整合。选择一系列初级代谢重要基因靶点进行敲除/整合。【结果】构建了一套新型λ-Red质粒系统(SC101-Cre-Lox P-MCS,SCLM系统)。打靶片段经电转化受体细胞后在双抗性平板上筛选阳性克隆,基因敲除/整合的效率均可以达到100%。【结论】新建立的基因敲除与整合方法提高了基因重组效率,大幅度减少了相关操作的步骤,缩短了研究周期。该方法的建立为基因功能研究和构建新遗传特性的工程菌株提供了有力的工具。     

利用同源重组的方法提高大肠杆菌W3110天冬氨酸的积累

大肠杆菌中存在3种天冬氨酸激酶,分别为LysC,MetL,ThrA,使天冬氨酸磷酸化后分别进入Lys、Met、Thr的合成途径.因此大肠杆菌菌体中无法积累大量天冬氨酸. 以大肠杆菌W3110为出发菌株,利用Red同源重组系统分别构建了LysC、ThrA和MetL单基因缺陷株和LysC-ThrA和LysC-MetL双基因缺陷株. 采用高效液相色谱法测定L-天冬氨酸积累量. 发现除MetL单基因突变株外,其余突变株均积累了比野生型更多的L-天冬氨酸,这为代谢工程改造菌株并通过发酵法生产天冬氨酸奠定了基础.     

发现引起外分泌的基因

政府物理和化学研究所(The government's Institute of Physical and chemical Research)最近在世界上第一次发现,对有用物质如胰岛素和生长素“进行外分泌的基因”。 这个发现是划时代的,因为它为大规模地高效生产有用物质开辟了道路,这些有用物质来自用基因拼接技术所得到的大肠杆菌。而带有重组DNA的普通微生物则是在细胞     

重组毕赤酵母甲醇利用表型与基因拷贝数对外源基因表达的影响

毕赤酵母是目前最优秀的外源蛋白表达系统之一。本文着重对重组毕赤酵母甲醇利用表型（Mut+型、MutS型和Mut-型）、基因剂量对外源蛋白高效表达的影响机理进行综述。MutS型的比生长速率和蛋白产率比Mut+型低、发酵周期长、副产物（如乙醇、乙酸等）形成速率不同。外源基因拷贝数对外源蛋白的影响主要有三种情况：（1）高基因拷贝数对外源蛋白表达水平有明显的正效应作用;（2）基因拷贝数增加反而降低了表达水平,即负效应作用;（3）重组蛋白表达与基因剂正相关,之后则表现负相关关系,这可能与外源蛋白翻译后加工有关（如二硫键形成、折叠等）,而与分子伴侣共表达可促进外源蛋白的高表达。     

韩国研究人员利用转基因大肠杆菌生成汽油

2013年9月30日,韩国科学技术院（Korea Advanced Institute of Science and Technology,KAIST）宣布,其化学与生物分子工程学科的LeeSangYup教授率领的研究团队,采用基因重组技术对大肠杆菌脂肪酸代谢途径进行了再造,用这种转基因菌发酵生产短链（4～12个碳）烷烃,即汽油,每升发酵液可以成功生成580毫克汽油。     

用基因重组法生产红细胞生成素(EPO)

日本雪印乳业公司与京都大学农学部协作研究,发明了用基因重组技术生产EPO的有效方法。EPO是一种糖蛋白质增血激素,作为未来的增血剂而引人注目。     

豆渣的有效利用技术继日本后在美国实现商业化

JAIUNIINC公司于2008年4月在美国加利福尼亚州开业,该公司将利用金泽大学开发的有效利用豆浆及豆腐的副产品——豆渣的技术在美国实现商业化。金泽大学药学系教授太田富久等研究人员开发的这项技术,将继日本之后在美国实现商业化。有报告称,美国的豆浆和豆腐的市场持续扩大．对豆渣进行有效利用的需求也将进一步扩大。     

利用Red重组系统敲除大肠杆菌 O157:H7的waaL 基因

目的:利用λ噬菌体Red重组系统敲除大肠杆菌O157:H7的waaL基因。方法:以pKD4为模板扩增出与waaL基因上下游同源的、含有卡那霉素抗性基因的PCR产物。然后电击转化到大肠杆菌 O157:H7 中,利用Red重组系统,通过卡那霉素抗性基因两侧的waaL基因序列在体内与waaL基因发生同源重组,置换了 O157:H7 基因组中的waaL基因。并进一步利用卡那霉素抗性基因两侧的FRT位点,通过FLP位点专一性重组将卡那霉素抗性基因敲除。结果:成功构建了敲除waaL基因且不带卡那霉素抗性基因的菌株。     

采用GatewayTM技术构建人骨形态发生蛋白-2基因重组腺病毒载体

目的:采用基于attLXattR的λ噬菌体位点特异性重组系统的GatewayTM技术构建人骨形态发生蛋白-2基因重组腺病毒栽体(Ad-hBMP-2).方法:从pcDNA3.1质粒中获取目的基因hBMP-2片段,连入带attL1、attL2位点的入门载体pENTRTM11中.形成入门克隆,将入门克隆与带attR1、attR2位点的目的载体Ad/CMV/V5-DEST在高效重组酶作用下发生体外重组形成表达克隆ad-BMP-2,经鉴定将ad-BMP-2线性化后转入293A细胞包装,通过细胞裂解法获得人骨形态发生蛋白-2的基因重组腺病毒珠Ad-hBMP-2,将其扩增,采用western blotting技术分析目的蛋白表达.结果:经酶切及测序证实目的基因BMP-2片段按正确方向重组入目的载体中,带BMP-2的目的栽体在293A细胞中包装成功,获得成熟的病毒颗粒,测得病毒滴度为2.5×109pfu/ml.western blotting结果证实Ad-hBMP-2在293A细胞中高效表达hBMP-2蛋白.结论:本实验首次利用基于λ噬菌体的住点特异性重组系统的GatewayTM技术成功构建了Ad-hBMP-2,该技术与传统构建方法比较具有高效性和灵活性,为进一步研究BMP-2的生理功能和利用BMP-2进行骨基因治疗奠定了实验基础.     

日本血吸虫SjOST48基因的克隆、表达及其重组蛋白免疫保护效果分析

为了鉴定日本血吸虫SJCHGC01743基因并评估其重组蛋白作为新的血吸虫病候选疫苗抗原的潜力,利用PCR技术扩增日本血吸虫SJCHGC01743基因,应用荧光实时定量PCR分析该基因在日本血吸虫不同发育阶段虫体的转录水平,以p ET-28a(+)为载体构建重组表达质粒并诱导其在大肠杆菌中表达。将纯化的重组蛋白免疫BALB/c小鼠制备免疫血清,利用Western blotting检测重组蛋白的免疫原性,应用间接免疫荧光技术对SJCHGC01743进行蛋白组织定位,利用间接ELISA方法检测小鼠血清中特异性抗体水平。将重组抗原免疫小鼠,评估其免疫保护效果。PCR扩增得到1 248 bp不含信号肽的c DNA序列,同源性分析结果显示,该基因为日本血吸虫寡糖转移酶OST48亚基,命名为Sj OST48。实时定量PCR分析显示Sj OST48在检测的童虫和成虫各个期别虫体中均有转录,其中在28 d虫体中的转录水平最高,在42 d雌虫中的转录量显著高于雄虫。构建的重组表达质粒p ET-28a(+)-Sj OST48成功在大肠杆菌中表达,重组蛋白r Sj OST48分子量约50 k Da。Western blotting分析表明r Sj OST48能被小鼠免疫血清识别,具有良好的免疫原性,间接免疫荧光实验表明Sj OST48蛋白主要分布于虫体体被,少量分布于实质。ELISA检测结果表明r Sj OST48能诱导产生较高的特异性Ig G、Ig G1和Ig G2a抗体。动物免疫保护实验结果表明Sj OST48能诱导小鼠产生32.62%(P0.05)的减虫率及57.61%(P0.01)的肝脏减卵率。本研究为深入探讨日本血吸虫Sj OST48基因的生物学功能及筛选新的血吸虫疫苗候选分子奠定了基础。