干细胞多能性信号调控机制研究进展

多能性干细胞是一类具有体外无限自我复制和分化为体内多种细胞类型能力的多潜能细胞,是研究基因功能、建立疾病模型和促进再生医学领域发展的一种重要工具。自1981年小鼠胚胎干细胞建立以来,科学家们已经先后成功地建立了灵长类、人、大鼠的胚胎干细胞和小鼠、大鼠的上胚层干细胞等。但是,目前研究表明,维持人、灵长类胚胎干细胞的多能性信号通路与维持小鼠、大鼠胚胎干细胞的截然不同,而与维持小鼠、大鼠上胚层干细胞的信号通路比较类似。因此,该文对目前研究较多的维持小鼠胚胎干细胞、人胚胎干细胞和小鼠上胚层干细胞的多能性信号通路进行了综述,希望能够对其它物种的多能性干细胞研究提供有益的借鉴。     

单核苷酸多态性影响基因功能的机制

单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism,SNP）,最早是作为一种基因组作图的遗传标记,随着研究的进一步深入,发现SNP本身也可影响基因功能。非同义cSNP由于其改变编码的氨基酸,对基因功能的影响容易理解。其他类型的SNP,由于不改变所编码的氨基酸,以前不为研究者所重视。但近来,尤其是分子机制方面的研究表明,同义cSNP可通过改变mRNA的二级结构、翻译速度等影响基因功能的发挥;内含子区SNP可通过改变剪接位点的活性来影响基因功能;调控区的rSNP则可通过影响启动子元件来调节基因的功能。此外,一个基因内若干相关联的SNP位点可通过形成不同的单体型,影响mRNA二级结构的稳定性,进而调节基因功能。     

转基因动物在毒理学中的应用

转基因动物作为研究代谢调节、分化、发育中有关基因功能的工具已在各领域发挥了巨大的作用。在新药开发和研究中,因转基因动物的准确、经济、实验次数少和显著缩短实验时间等优点,现已成为一种进行"快速筛选"和药物非临床前安全评价的的手段。本文将对毒理学研究方面常用的转基因小鼠和大鼠进行阐述,旨在更全面的了解其在毒理学研究中的重要作用,为利用转基因技术技术培育应用于毒理学研究方面的转基因小鼠和大鼠的制备提供参考性的依据。     

单核苷酸多态性影响基因功能的机制

单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP),最早是作为一种基因组作图的遗传标记,随着研究的进一步深入,发现sNP本身也可影响基因功能.非同义csNP由于其改变编码的氨基酸,对基因功能的影响容易理解.其他类型的sNP,由于不改变所编码的氨基酸,以前不为研究者所重视.但近来,尤其是分子机制方面的研究表明,同义cSNP可通过改变mRNA的二级结构、翻译速度等影响基因功能的发挥;内含子区SNP可通过改变剪接位点的活性来影响基因功能;调控区的rSNP则可通过影响启动子元件来调节基因的功能.此外,一个基因内若干相关联的SNP位点可通过形成不同的单体型,影响mRNA二级结构的稳定性,进而调节基因功能.     

植物基因功能鉴定新工具--病毒诱导基因沉默技术的研究进展

病毒诱导基因沉默（Virus—induced gene silencing,VIGS）技术是指带一段靶基因序列的VIGS重组病毒侵染植物、引起植物同源基因沉默与表型变异,进而通过表型变异进行基因功能分析的方法,是近年发展起来的从反向遗传学方向快速鉴定植物基因功能的技术,是转录后基因沉默机制的一种表现。①VIGS的分子机制,涉厦基因沉默的起始、维持和信号放大、传播共3个阶段;②VIGS技术、栽体与方法学的发展;③VIGS作为基因功能研究的优越性,如不必进行转基因、操作方法简便、获得结果快速等;④应用VIGS对植物抗病途径、代谢与发育调控中参与基因功能进行研究的概况。同时。展望了VIGS技术作为植物功能基因组学功能分析的高通量技术平台的美好前景。     

甲壳动物RNAi技术研究与应用进展

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是指由双链RNA(double-stranded RNA,ds RNA)诱发的一种使特定基因沉默的现象。作为一种研究基因功能、发现新基因和抗病毒的新型手段,近年来RNAi技术在昆虫、真菌、植物和哺乳动物等的研究中已被广泛应用,但是在甲壳动物研究中尚处于起步阶段。对甲壳动物RNAi技术实施方法做了简要介绍;着重综述了RNAi技术在甲壳动物CHH家族神经肽类基因功能、蜕皮和生长调控机制、配子及性腺发育调控和甲壳动物抗病毒机制研究上的应用进展。     

基因功能研究的技术和方法

随着基因组计划的深入,越来越多的有生理意义的基因被成功克隆,对基因功能的研究显得日益重要。目前基因功能研究的主要方法有;基因转导,反义技术,核酶,基因重组,染色体转导技术等。     

病毒诱导的基因沉默技术及其在植物中的研究进展

病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)是近年来发现的一种转录后基因沉默现象,是植物抵抗病毒侵染的一种自然机制。现已被开发为快速鉴定植物基因功能的一种反向遗传学新技术。与传统的植物转基因技术相比,VIGS无需构建转基因植株,而且具有操作简便、获得表型快速等优点,目前已广泛应用于与植物抗病、逆境胁迫、细胞信号转导以及生长发育等相关基因功能的研究。该文就VIGS技术的作用机理、主要操作规程、在植物基因功能研究方面的应用以及存在的问题进行综述。     

3种条件下基因功能对核小体定位影响的研究

为研究基因功能对核小体定位的影响,本研究对ISW2敲除型、野生型(WT)和富营养培养条件下(YPD)的酵母核小体占位率的实验数据进行聚类、比较、分析后,发现有9种基因功能对核小体的定位产生了显著影响,为今后进一步了解基因功能与核小体定位的关系提供了一定的参考价值。     

微生物基因功能的研究策略与方法

微生物基因功能的研究对于揭示微生物生命活动的规律及其在食品发酵、医药卫生、工农业生产等领域的应用机制具有重要意义。经过数十年的发展,微生物基因功能的研究方法已经从传统的同源重组技术发展到基于核酸内切酶的高效打靶技术,将微生物基因功能的研究推向了新的高度。文章就微生物基因功能的研究策略及常用方法做一综述,主要包括生物信息学方法预测、基因表达谱分析、基因敲除技术、基因敲入技术、基因沉默技术和基因编辑技术等。     

后基因组时代基因功能分析的策略

人类基因组计划的完成标志着生命科学已经开始迈进后基因组时代,大规模基因的功能研究正成为生命科学研究的热点。基因功能的分析方法日趋成熟和多样化,综述了基因敲除、反义技术、“dominantnegative”策略(“显性失活”策略)、基因诱导超表达、RNA干涉以及生物信息学等基因功能分析策略的特异性及其优缺点。     

RNA干扰技术在植物线虫基因功能研究及虫害防治方面的应用

RNA干扰（RNA interference,RNAi）是双链RNA（double—stranded RNA,dsRNA）介导的同源mRNA特异降解的过程,具有高效性、非绝对特异性和表型可遗传性。其在遗传育种、基因功能研究、药物研发等各方面具有广泛的运用前景。近年已应用到植物线虫基因功能的研究中。随着对植物线虫基因组及基因功能研究的不断深入。RNAi技术在植物线虫防治方面的研究也取得了很大进展。     

斑马鱼整胚原位杂交和显微注射转基因技术的建立(简报)

随着人类基因组框架图的完成,解读大量基因的功能和表达调控成为亟待解决的问题。因此通过模式生物从个体水平、细胞水平和分子水平研究基因功能及其表达调控日益成为一个重要的研究领域。斑马鱼(Brachydanio rerio)是近年来崛起的一种模式生物。它的显著优势在于:个体小,便于大批量饲养;产卵量大,胚胎透明,易于观察和操作;体外发育,发育迅速,2—3天即可完成主要器官的建成;可以方便的进行大规模的诱变和突变型筛选等研究。它已成为脊椎动物胚胎发育遗传学和基因功能研究中理想的模式生物。整胚原位杂交技术是     

RNA干扰文库及其在功能基因组学研究中的应用

随着人类基因组大规模测序的完成,下一步的挑战是了解每一个基因的功能 . RNA 干扰文库为大规模基因功能筛选提供了可能 . 虽然用于线虫等模式生物的 RNAi 文库,已经证明是大规模基因功能筛选的有效方法,但这些文库不能用于高等动物的细胞 . 自 2003 年以来,用于人的细胞和哺乳动物细胞的 RNAi 文库取得了突破,相继出现构建已知基因 RNAi 文库和构建随机 RNAi 文库的报道,并成功地应用于大规模基因功能的筛选 . RNAi 文库作为一种简单、高效、大规模、高通量的功能基因组学研究的工具,将在基因功能研究、发现新的药物靶基因、发现疾病相关基因等方面有广阔的应用前景 .     

基因打靶与RNA干扰技术在丝状真菌基因功能组学研究中的应用

随着丝状真茵模式生物基因组测序工作的进行,其提供的大量未知功能的基因序列,为研究丝状真菌的基因功能开辟了新的方向,并已成为生命科学领域研究的热点.对基因功能研究中最新的两种方法--基因打靶和RNAi技术的原理、技术路线和特点以及应用情况进行综述.     

RNA干扰技术在几项研究领域的应用

作为一项新的反向遗传学技术 ,RNA干扰技术正在越来越多地应用于包括鉴定基因功能、疾病治疗、植物病毒抗性研究在内的多项研究领域。在鉴定基因功能研究中 ,由于该技术的操作简便性 ,使得在基因组水平进行大范围的基因功能鉴定成为可能 ;而针对致病相关基因、致病病毒基因组进行RNA干扰 ,可以有效抑制病情恶化 ,有可能成为未来疾病治疗的重要手段 ;同时 ,将RNA干扰技术应用于植物抗病毒研究 ,为工程化植物抗病毒遗传育种提供了一个高效、特异的抗性获得手段。对RNA干扰技术在上述三个研究领域的应用作简要综述 ,并对应用过程中需注意的问题进行了探讨 。     

基因功能的研究方法

人类基因组计划的顺利进行使基因功能研究成为生命科学领域中的重大课题,基因转导、反义技术、转基因和基因剔除、染色体转导、RNA干涉等是目前研究基因功能的主要方法,新的技术不断涌现,且各有其特点和局限性。     

RNA干扰

RNA干扰广泛存在于多种生物体,它与生物的发育及抗病毒感染等多种生物功能密切相关,并可能成为基因功能研究的一种新的技术。本文对RNA干扰的机理、特点及其生物学意义进行了综述。     

蝴蝶兰花瓣瞬时转化体系建立

蝴蝶兰花器官中基因功能的研究受遗传转化效率低和遗传转化周期长的制约,而花瓣瞬时表达体系是一种快速分析基因功能的有效手段。该研究以蝴蝶兰‘大辣椒’花瓣和萼片为实验材料,通过农杆菌介导的瞬时转化方法,分析了侵染的菌液浓度、侵染时间、乙酰丁香酮浓度和共培养时间等4个因素对β-葡糖醛酸酶(GUS)报告基因表达效率的影响,以探寻其瞬时表达的最佳条件;并将查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)基因RNAi干扰载体瞬时转化蝴蝶兰花瓣,共培养3d后观察转化材料中花色表型以及色素的变化,并利用半定量RT-PCR来检测CHS基因转录水平的表达。结果表明:(1)农杆菌菌液OD600为0.6、侵染时间60s,在重悬液中添加150μmol/L乙酰丁香酮,共培养3d,GUS瞬时表达率最高(85.01%)。(2)转基因蝴蝶兰花瓣颜色明显变淡,色素含量降低。(3)半定量PCR检测表明,CHS基因的转录活性相比于对照组显著降低。该实验成功的在蝴蝶兰花器官中建立了一种快速基因功能验证方法,为后期蝴蝶兰基因功能研究和育种工作提供技术支持。     

RNA干扰在哺乳动物卵母细胞及早期胚胎发育研究中的应用

RNA干扰(RNAinterference,RNAi)是一种真核生物体内由特定双链RNA介导的转录后基因沉默现象。近年来,RNAi的作用机制已基本阐明,并广泛的应用于基因功能的研究。现对RNAi在哺乳动物卵母细胞及早期胚胎研究中的作用特点、应用情况、存在问题等几方面进行综述。