转基因生物及其产品的风险与管理

转基因生物及其新产品已经进入国际贸易,关于其风险性的争论甚为激烈。上前所知的风险主要是基于理论上的推测。本文介绍了世界各国对转基因生物及其产品的管理模式和一些国际组织的有关活动和规则,并对当前形势下我国应采取的对策提出了建议。     

转基因生物与生物安全

20世纪70年代以来,以转基因技术为代表的现代生物技术在解决人类所面临的粮食短缺、环境污染等重大问题上发挥了巨大作用,并逐渐发展成为强大的现代生物技术产业。随着各类转基因生物的问世及其产品的不断上市,转基因生物的安全性问题已成为公众关心的焦点。本文分析了转基因生物可能对生物多样性、生态环境和人体健康等方面产生的负面影响,总结丁国内外有关转基因生物安全管理的现状,提出了加强转基因生物安全管理的策略。     

转基因动物乳腺生物反应器相关技术及研究进展

转基因动物乳腺生产人类重组蛋白人血清白蛋白(h SA)、人纤维蛋白原(h FIB)、人蛋白C(h PC)、人凝血因子(h F-Ⅷ)和(h F-Ⅸ)等具有较高市场潜力,使其在医学领域获得广泛应用。对转基因动物乳腺生物反应器的优势、目的基因选择、载体构建、基因工程技术、重组蛋白在肿瘤治疗上的应用、当前困境和未来前景等方面进行较为全面的综述,以期能有助于转基因动物生物反应器的研究。此外较详细地探讨了利用CRISPR-Cas基因打靶技术生产高表达量的人类重组蛋白的可能性。     

转基因水稻的生物安全性问题及其对策

利用DNA重组技术将外源基因导入栽培稻创造转基因水稻的方法为提高水稻产量、抗性和品质,解决日益增长的人口和粮食紧缺矛盾以及农业可持续发展开辟了一条崭新的途径。由于稻米在我国食物结构中的重要性和水稻起源的特殊地位,按照人类意志创造的转基因水稻可能对人类健康和生态环境造成不可预料的灾难,因此,转基因水稻安全性问题已成为人们关注的焦点。本回顾了转基因水稻的研究进展,分析了转基因水稻可能产生的食品安全隐患及其可能对栽培稻其它品种、野生稻和稻田杂草以及非靶生物造成的危害,从现代科学技术的正副效应出发,客观地分析了转基因水稻的利弊关系,并针对转基因水稻的潜在危害提出了相应的对策。     

转基因植物对农业生物多样性的影响

论述了近年来转基因植物对农业生态系统生物多样性影响的研究进展．主要在遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性3个层次上予以评述．包括转基因植物对作物遗传多样性的影响;转基因植物的外源基因向杂草和近缘野生种转移;转基因抗虫植物对目标害虫的影响。抗除草剂转基因植物对作物和杂草的影响,抗病毒转基因植物对病毒的影响;转基因植物对非目标生物的影响,对土壤生态系统的影响等．     

生物信息专用计算机

生物信息学是当今生命科学和自然科学的重大前沿领域之一,也是21世纪自然科学的核心领域。这门新兴的交叉学科是伴随基因组研究诞生的,也随着基因组研究的逐步深入而飞速发展。生物信息学是以计算机为工具从事基因组研究相关信息的获取、加工、存储、分配、分析和解释。它包含了两个方面,一是对海量数据的收集、整理与服务;另一个是从中发现新的规律。目前,伴随着基因组研究日新月异的进展,相关信息出现了爆炸性增长。     

转基因作物对生物多样性的影响

转基因作物对生物多样性的影响是重要的环境问题之一,近年来,已有这类实验的报道。夏敬源等的研究说明大田种植转基因Bt虫棉花对棉铃虫优势寄生性天敌齿唇姬蜂（Campoletis chlorideae）和侧沟绿茧蜂（Microplitis sp.）的寄生率、羽化率和蜂茧质量造成严惩的危害。国际上一些昆虫学家也做了很好的工作,尤其1999年5月Losey在Nature上发表转基因Bt抗虫玉米在实验室水平上引起大斑蝶死亡报道后,世界范围内引起极大的反响,在有关经遗传修饰生物体（GMOs）的潜在生态风险和人体健康影响的问题上美国始络抱抵制的强硬态度,这次也开始有所所松动。两个有影响的美国玉米加工公司富布不再接受欧盟拒绝进口的转基因玉米品种。欧盟宣布在进一步研究得到结论前冻结转基因作物产品进口的审批。欧盟所属有关国家有的禁止进口,有的反对欧盟审批。科技界及公众众说纷纭。建议我国政府要加强GMOs潜在生态风险及对公众健康的研究及商业化生产后的监测。     

生物反应器培养转基因鱼腥藻的研究

在反应器中研究了转人TNF-α基因鱼腥藻7120(Anabaena sp．PCC7120,pDC-TNF)的培养。结果表明气升式反应器适合于转基因鱼腥藻的培养。气升式反应器中通气量和光照是主要的影响因素,观察到1L罐中最适通气量为60～75L／h,最适光照强度为1200lx,此时在25℃混养,光照时间／黑暗时间为12h／12h,15d生物量干重大于3g／L,TNF表达水平约占总可溶蛋白的22％,达到了摇瓶培养水平。实验发现添加维生素B1 300μg／L、B12 200μg／L和生物素4μg／L时,生产周期为12d,缩短20％,表达水平相同。培养过程通入含有5％CO2的空气,能促进生长,缩短生产周期,但收获生物量不受影响。从添加维生素和通入CO2的培养结果证明反应器中培养时,光照是限制性因素,当反应器系统一定时,最终生物量有一个最大值,如需进一步提高产量,必须设法改变光照系统。     

构建一种精确表达小分子蛋白的技术平台

目的:克服原核表达的小分子蛋白难以去除附加氨基酸的问题,为基因工程精确表达小分子蛋白提供一种简便有效的解决方案.方法:以73个氨基酸的小分子蛋白(黑色素瘤生长激活因子CXCL1的功能区)为例,用PCR方法扩增了基因,TA克隆到载体PET SUMO.测序验证后的重组质粒转化至表达茵BL21(DE3)中诱导表达,融合蛋白用基质辅助解吸电离飞行时间质谱仪进行串联质谱鉴定(MALDI-TOF-MS/MS).通过特异性的SUMO蛋白酶酶解载体SUMO蛋白,利用SUMO蛋白和其蛋白酶带6x His标签的性质,经镍螯合柱亲和层析将二者去除,以Western blotting证明目的小分子蛋白的分离.结果:①经测序,重组质粒无突变,TA克隆方向正确,重组载体构建成功.②MALDI-TOF-MS/MS证明融合蛋白由SUMO蛋白和CXCLl蛋白组成,除去SUMO蛋白后的表达终产物经Westem blotting鉴定,与其相应的抗体有特异性结合,证明分离得到的小分子蛋白即为目的蛋白.结论:运用这一技术可将载体蛋白完全去除从而达到精确表达小分子蛋白的目的,在分子生物学的实验研究中有很好的应用前景.     

全球转基因作物种植状况及其分析

转基因植物近年来得到迅猛发展,影响日渐扩大。对近几年,尤其是2004年的全球转基因作物种植状况、未来的发展潜力及问题进行了较为系统的介绍和分析,结合我国的情况,对我国发展转基因作物的重点提出了相应的建议,认为应该重点发展优质、高产、抗逆转基因新品种。     

GMO生物安全评价研究进展

讨论了GMO生物安全评价的主要内容、常用的检测方法和近年来国内外有关生物安全问题的研究进展。本文还介绍了我国生物安全管理的现状、法律法规和运行机制,并就我国今后如何加强生物安全管理提出了相应的对策。     

New database for assessment of GMO food allergens

Cis and Trans

New database for assessment of GMO food allergens     

Establishment of the platform for reverse chemical genetics targeting novel protein-protein interactions

In the "drug discovery" era, protein-protein interaction modules are becoming the most exciting group of targets for study. Although combinatorial libraries and active natural products are rapidly and systemically being equipped by both for-profit and not-for-profit organizations, complete drug-screening systems have not been achieved. There is a growing need for the establishment of drug discovery assays for highly effective utilization of the collected small molecules on a large scale. To generate drug-screening systems, we plan to identify novel protein-protein interactions that may participate in human diseases. The interactions have been identified by MS/MS analysis following immunoprecipitation using antibodies prepared from our cDNA projects. The intracellular pathway involving the identified interaction is computationally constructed, which then clarifies its relationship to the candidate disease. The development of reverse chemical genetics based on such information should help us to realize a significant increment in the number of drug discovery assays available for use. In this article, I describe our strategy for drug discovery and then introduce the applicability of fluorescence intensity distribution analysis (FIDA) and the expression-ready constructs called "ORF trap clones" to reverse chemical genetics.     

Establishment of a functional genomics platform for Leifsonia xyli subsp. xyli

Leifsonia xyli subsp. xyli, the causal agent of ratoon stunting disease in sugarcane, is a xylem-limited, nutritionally fastidious, slow growing, gram-positive coryneform bacterium. Because of the difficulties in growing this bacterium in pure culture, little is known about the molecular mechanisms of pathogenesis. Currently, the genome sequence of L. xyli subsp. xyli is being completed by the Agronomical and Environmental Genomes group from the Organization for Nucleotide Sequencing and Analysis in Brazil. To complement this work, we produced 712 Lxx::Tn4431 transposon mutants and sequenced flanking regions from 383 of these, using a rapid polymerase chain reaction-based approach. Tn4431 insertions appeared to be widespread throughout the L. xyli subsp. xyli genome; however, there were regions that had significantly higher concentrations of insertions. The Tn4431 mutant library was screened for individuals unable to colonize sugarcane, and one noncolonizing mutant was found. The mutant contained a transposon insertion disrupting two open reading frames (ORF), one of which had homology to an integral membrane protein from Mycobacterium leprae. Sequencing of the surrounding regions revealed two operons, pro and cyd, both of which are believed to play roles in disease. Complementation studies were carried out using the noncolonizing Lxx::Tn4431 mutant. The noncolonizing mutant was transformed with a cosmid containing 40 kbp of wild-type sequence, which included the two ORF disrupted in the mutant, and several transformants were subsequently able to colonize sugarcane. However, analysis of each of these transformants, before and after colonization, suggests that they have all undergone various recombinant events, obscuring the roles of these ORF in L. xyli subsp. xyli pathogenesis.     

GMDD: a database of GMO detection methods

Background  

Since more than one hundred events of genetically modified organisms (GMOs) have been developed and approved for commercialization in global area, the GMO analysis methods are essential for the enforcement of GMO labelling regulations. Protein and nucleic acid-based detection techniques have been developed and utilized for GMOs identification and quantification. However, the information for harmonization and standardization of GMO analysis methods at global level is needed.