人工染色体研究进展

人工染色体是人工构建的含有天然染色体基本功能单位的载体系统总称。人工染色体是非常优良的载体,具有超大的接受外源片段能力。由于不用整合到宿主基因组中,因此不会引起宿主基因的插入失活,及抑制转基因表达的位置效应。人工染色体已经从最初的酵母人工染色体(Yeast artificial chromosome,YAC)发展到细菌人工染色体(Bacterial artificial chromosome,BAC),再扩展到人类人工染色体(Human artificial chromosome,HAC)和植物人工染色体(Plant artificial chromosome,PAC)。文章就这4种人工染色体,尤其是植物人工染色体的研究进展和应用局限进行综述。目前,YAC和BAC已经广泛应用于基因组图谱制作、序列测定和基因克隆;HAC和PAC在基因治疗、外源医用蛋白的生产、新型优质高产高抗转基因作物构建中显现出广阔的应用前景。随着合成生物学的高速发展,美国科学家报道合成了一个"人造生命"。但是,和人工染色体一样,所谓的"人造生命",都是应用最新的基因工程技术,将不同的生命基础元件拼接组装而成,脱离了细胞环境并不能够自由存在。     

人基因组YAC分子克隆库的构建及DMD基因YAC克隆的筛选

以pYAC4为载体,以正常人白细胞和含4条X染色体的细胞株GM1414为DNA源构建成人基因组YAC(Yeast Artificial Chromosome,酵母人工染色体)分子克隆库,已得到原始克隆近2万个,插入DNA片段长度在400—1000kb,从其中选出一组YAC克隆,它们含有DMD基因全部DNA顺序。     

基因组细菌人工染色体文库(BAC)的构建及应用

细菌人工染色体 (BAC)是一种承载DNA大片段的克隆载体系统 ,用于人、动物和植物基因组文库构建。BAC具有插入片断大、嵌合率低、遗传稳定性好、易于操作等优点。BAC文库的构建是基因组较大的真核生物基因组学研究的重要基础 ,可用于真核生物重要基因及全基因组物理作图、重要性状基因的图位克隆、基因结构及功能分析。本文主要综述了细菌人工染色体的构建与其鉴定 ,及其在物理图谱构建、图位克隆、转基因技术等研究上的应用。     

棉花细菌人工染色体的荧光原位杂交(BAC-FISH)技术

细菌人工染色体荧光原位杂交(BAC-FISH)技术是植物染色体识别、物理作图等分子细胞遗传学研究的重要工具,但对于某些物种尤其是多倍体植物,由于大量重复序列的存在等问题,使得该技术应用受到很大的限制.通过选择棉花分子遗传图中高重组区的微卫星位点(simple sequence repeats,SSR)标记的策略,筛选到不含或含有少量重复序列的细菌人工染色体(BAC)克隆,同时,在通用FISH技术程序基础上,通过改进发根、变性、洗脱条件等步骤,构建出适合于棉花的BAC-FISH技术,简化了操作流程的同时,获得稳定的杂交结果及较高的检出率;并通过将一随机获得的BAC进行染色体的物理定位,进一步引入双探针、双色及重复杂交技术,显示了该技术的成熟与良好的应用前景和价值.     

可转化大片段DNA载体系统及其在花生育种中的应用前景

可转化大片段DNA载体系统主要包括双元细菌人工染色体BIBAC(binary bacterial artificial chromosome)和可转化人工染色体TAC(transformation-competent artificial chromosome)系统,它们能够高效克隆大片段DNA,在获取目的基因相关信息的同时转化植物得到转基因植株。本文综述了BIBAC和TAC载体的特点、种类、发展现状以及近年来在植物种质创新中的应用。同时,根据我国花生育种的现状,展望了可转化大片段DNA载体系统在利用野生花生资源改良栽培花生品种中的应用前景。     

可转化人工染色体与植物基因克隆

概要介绍了人工染色体的几种类型以及各种人工染色体克隆DNA片段的特点,着重说明了可转化人工染色体在植物基因克隆中应用的优越性,展示了其在植物基因克隆应用中的巨大潜力。     

基因组文库的研究进展

基因组文库是分子克隆和基因组学的技术基础,它主要经历了噬菌体系列文库、人工染色体系列文库和多元载体系列文库三个阶段。介绍了λ噬菌体文库、cosmid文库、P1噬菌体及PAC文库、fosmid文库、YAC文库、BAC文库、MAC文库、HAC文库、BIBAC文库和TAC文库,罗列了部分文库的研究成果和发展情况,总结了基因组文库的发展进程,并对基因组文库向多基因发展作了展望。     

利用酵母人工染色体（YAC）减数分裂同源重组构建人免疫球蛋白κ链基因组大片段

具有同源重叠区的酵母人工染色体(YAC)可以利用酵母细胞减数分裂进行同源重组,从而构建更大的人工染色体基因组,这对生命科学基础研究和生物技术应用研究有着非常重要的意义。本实验以两个含人免疫球蛋白κ链基因簇片段的YAC克隆为材料,通过酵母改型、异型接合、二倍体发孢、单孢子筛选和分子生物学鉴定等技术和方法,利用酵母菌减数分裂同源重组机制,构建了一条包含人的免疫球蛋白κ轻链32个Vκ基因、5个Jκ基因、Cκ基因、Eκ基因和κde基因的YAC重组体,长度约400kb。同时,本实验利用溶壁酶消化法获取单孢子重组体,代替了传统的显微分孢操作。使得利用酵母人工染色体减数分裂同源重组的技术更加简便可行。     

细菌人工染色体的研究和应用

细菌人工染色体 (Bacterialartificialchromosome ,BAC)是第二代大片段DNA的克隆载体系统。因其嵌合率低 ,遗传稳定性好 ,重组DNA容易分离和制备 ,转化效率高等 ,弥补了YAC的不足 ,很快在基因组研究中处于中心地位。近年来 ,已有多种BAC载体被构建出来 ,这些BAC载体在复杂基因组大片段文库的构建 ,基因的图位克隆 ,基因组物理图谱的构建 ,基因和基因组测序 ,基因组织结构分析 ,染色体组织和进化 ,以及基因的遗传转化和调控研究中得到了广泛的应用。     

利用酵母人工染色体(YAC)减数分裂同源重组构建人免疫球蛋白κ链基因组大片段

具有同源重叠区的酵母人工染色体(YAC)可以利用酵母细胞减数分裂进行同源重组,从而构建更大的人工染色体基因组,这对生命科学基础研究和生物技术应用研究有着非常重要的意义。本实验以两个含人免疫球蛋白κ链基因簇片段的YAC克隆为材料,通过酵母改型、异型接合、二倍体发孢、单孢子筛选和分子生物学鉴定等技术和方法,利用酵母菌减数分裂同源重组机制,构建了一条包含人的免疫球蛋白κ轻链32个Vκ基因、5个Jκ基因、Cκ基因、Eκ基因和κde基因的YAC重组体,长度约400kb。同时,本实验利用溶壁酶消化法获取单孢子重组体,代替了传统的显微分孢操作。使得利用酵母人工染色体减数分裂同源重组的技术更加简便可行。     

优良水稻品种“明恢63”BAC文库的构建

“明恢６３”是我国许多重要的水稻杂交组合中的恢复系。为了对其进行深入的遗传学研究以及克隆控制重要农艺性状的基因,以细菌人工染色体（ｐＢｅｌｏＢＡＣ１１）为载体,克隆经限制性内切酶消化后部分收集的“明恢６３”基因组ＤＮＡ,将连接混合物转化细菌ＤＨ１０Ｂ,构建了细菌人工染色体（ＢＡＣ）文库。该文库共有２６０００个转化子,插入片段为９０～２４０ｋｂ,平均大小为１５０ｋｂ。经计算该文库覆盖９倍水稻基因组。该文库正在用于构建几个基因所在区段的物理图谱,为图位克隆打下基础     

YAC克隆的筛选及鉴定分析技术

人工酵母染色体（ＹＡＣ）技术是人类基因组分极及疾病相关基因的分离、克隆中的关键技术。在基因组ＹＡＣ文库基础上特定目的基因的分离克隆涉及ＹＡＣ克隆的筛选,嵌合体、缺失体和共转染克隆的检测与处理,插入片段的分离及及其结构特征的分析,亚克隆的快速构建等等。近年来,有关技术取得了重要进展,已趋于成熟,并正得到了广泛应用。     

转基因动物乳腺生物反应器的发展概况及人工染色体在其中的应用

转基因动物乳腺生物反应器位点效应的影响是制备转基因动物乳腺生物反应器过程中的主要问题。酵母人工染色体（YAC）和细菌人工染色体（BAC）具有容量大的特性,可以将乳蛋白的整个基因座包括所有调控序列全部装载进去,有可能克服位点效应的影响,是一种理想的载体。YAC和BAC载体转基因技术可能成为避开基因打靶获得高效表达的转基因动物乳腺生物反应器的另一途径.     

肽链释放因子和核糖体蛋白L11在八肋游仆虫细胞中的定位

原生动物纤毛虫是一类单细胞真核生物,其蛋白质合成终止过程中密码子使用的特殊性使其成为研究蛋白质合成终止机制的一个经典模型。为了能够有效地分析生物大分子在该细胞中的功能作用位点,本研究根据该生物染色体结构的特征,构建了含有红色荧光蛋白基因的大核人工染色体EoMAC_R,并与之前构建的含绿色荧光蛋白基因的大核染色体EoMAC_G一起,对蛋白质合成终止有关的3个重要因子核糖体大亚基蛋白L11、多肽链释放因子eRF1和eRF3在八肋游仆虫细胞中进行了荧光共定位分析。结果显示,在八肋游仆虫细胞中,蛋白质翻译过程主要位于"C"形大核内侧区域。构建的人工染色体能够作为一种有效的工具,对目的蛋白质在八肋游仆虫细胞中进行定位分析。     

人类人工染色体的构建策略

目前各种应用于基因治疗领域的载体均存在一定的局限性。越来越多的研究认为,最理想的基因治疗载体应该在染色体的结构基础上构建,使目的基因整合舌能够作为独立的功能单位表达,或成为游离基因而稳定存在。人类人工染色体(human artificial chromosome,HAC)的出现,使这种设想成为可能。近年来,研究们基于两种基本策略相继构建多种HAC,并以之作为载体进行了一系列外源性基因表达研究,尽管还有许多问题亟待解决,但并不妨碍人们对之成为理想的基因治疗载体寄予厚望。     

人类人工染色体构建及其作为基因载体的价值

人类人工染色体（ＨＡＣ）作为基因载体将解决基因治疗存在的一些关键问题。本文探讨了在不完全了解着丝粒、复制起始点、端粒等人类以体基本功能单位的情况下构建ＨＡＣ的三种策略。利用染色体基本功能单位在细胞内构建成功的第一代ＨＡＣ,解决了ＨＡＣ构建的一些难题,同时也带来了某些新的问题。ＨＡＣ作为基因治疗载体具有很多优势,但第一代ＨＡＣ离它作为基因治疗载体还相距很远．为此,作者正在进行解决这些问题的尝试。     

小麦—簇毛表6VS／6AL易位系可转化人工染色体（TAC）文库的构建

可转化人工染色体（Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｃｏｍｐｅｔｅｎｔ Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ,ＴＡＣ）是具有克隆和转移大片段基因能力的新型载体,是植被基因克隆和转化的有效工具。为了克隆泪科抗白粉病基因和其它基因,本研究用ＴＣＡ载体ｐＹＬＴＡＣ１７构建了带有抗白粉病基因Ｐｍ２１的小麦＝簇毛麦６ＶＳ／６ＡＬ易位系的基因组ＤＮＡ文库。该文库包含２１０万个克隆平均插入征段３５ｌｂ,相当于     

产生人抗体的转染色体动物研究进展

现已证明,应用抗体治疗疾病是一种非常成功的方法。单克隆抗体的生产使免疫治疗达到一个新水平,但鼠源单抗在治疗人体疾病方面有很多问题,而人源化抗体可以解决这些问题。目前抗体人源化已由鼠嵌合抗体发展到了转基因动物表达完全人抗体阶段,而人类人工染色体(HAC)载体的发展和微细胞介导的转染色体技术使得产生携带人类免疫球蛋白基因位点的转染色体动物成为可能。通过HAC将人的免疫球蛋白基因转入后,这类转染色体动物可以产生大量人源化多克隆抗体,这对预防及治疗疾病,甚至防御生物武器都有很重要的作用。转染色体技术可以使动物携带大而复杂的人类基因或基因簇,这些转基因动物有助于研究人类基因组在体内的功能作用,并用于各种疾病研究和生产药物蛋白。     

人工染色体

着丝粒、端粒和复制起点是保持染色体在有丝分裂时稳定性的重要组分,利用酵母染色体的这些组分,1983年人们首次成功地构建了酵母人工染色体（YAC）.此后,生物学家对于构建以人类为代表的哺乳动物的人工染色体产生了极大的兴趣,并于1997年成功地构建了第一条人类人工染色体（HAC）.人工染色体具有极其重要的理论和实际意义,不仅可以作为研究必需组分的基础,还为基因治疗开辟了一条新的途径.目前,人们正致力于人工染色体的实际应用的研究,并期望在包括绿色植物的更多物种中构建人工染色体,前景十分广阔.     

酵母人工染色体克隆技术及其进展

酵母人工染色体克隆(YAC)是最近几年发展起来的大分子 DNA 克隆技术.文章综述了 YAC 克隆技术的发展,YAC 的分离、分析与鉴定,以及这一技术在分子生物学中的应用.