遗传工程技术公司基因拼接研究的几项重大成就和最新突破

近几年来,随着重组DNA技术或者叫基因拼接技术的发展,提出了许多新的方法来生产有治疗作用的人类蛋白质。这些方法都是基于将编码蛋白质的基因片段拼入细菌的正常DNA内,然后进行无性增殖,以微生物发酵法生产大量的人类蛋白质或其它有用物质。不仅如此,用基因拼接技术,还可对自然界中的天然药物进行鉴定,并将其中有明显用处的那些天然药物以更新更有效的基因拼接方法进行大量生产。     

基因测序技术的发展以及对个体化用药水平提高的影响

自基因测序技术发明之时起,就已开始运用在生命科学的研究中,对揭示生命本质的研究起到了关键作用。基因测序技术的运用推动了生命科学的发展,并由此引申了更多的科学问题;人们对未知领域的渴求又推动了基因测序技术的进步,发展出更高速、更低价的新技术。随着测序技术的逐步应用,临床个体化用药的水平有了极大的提高。基因测序技术目前已经成功应用于遗传基因多态性标志物的筛选中,使基因导向的合理用药成为可能;还成功应用于疾病组织突变位点标志物的筛查中,使肿瘤靶向用药成为可能;在病原体耐药基因突变检测中的应用,使基于细菌或病毒耐药突变的个体化用药成为可能。随着测序技术向更高通量、更高精度、更低成本的方向发展,基于基因检测的个体化健康时代将会到来。     

遗传工程的成就和展望

遗传工程一般是指将外源基因与DNA载体结合,形成重组DNA,然后引入到受体细胞,使外源基因复制并产生相应基因产物的技术,亦称为基因工程或重组DNA技术。也有人把细胞融合和染色体工程包括在遗传工程的范畴之内。 五十年代和六十年代分子遗传学的蓬勃发展,使人们搞清了基因的本质以及遗传信息复制和传递的机制,再加上七十年代初限制性内切酶的发现,基因分离技术的进展和细胞转化方法的建立,使遗传工程这门定向改造生物的新技术应运而生。1973年,Cohen等使大肠杆菌的抗四环素质粒和抗链霉素质粒在试管中重组,并在大肠杆菌中表达,进行了第一项遗传工程实验。     

沉默VHA-c4基因对拟南芥根长和种子萌发的影响

为了研究植物液泡H+-ATPase c亚基VHA-c4基因在拟南芥响应非生物胁迫中的作用,本研究构建了拟南芥VHA-c4基因沉默载体,利用农杆菌介导,将线性化的沉默载体dsDNA片段整合在拟南芥基因组上,筛选获得了能够不同程度特异沉默VHA-c4基因的7个转基因株系c4-1～c4-7,并对VHA-c4基因沉默效果最好的株系c4-2进行NaCl、ABA、6%葡萄糖胁迫处理。结果显示:在特定浓度梯度的NaCl处理后,沉默株系c4-2的主根相对伸长量和种子萌发率都被明显抑制,并且被抑制效果远远高于野生型株系。然而,在特定浓度梯度的ABA和葡糖糖处理后,沉默株系c4-2的主根相对伸长量和种子的萌发率虽然也都有一定程度的抑制,但是其被抑制效果远远低于野生型拟南芥。结果显示沉默了VHA-c4基因后,显著降低了拟南芥对NaCl的耐受性,影响了其的生长发育,然而对ABA和葡糖糖的抑制作用却表现为很不敏感,这可能是因为H~+-ATPase在盐胁迫信号通路和ABA信号通路中起着不同的(正负)调控功能。     

pta基因敲除对L-色氨酸发酵的影响

[目的]探究pta基因缺失对大肠杆菌发酵生产L-色氨酸的影响.[方法]运用Red重组技术敲除pta基因,构建pta缺失株E.coli TRTH△pta.利用30 L发酵罐进行分批补料发酵试验,考察重组菌E.coliTRTHApta发酵0生产L-色氨酸过程中生物量、L-色氨酸产量、有机酸含量、发酵液中NH4+浓度及变化....     

基因融合方法的发展和应用

近十几年来,出于一系列新的、强有力的基因研究方法的发展、卓有成效地提高了分析生物问题的能力。其中,如限制性内切酶的使用,重组DNA技术的发展,以及DNA测定技术的精细改进等,对生命科学在近几年的迅速发展所作出的重大贡献是众所公认的。     

基因检测技术为许多工业打开了大门

DNA探针——小段能识别特定基因的DNA片段——使鉴定和分离任何有机体的遗传信息成为可能。它原是作为遗传工程研究的基本工具而发展起来的,现在开始作为传染病和微生物试验用的试剂进入市场。检测探针的新技术为更多的商业研究与开发提供了基础,现已有可能用酶、荧光分子或化学发光催化剂而不用传统的放射性同位素标记DNA。     

干旱对水稻生物钟基因和干旱胁迫响应基因每日节律性变化的影响

内源生物钟的节律运动不仅调控植物的生长发育,而且在调控植物响应和适应环境过程中发挥重要的作用。为了解水稻(Oryza sativa L.)干旱胁迫响应基因和生物钟基因在干旱条件下每日表达变化情况,本文利用实时荧光定量PCR方法研究旱稻品种IRAT109在干旱胁迫下相关基因的表达变化。结果表明,干旱胁迫导致早晨生物钟基因OsPRRs、OsLHY和OsZTL1的表达量显著下降,振幅减弱;同时导致夜晚生物钟基因OsTOC1、OsGI和OsELF3整体表达量升高,振幅增强,但对OsFKF1基因影响不大。同样,大部分水稻干旱胁迫响应基因在干旱胁迫后整体表达量显著升高,但OsDST基因表达量下降;同时大部分抗逆基因周期性表达被扰乱,但OsCIPK12、OsCDPK7和OsDREB1A依然保持24 h内震荡。本研究结果表明干旱胁迫能影响生物钟元件的基因表达,这种互相影响改变了部分基因每日的震荡变化。     

hREV3基因对细胞增殖周期的影响

应用反义阻断REV3基因表达的人胚肾上皮细胞(HEK-293-M-REV3-)来研究人类REV3基因对细胞增殖周期的影响, 评价该基因在哺乳类细胞突变形成中的作用, 探讨其与肿瘤形成的关系。文章应用流式细胞技术分别对在自发或不同理化诱发条件[(紫外线, UVB)和(甲基甲烷磺酸酯, MMS)]下, 对体外培养的HEK-293-M-REV3-细胞进行细胞增殖周期和DNA含量的影响进行检测, 并计算细胞的增殖指数。结果显示: 自发状态下, HEK-293-M-REV3-细胞与对照组细胞相比S期延长; 而UVB和MMS不同理化因素诱导时, HEK-293-M-REV3-细胞的G2~M期或S期比例明显比对照组增加, PI值也相应增加。因此可以推测, 当REV3基因低表达时, 细胞无论在自发还是诱发情况下突变频率均降低, 原因可能与细胞周期的改变有关, 进而再引起DNA复制叉阻滞、合成减少, 导致细胞死亡或凋亡。     

关于基因和遗传工程专利的评判——生物技术公司代理人谈专利

目前,有关生物技术专利方面的争论象基因克隆一样地增加。随着生物技术研究预算的不断减少及许多公司推出类似的产品,专利代理人们更急于为他们所代表的公司赢得美国专利法为他们提供的赚钱的垄断市场。但专利代理人们现在面临着一个非常棘手的问题,即如何将美国的具有197年历史的专利法用于现代化的生物技术工业。     

γ射线对人淋巴细胞cx43和ANLN基因转录表达的影响

目的研究γ射线对人外周血淋巴细胞cx43和ANLN基因转录表达的影响。方法对数生长期的淋巴细胞,分别给予1、2、3、4、5、6 Gy的^60Coγ射线照射,照射后12h,以及2Gy照射后4、8、12、24、36、48、72h,分别提取总RNA,反转录成cDNA。利用实时荧光定量PCR技术,检测各组cx43和ANLN基因表达改变。结果人外周血淋巴细胞cx43 mRNA表达水平在2Gy照射后4、8、12h明显增高,分别为对照组（未照射组）的6．74、9．06、7．22倍（P〈0．05）;24～72h,其表达水平与对照组相比没有明显变化。1、2、3、4、5、6Gy剂量照射后12h,cx43 mRNA表达水平显著增高（P〈0．05）。ANLN mRoNA表达水平在2Gy不同时间点及1～5Gy照射后12h,表达降低（P〈0．05）,6Gy照射后12h其表达开始升高,为对照组的6．08倍（P〈0．05）。结论γ射线照射2Gy不同时间点及不同剂量照射后12h,cx43基因表达上调,ANLN基因表达下调。1～3Gy剂量照射后12h,cx43 mRNA表达在此范围内有时间和剂量的依赖性。cx43可能会发展为核事故受照射人员的分子生物学剂量标记物。     

大豆GmNAC73-like基因的克隆和表达及其对GmIFS2基因的影响

为研究NAC转录因子对大豆﹝Glycine max ( Linn.) Merr.〕异黄酮合成的影响,根据大豆基因组序列设计引物,从豆荚中克隆获得GmNAC73-like基因,并对该基因序列进行生物信息学分析。结果显示：GmNAC73-like基因包含1个长度981 bp的完整开放阅读框,编码326个氨基酸。 GmNAC73-like蛋白的理论相对分子质量37000,理论等电点pI 6.4,为亲水性蛋白,无信号肽,并被定位在细胞核上,包含核定位信号“PKRRK”。同源性比对结果显示：GmNAC73-like蛋白与野大豆( Glycine soja Sieb. et Zucc.)、蒺藜苜蓿( Medicago truncatula Gaertn.)、可可( Theobroma cacao Linn.)、葡萄( Vitis vinifera Linn.)及拟南芥﹝Arabidopsis thaliana ( Linn.) Heynh.〕的NAC蛋白具有较高的相似性,相似度分别为93%、69%、73%、75%和58%。在NJ系统树上,GmNAC73-like蛋白与野大豆的GsNAC8蛋白和木豆﹝Cajanus cajan ( Linn.) Millsp.〕的CcNAC8蛋白聚在一起,显示出较近的亲缘关系。半定量RT-PCR分析结果显示：在大豆的三叶期、开花期和结荚期,GmNAC73-like基因在根中均不表达,在茎和叶中可不同程度表达且茎中表达量较高;而在开花期或结荚期,该基因在花或豆荚中也可表达,且豆荚中表达量较高。酵母单杂交实验结果显示：GmNAC73-like可与异黄酮生物合成关键酶基因GmIFS2启动子中的CGTG基序结合;在大豆转基因发状根系中过表达GmNAC73-like基因后,除查尔酮异构酶基因的表达量无变化外,其他异黄酮生物合成相关基因的表达量均不同程度提高,其中,肉桂酸-4-羟化酶基因和查尔酮合酶基因的表达量明显提高。此外,在GmNAC73-like基因过表达的大豆转基因发状根系中总异黄酮含量显著降低。综合分析结果表明：GmNAC73-like可能通过与MYB转录因子的互作调控GmIFS2基因的表达,并在大豆异黄酮的生物合成过程中起负调控作用。     

超量表达IPT和KN1基因对转基因烟草生长发育的影响

为了比较异戊烯转移酶基因IPT和玉米homeobox基因KNI超量表达对植物生长发育的影响,将35S：：IPT和35S：：KNI分别导入烟草。观察发现,过量表达IPT和KNI基因对植株再生频率、形态、生长周期和顶端优势等方面的影响均相似,但在生根和开花结籽方面,35S：：IPT转基因植物所受影响更显著。细胞分裂素含量检测表明,35S：：IPT转基因植物叶片中细胞分裂素的含量高于35S：：KNI转基因植物。     

基于专利分析和社会网络分析的基因编辑技术演化研究

基因编辑在农业、工业以及生物医学领域都表现出了巨大的应用价值,研究其演化趋势和演化规律对相关决策者制定技术战略具有重要意义.基于德温特专利数据库,对基因编辑技术的研究进展做了整体分析,通过对基因编辑技术的专利申请态势、国家地区分布、主要专利权人和核心技术主题进行分析来揭示该技术的演化过程.结果表明,(1)从专利申请趋势...     

敲除frdB基因对大肠杆菌厌氧混合酸发酵的影响

以SPUEC101(产琥珀酸)为出发菌,利用RED同源重组技术敲除延胡索酸还原酶基因frdB,得到重组菌株SPUEC103(△frdB),通过减少延胡索酸生成琥珀酸的通量,实现延胡索酸的积累。实验结果表明:敲除frdB基因后,缺陷菌株生长速率降低,利用葡萄糖的能力也有所降低,同时敲除frdB基因较大程度地改变琥珀酸、延胡索酸等的分布,在两阶段发酵中,当发酵培养基中添加30 g/L的葡萄糖时,琥珀酸和延胡索酸得率最高,对比SPUEC101,SPUEC103的琥珀酸产量产率由24.6%下降为15.4%,并有延胡索酸和少量的苹果酸生成,分别为0.182±0.002 g/L和0.023±0.002 g/L,同时丙酮酸和乙酸含量也略有升高,分别由1.87±0.02 g/L、0.012±0.002 g/L上升到2.36±0.03 g/L、0.862±0.012 g/L。     

cDNA微阵列技术分析NAG7基因对鼻咽癌细胞基因表达谱的影响

运用cDNA微阵列技术分析NAG7基因重表达对HNE1细胞基因表达谱的影响.抽提HNE1细胞和pcDNA3.1(+)/NAG7/HNE1细胞总RNA,分离polyA mRNA,将mRNA逆转录为cDNA,并在逆转录过程中用³³P-dATP进行标记,与含有16 150个基因和表达序列标签(EST)的cDNA表达阵列膜杂交,获得基因表达图谱.Array Gauge软件分析NAG7基因的重表达所导致的鼻咽癌细胞HNE1基因表达谱改变,并用RNA印迹对微阵列杂交结果进行验证.结果分析表明,2倍以上的差异表达基因或EST 179个,其中表达上调的91个,表达下调的88个;已明确基因表达产物的上调基因29个,下调基因37个.在差异表达基因中,涉及基因转录调控、信号转导、细胞生长、细胞代谢和细胞凋亡等基因.RNA印迹证实生长阻滞特异蛋白1（gas 1）基因表达上调.特别值得关注的是, 先前的蛋白质组研究结果亦发现NAG7基因可导致生长阻滞特异蛋白1表达上调,说明gas 1基因在NAG7重表达的HNE1细胞中具有重要作用,这为深入研究NAG7基因的作用环节和机理提供了重要的线索.     

转SOD基因对烟草抗旱性和相关生理指标的影响

以近等基因系烟草(非转基因品系、转Fe-SOD基因品系和转Mn-SOD基因品系)为材料,研究了盆栽条件下转SOD基因对烟草抗旱性的影响。结果显示:外源Mn-SOD基因的导入能切实提高烟草抗旱能力,而导入的Fe-SOD基因虽能提高烟草体内的SOD活性水平,但不能提高烟草的抗旱性,说明Mn-SOD可能与烟草的抗旱性关系较大;当遭受干旱胁迫时,所导入的2种SOD基因可能在某种程度上影响了植物体内MDA、蛋白质、光合作用以及脯氨酸等的正常生理代谢;脯氨酸、MDA、蛋白质等生理指标的变化在抗旱与不抗旱品系之间并没有表现出明显的规律性,因此能否作为抗旱育种的重要指标应该通过更多的试验来确定。     

第十号探究报告:“关于在生命科学中研究和发展开拓技术与基础技术的基本计划”

像重组DNA技术和细胞融合技术这样的基因和细胞技术,正获得快速的进展。这种进展为先进的基础研究创造着一个强有力的手段,而这种基础研究关系到与致癌有关的基因的结构分析,与高血压有关的一些基因的结构分析和乙酰胆碱受体基因碱基顺序的测定。这种进展也为发展如胰岛素,生长激素和干扰素这样有价值的药物的先进研究     

猪FUT1基因对肉质和胴体性状的影响

测定139头杂交猪(大白猪和梅山猪)的14个肉质性状和8个胴体性状,用PCR-RFLP方法检测FUT1基因型。分析猪FUT1基因型间肉质和胴体性状差异,发现AA基因型猪3个部位肌肉pH值均比AG基因型的高,其中pH(LD)达到显著水平(P<0.05)。AA基因型猪肌肉系水力显著高于AG猪的系水力(91.02% VS 86.70%,P<0.05)。AA基因型猪的肉色值显著高于AG猪的(P<0.05)。AA基因型猪三个部位肌肉膘厚值均较低,其中最后肋骨膘厚和倒数三四肋骨膘厚分别比AG基因型猪的低4.26 mm和3.96 mm(P<0.05)。AA基因型猪瘦肉率比AG基因型猪的高3.31% (53.46% VS 50.15%,P<0.05)。以上结果表明FUT1基因的AA基因型对肉质和和胴体性状具有显著的正遗传效应,这对于在抗病育种中应用该基因十分有利。