基因敲除方法及其应用

基因（gene）是核酸分子中储存信息的遗传单位,是指储存有功能的蛋白质多肽链或RNA序列信息及表达这些信息所必需的全部核苷酸序列。基因敲除（Gene knockout）是指借助分子生物学、细胞生物学和动物胚胎学的方法,通过胚胎干细胞这一特殊的中间环节将小鼠的正常功能基因的编码区破坏,使特定基因失活,以研究该基因的功能;或者通过外源基因来替换宿主基因组中相应部分,以便测定它们是否具有相同的功能,或将正常基因引入宿主基因组中置换突变基因以达到靶向基因治疗的目的。基因敲除是揭示基因功能最直接的手段之一。     

分子生物学方法在HIV-1病毒检测中的应用

人类免疫缺陷病毒（HIV）是获得性免疫缺陷综合征（AIDS）的病原体。根据血清学反应和核酸序列测定将HIV分为HIV-1和HIV-2两型,本研究就HIV-1基因的分子特征、HIV基因分型分类、HIV基因分型常用的方法、HIV-1病毒载量的分子生物学检测方法等方面进行讨论。     

眼虫Astasia longa类核纤层蛋白基因的初步研究

利用PCR和克隆测序技术,对眼虫Astasia longa的核纤层蛋白（lamin）基因进行了研究。参考多种相对较低等多细胞动物的已知序列,设计出扩增lamin基因尾部区的引物,扩增获得两个主要片段：序列Ⅰ（650bp）和序列Ⅱ（797bp）。测序分析表明,序列Ⅱ包含序列Ⅰ,并具有lamin基因尾部特征（编码“CaaX“序列的四种密码子 终止密码子）的序列片段。     

汉坦病毒S基因片段及其产物的研究

汉坦病毒是肾综合征出血热（ＨＦＲＳ）的病原体,近年来对其Ｓ基因片段生物学特性的研究取得了很大进展。本文不Ｓ基因片段的结构、编码核蛋白（ＮＰ）的免疫原性、抗原决定簇及ＮＰ的重组表达与应用一阐述。     

对ERP非专业成员有用的遗传术语词汇表（6）

嵌合体 由两种或多种不同表型组织构成的个体。可通过普通杂交或混合不同类型的早期胚胎细胞获得。 条件转基因技术 将基因修饰限定于特定的组织或细胞,或在胚胎、动物发育的不同时间点,或使其被特定的信号（如某一化学物质的注射）激活。 基因构建（或转基因） 一段包含目的DNA序列的人工获得的DNA片段。     

转基因动物与基因表达调控的研究

十余年来,随着转基因技术的快速发展,基因表达调控的转基因研究已逐渐开展。本文在下列几方面介绍了转基因动物技术在基因表达调控中的应用。转基因动物可作为在体内研究外源基因表达调控的“反应器”,例如研究酶对底物作用的种属特异性。可以精确研究ＤＮＡ顺式作用序列,探讨包括改变基因表达在内的组织和阶段特异性表达,增强子、内含子和核基质附着区的调节作用以及各基因间相互作用。转基因动物可研究发育中的时、空调节（如β－珠蛋白基因和同源异形盒基因）以及基因多级调节系统。通过同源重组得到基因缺陷动物（基因敲除动物）可探讨目的基因突变所致的异常表型以研究基因功能与调控。     

麂属(Muntiacus)动物MDR-1基因序列分析及其分子进化关系

对麂属（Muntiacus)中的3种动物：赤麂（M.muntjak)(2n-6♀,7♂）,小麂（M.reevesi)(2n=46),黑麂（M.crinifrons(2n=8♀,9♂）MDR－1基因（multidrug resistance,多药耐药基因）726bp左右的片段进行了序列分析并根据序列信息建立分子系统树,同时探讨了这3种动物的起源,分类地位及进化关系。     

基于氨基酸特征序列对人类Rh血型系统的蛋白质结构分析

利用代数学中同态思想和物理中的“粗粒化”思想,以及HP模型,根据a,t,c,g的化学结构分类,提出了DNA序列的特征序列概念（σ-,τ-,σ∩τ-）并推广到蛋白质序列中,从而给出一种数值刻划,将蛋白质序列简化成一个（0,1）序列,基于上述给出特征序列的方法,根据氨基酸分子量与简并度的关系,提出了另外一种DNA序列的特征序列概念（-）并推广到蛋白质序列中,进而给出了另外一种数值刻划,将蛋白质序列简化成一个（0,1,2）序列,通过比较RHD基因和RHCE基因的特征序列的数值刻划图,得出RHD基因和RHCE基因均偏爱使用低分子量且高简并度的氨基酸。     

洋山港宏病毒组分析揭示CRISPR-Cas系统病毒靶标序列的特异性

目的 为了探究CRISPR-Cas系统的靶标特点。方法 运用了包括BALST在内的多种生物信息学分析技术和方法对洋山港宏病毒组数据进行了分析。结果 洋山港宏病毒组数据集中共有25 391条双链DNA病毒序列，其中238条序列上的265个开放读码框（ORF）与134条规律间隔短回文重复（CRISPR）间隔序列产生了315个匹配。经注释后获得了128个ORF和135个匹配的功能信息，占比前5位的依次为终止酶（terminase）、衣壳蛋白（capsid protein）、门蛋白（portal protein）、肽酶（peptidase）和DNA甲基化转移酶（DNA methyltransferase）。匹配多在病毒特定功能基因的保守域或关键结构域中。这表明，CRISPR-Cas系统发挥免疫功能时表现出针对病毒特定基因、功能和结构域的靶标特异性。此外，属于Class 1门类下的Type＿I型系统的CRISPR-Cas间隔序列匹配数量远高于其他类型系统，占总数的89.0%。结论 本文的研究结果揭示了CRISPR-Cas系统的靶标偏好，增进了对其的认识，为更好地理解病毒-宿主免疫互作机制提供了新...     

水牛SRY基因的克隆及序列分析

根据荷斯坦牛SRY基因设计一对引物,采用聚合酶链式反应（PCR）技术,以中国沼泽型水牛（Swamp Buffalo）基因组DNA为模板,扩增得到SRY（Sex Deterimation region of Y chromosome）全序列约2005bp,其中1-504bp为5’启动子区,1196-2005bp为3’侧翼序列,在505-1195bp为SRY的外显子,编码229个氨基酸。在SRY HMG box区域设计探针,用地高辛标记后分别与雄性、雌性水牛基因组DNA进行Southern 杂交,结果显示该段序列只在雄性DNA样本中有杂交信号,证明SRY基因为雄性特异。BLAST比对结果显示与牛属动物SRY基因的同源性为96％,其中SRY基因HMG box区域同源性高达99%,说明SRY基因具有高度的进化保守性     

糙刺参（Stichopus horrens）线粒体基因组及一种新的基因排列顺序

线粒体基因组序列在后口动物进化研究中有着重要的作用.本研究使用PCR方法获得糙刺参（Stichopus horrens）线粒体全基因组序列.该序列全长16257bp,包含13个蛋白编码基因,22个tRNA基因和2个rRNA基因.除了一个蛋白编码基因（nad6）和5个tRNA基因（tRNASer（UCN）,tRNAGln,tRNAAla,tRNAVal,tRNAAsp）在轻链上编码外,其余的基因都在重链上编码.糙刺参线粒体重链碱基有30.8%A,23.7%C,16.2%G,和29.3%T构成.假定的线粒体控制区长675bp.基因间间隔碱基长1～50bp,共227bp.11个基因间有重叠碱基,长1～10bp,共25bp.13个蛋白编码基因起始密码子均为ATG,终止密码子大多为TAA（nad3和nad4的为TAG）.亮氨酸编码频率最高（16.29%）,随后是丝氨酸（10.34%）和苯丙氨酸（8.37%）.所有的22个tRNA基因均能折叠成三叶草结构.通过和其他4种海参的线粒体基因排列顺序比较,本研究发现糙刺参的线粒体基因排列顺序是一种新的排列方式.     

超级基因表达连续分析技术

转录过程分析在宿主与病原体相互作用研究中的应用已为发病机制的认识提供了重要的见解,并与宿主及其病原体基因组序列资料的累积同步发展。本文介绍基因表达连续分析的一种改良方法,即超级基因表达分析（SuperSAGE）,这种方法可应用于宿主与病原体相互作用中转录过程分析的研究。在SuperSAGE方法中所形成的26bp尾端序列可以译解“相互作用转录过程”,即可同时定量测定宿主体内真核细胞内病原体的基因表达。此外还讨论了靶基因的快速功能分析。     

反基因策略：基因治疗的新方向

合成的富含嘌呤或嘧啶的脱氧寡核苷酸可与双链ＤＮＡ内特定的同聚嘌呤、同聚嘧啶序列结合形成稳定的三螺旋结构（三链ＤＮＡ）。已在体外及体内证实了在靶基因内形成的局部三链ＤＮＡ可抑制其转录,这给肿瘤和病毒感染性疾病的治疗提示了新的方向,人们称之为反基因策略。然而,三链ＤＮＡ的稳定性不够理想和靶序列的选择范围较窄等问题的存在,在一定程度上限制了反基因策略的应用。     

激素反应元件

激素反应元件刘运德（天津医科大学检验系,天津３００２０３）关键词激素反应元件甾体激素受体是高等动物基因转录调控中的重要反式作用因子,它广泛存在于动物体内几乎所有组织器官中,通过与细胞内靶基因上游序列的特定功能域──激素反应元件（ＨＲＥ,Ｈｏｒｍｏｎｅ...     

利用人工锌指蛋白核酸酶进行植物基因定点突变和置换

基因定点突变技术在基因组原位改变基因特定序列,避免常规转基因过程中位置效应和插入失活。定点突变生物体不含转基因或标记基因,降低风险性。高等植物基因定点突变研究初见端倪,将可能为基因原位功能研究、作物遗传改良和分子设计提供有效策略。利用锌指蛋白核酸酶（Zinc Finger Nucleases, ZFN）引入DNA定点断裂（Double-Strand Breaks, DSBs）可以高效介导基因定点突变,使得ZFN在基因定点突变中倍受关注。文章综述了植物基因定点突变的一般策略,重点介绍了锌指蛋白的结构、原理、应用,特别是ZFN介导的植物基因定点突变与置换研究进展,并对ZFN介导的植物基因定点突变与置换应用前景进行了讨论。     

Cre/lox系统介导的位点特异性重组技术及其应用

Ｃｒｅ／ｌｏｘ系统是源于Ｐ１噬菌体的一个ＤＮＡ重组体系,它能导致在特定的ＤＮＡ序列（ｌｏｘＰ位点）处发生定点重组。该系统以将外源基因定点整合到染色体上或将特定ＤＮＡ片段删除;这种定位重组系统在遗传操作中发挥了重要的作用。     

含融合杀虫基因和VHb基因双价表达载体的构建

目的：探索分子育种的新途径,获得高产多抗虫谱的转基因植物。方法：将密码子优化后的透明颤菌血红蛋白（vgbM）基因与融合杀虫基因（GFMcryIA＋CPTI）构建成双价基因植物高效表达载体pGBI4ABCVHB,基因表达盒中含2个增强子、35S启动子、Ω前导序列、Kozak序列、多联终止密码子及Nos终止子以及正确切割、加工序列、Poly（A）信号序列。结果：通过根癌农杆菌介导转化烟草,获得了转基因植株,结论：vgbM基因在转基因烟草中有效表达;融合杀虫基因也表达出活性毒蛋白。     

基因工程技术领域的专利竞争和分析

合成生物学（synthetic biology）是现代生物学中出现的新兴研究领域,其基本方法是,利用不同生物组件（biobricks）组合成基因线路（genetic circuit）,让其依循可预期的方式表现出特定功能。可以说,合成生物学结合了分子生物学及工程学的原理,设计和建造标准化及可交换性DNA序列以构成生物组件。     

粘虫β-actin基因cDNA的克隆、序列分析及表达量检测

β-actin基因作为actin家族的一员,在基因定量实验中常用作内参基因。本实验运用RT-PCR和RACE技术,以粘虫Mythimna separata(Walker)cDNA为模板,对β-actin基因进行克隆获得全长cDNA序列,并利用生物信息学方法,对β-actin基因全长cDNA序列及推测得到的β-actin蛋白序列进行分析。结果表明,获得的粘虫核β-actin基因cDNA序列长度为1 472 bp,其中包括68 bp的5′非编码区、273 bp的3′非编码区和1 131 bp的开放阅读框,编码一个376个氨基酸蛋白,具有actin蛋白家族典型特征。推测得到的粘虫β-actin蛋白理论分子量为41.7497 ku,等电点为5.29,富含6种类型的特定功能位点。该蛋白序列与其他动物β-actin蛋白序列具有97.9%～99.7%高度同源性。β-actin表达量检测结果显示β-actin在6种不同组织间表达无显著差异(P>0.05),表明β-actin可作为研究粘虫不同基因表达水平高低的可靠内参基因。该基因的cDNA序列已经递交GenBank并获得登录号为GQ856238。     

新基因人MOB cDNA的克隆与功能分析

人MOB基因被认为是在脑组织中高表达的5次跨膜而功能未知的膜蛋白.从胎儿和成人肾脏消减杂交cDNA文库中获得了一条新的表达序列标签（expressed sequence tag,EST）序列,该序列对应于功能未知的MOB基因.利用生物信息学分析工具和分子生物学技术,从胎儿肝脏中成功地克隆了人MOB基因cDNA序列,同时也获得了含有完整开放读码框的大鼠和鸡MOB的电子全长序列.人MOB基因定位于10q11.1～11.2之间,含有一个1 242 bp的开放阅读框,第415位开始的ATG可能是翻译起始位点.核酸序列相似性搜索发现,其他种属中存在与之高度相似的EST序列,如爪蟾（79%）、羊（87%）、猪（94%）、牛（93%）.蛋白质序列相似性搜索发现,人MOB与大鼠、小鼠和鸡MOB有97%、97%、91％的相似性,与其他一些不同种属来源的假想蛋白有45%～73%的相似性.不同物种之间MOB基因核酸和蛋白质序列的高度相似说明,MOB是进化上高度保守的蛋白质.保守结构域分析发现,人、小鼠、大鼠和鸡MOB结构域组成完全一致,N端均与不育α基序（sterile alpha motif,SAM）结构域显著匹配,随后出现匹配显著性稍差的几个结构域.核酸和蛋白质序列的保守性提示,除N端约70个氨基酸组成SAM结构域外,其余的保守氨基酸可能形成一个新的保守的MOB结构域.表达谱分析表明,人MOB基因在所有被检组织和细胞中都表达.亚细胞定位研究显示,人MOB广泛表达于细胞内,主要在细胞核.DNA含量测定结果表明,人MOB基因过表达并不影响HeLa细胞的细胞周期和凋亡.总之,人MOB蛋白是一个在多种组织和细胞中广泛表达、细胞内广泛分布、进化上十分保守的蛋白质,可能通过特定蛋白质之间的相互作用,参与多种发育过程的调节.其过表达不影响HeLa细胞的周期和凋亡.