批量分析动物调控基因的功能

动物发育过程中基因的表达与调控是当今生命科学研究的热点 ,本文对动物生长发育过程中基因的表达与调控进行了数量遗传学描述 ,系统地提出了一种批量分析动物生长发育过程中调控基因功能的新方法 ,并提供了证明本文所述方法的基本途径。最后 ,作者说明数量化的基因功能批量分析法对分子发育生物学的研究非常有益。     

肌肉生长抑制素调控动物骨骼肌生长机制的研究进展

肌肉生成抑制素（myostatin, MSTN）在动物机体骨骼肌的增殖、分化和生长中起着重要的负调控作用。MSTN基因的过表达会阻碍骨骼肌增殖分化及生长发育,而缺失或表达降低则会导致肌肉肥大,形成双肌现象（double muscle phenomenon, DMP）。MSTN能作用于多个基因及结合多种细胞因子广泛参与生理生化、物质代谢、病理调控等过程,在动物机体生长发育过程中扮演着重要的角色。本文将从MSTN基因的历史渊源、基因定位、时空表达特性、部分相关作用机制等方面进行论述,旨在对MSTN调控动物骨骼肌生长部分机制作梳理,以期为后期研究提供理论依据。     

RNA干扰在植物中的作用机理及其应用研究进展

RNA干扰(RNAi)是广泛存在于生物中的一种现象,它是小干扰RNA诱导的转录后基因沉默,是生物抵抗异常DNA的一种保护机制,同时在生物生长发育过程中调控基因的表达.本文综述了近年来有关RNA干扰的发现、作用过程及其机理,分析了它与反义寡核苷酸、核酶、脱氧核酶的小同,并介绍了RNA干扰在植物基因功能、植物抗病毒、作物品种改良等方面的应用,为siRNA干扰的进一步利用提供参考资料.     

藤仓赤霉(Gibberella fujikuroi)分子生物学及发酵工程研究进展

赤霉素是最重要的植物生长调节剂之一,工业化生产是由丝状真菌藤仓赤霉发酵产生.近20年来,随着分子生物学技术的发展,对藤仓赤霉赤霉素生物合成途径中相关基因的分子鉴定和表达调控等研究取得了显著的进展,赤霉素生物合成途径的分子生物学基本研究清楚,使得利用基因工程和代谢工程技术进行赤霉菌改良、提高赤霉素发酵水平成为可能.本文对藤仓赤霉中赤霉素合成机理及其表达调控、关键酶基因功能、外源基因转化系统、发酵技术、利用基因工程技术进行改造等方面的研究进展进行综述.     

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。     

目的基因全长cDNA合成及克隆技术进展

在基因克隆、基因功能和表达调控研究中 ,获得目的基因尤其是表达丰度低的基因全长cDNA仍然是一个技术难题。本文对近年来有关反转录过程中影响全长cDNA合成的因素与对策的研究进行了总结 ,特别对消除mRNA二级结构阻碍的方法及其效果、较高反应温度和金属离子对模板mRNA完整性的影响、RNA分子伴侣在反应温度不变的情况下改善cDNA第一链质量的效果等作了较为详细的介绍。此外 ,还介绍了确保具有完整5′端的cDNA进入后续研究的几种新方法。     

RNA干扰及其在果树上的应用

RNA干扰是广泛存在于生物中的一种现象,它是由小干扰RNA诱导的特异基因沉默.它是生物体抵抗异常的一种防御机制,同时在生物生长发育过程中调控基因的表达,为植物基因功能的研究开辟了新途径.综述了RNA干扰的作用机制、RNA干扰的特点,以及近年来RNA干扰在果树生长发育、抗病性、果实品质改良等方面的应用,以期为RNA干扰技术在果实品种品质改良中的应用提供指导.     

Tet system的调控原理及其在转基因小鼠模型上的应用

基因表达的调控是分子生物学研究的一个重要问题,也是基因治疗和基因功能研究的重要手段。诱导性基因表达系统可以从时间上调控基因的表达,是基因治疗和基因功能研究的重要工具之一。其中,四环素诱导基因表达系统(tetracycline inducible expression system,Tet system)是应用最广泛的一种,它可以在时间和空间上对基因进行严谨和高效地诱导表达。基于该系统获得了不同用途的转基因动物,这些模型动物的建立为研究特定基因的功能及其在疾病发生中的作用打下了实验基础。现就四环素诱导表达系统的原理和在小鼠模型上的研究应用做一综述。     

鸡miR-9不同组织表达差异及其功能预测分析

miRNA在动物生长发育过程中有重要作用. 本文采用定制茎环反转录引物,利用实时荧光定量PCR技术构建miR-9在鸡2个阶段11个组织中的表达谱,同时用TargetScan5.1与PicTar两种计算方法对其进行靶基因预测,交集的基因集合分别进行GO（gene ontology）富集分析和生物通路富集分析. 结果表明,采用实时定量PCR检测的miR-9在鸡下丘脑中的表达量和高通量测序结果一致;采用实时定量PCR在对不同组织定量结果表明,miR-9在0日龄鸡的肾脏、下丘脑、腿肌和大脑中高丰度表达,在成年鸡表达量较高为大脑、腿肌、心脏、小脑和下丘脑.在同一组织的0日龄和成年鸡中表达呈现时序性,除肝脏的表达量差异不显著,其他10个组织miR-9表达量差异显著（P<0.05）.预测到交集靶基因有160个.涉及到多个KEGG通路和GO富集中.GO分类结果显示,这些基因分布于63个群中,其中基因超过45个基因群集有26个群,与代谢有关的群有11个. 其它与发育、调控等过程有关. 在KEGG通路分析中,显著的通路有细胞骨架调控、细胞增殖和分化有关的通路（P<0.01）等5个通路. 表明miR 9基因的表达有组织和时序特异性,靶基因参与细胞代谢、生长发育和调控.这些结果为进一步验证miR 9基因在在脑中调控生长发育过程中的作用奠定了基础.     

锌指蛋白6(ZBED6)研究进展

锌指蛋白6(ZBED6)基因是新发现的一个转录调控因子,与肌肉的生长发育密切相关,可调控胰岛素样生长因子2(Insulin-like growth factor 2,IGF2)在内的多种基因的表达,为哺乳动物特有,序列高度保守。IGF2作为重要的生长调节因子,内含子3区域可与ZBED6结合,ZBED6的结合可抑制IGF2表达,进而调控细胞的增殖分化和肌肉的生长发育。总结了目前对ZBED6基因的生理功能研究进展,已有研究表明ZBED6可抑制IGF2的表达,促进骨骼肌、心脏、肝脏、肾脏等器官的生长发育,降低脂肪沉积,体内蛋白质、脂质等生物大分子的代谢过程也随之发生变化,ZBED6在糖尿病、癌症的发展过程中均发挥着重要的调控作用。此外,还总结了影响ZBED6表达的多种因素,包括碱基突变、DNA甲基化、组蛋白修饰以及回文序列等。最后,展望了ZBED6的实际应用潜力,其作为一个与肌肉生长发育密切相关的转录因子,可通过敲除ZBED6促进肌肉生长,为瘦肉型动物的遗传育种提供了新的思路。     

大黄鱼肌肉生长抑制素1型和2型基因时空表达分析

肌肉生长抑制素(MSTN)是动物肌肉生长发育重要的负调控因子。大黄鱼存在两种类型的肌肉生长抑制素基因,利用RT-PCR技术,本文对这两个基因在胚胎发育过程和成体鱼中的组织特异性表达进行了分析。在6月龄和18月龄大黄鱼中,MSTN-1和-2均在多种组织表达,但肌肉组织中只有MSTN-1表达。在胚胎发育过程中,MSTN-1在囊胚期前表达,在原肠胚期未检出,到出膜期又开始表达,而MSTN-2在整个胚胎发育期均未检出。结果提示,无论在成鱼还是在胚胎发育过程中,两种类型的MSTN具有不同的表达调控机制。     

基于表达序列标签的微卫星标记(EST-SSRs)研究进展

作为一种新型分子标记,EST-SSR来自表达基因,因而除具备传统基因组来源的SSR标记所有优势外,可能与基因功能表达具有直接或间接关系,从而强化了SSR标记在遗传研究中的应用.本文综述了近几年来EST-SSR用于遗传图谱构建、基因定位、比较基因组学及重要基因筛选和发掘等方面的研究.     

条件性RNA干扰技术研究进展

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是一种由与靶基因同源的双链RNA引起的,具有序列特异性的转录后基因沉默技术。目前,RNAi已被广泛应用于基因功能的研究中。为了使基因沉默具有时空特异性,可以通过构建基于Cre重组酶的Cre/lox P系统、可被小分子药物诱导的Tet诱导系统以及两者组合形成的高级诱导RNAi系统来条件性的控制小发夹状RNA(sh RNA)的表达,使其靶基因的表达可受外界调控,在特定组织细胞中或者特定的生长发育时期被抑制,从而更好地进行基因功能研究。目前,条件性RNAi基因沉默策略具有多样化,精确性和组合式的特点。本文就条件性RNAi基因沉默技术的多元策略做一综述。     

miRNA对水稻生长发育的调控

MicroRNA(miRNA)是一类小的非编码RNA,它们主要在转录后水平对靶mRNA进行切割或抑制mRNA的翻译来调控基因的表达. miRNA通过对靶基因的调控参与植物的生长发育、胁迫应答和代谢过程.在水稻中,已经发现并初步验证了许多与生长发育相关的miRNA,它们对水稻不同器官和形态发育发挥着重要作用.本文综述了水稻miRNA的发生和调控机制、靶基因的预测,重点介绍了miRNA对水稻生长发育和形态建成的研究进展,并对研究过程中存在的问题进行了讨论.为更好地了解miRNA及其靶基因在提高水稻产量和品质方面的作用,进一步解析miRNA在水稻中的调控机制提供参考.     

基于RNA-Seq转录组测序技术揭示肉兔生长发育调控的分子机制

为研究肉兔肌肉生长发育调控的分子机制,本试验以84日龄齐卡巨型白兔和齐兴肉兔为研究对象,屠宰后取背最长肌组织并提取总RNA,反转录建立c DNA文库,利用Illumina HiSeq 2500测序平台进行测序,并进行序列分析和注释。筛选与肉兔肌肉生长发育相关的信号通路及差异表达基因,最后进行荧光定量PCR验证。结果表明:齐卡巨型白兔和齐兴肉兔背最长肌中显著差异表达基因总数为833个,其中齐卡巨型白兔中显著上调基因325个,显著下调基因508个。KEGG功能注释发现差异基因显著富集到PI3K-AKT通路、癌症通路和黏着斑通路,最终筛选出4个可能与生长发育显著相关的差异表达基因,为进一步对肉兔进行遗传改良提供了理论基础。     

同源重组技术研究进展

同源重组是近年来迅速发展起来的细胞染色体基因组中某一特殊基因进行定向操作,以便借助转基因动物手段来精确研究基因结构与功能及表达调控的技术。本文对同源重组发生的分子机理,实验设计策略,打靶细胞的筛选和富集方法,近年来在这一领域中所取得的主要成就及应用前景进行了较全面的评述。     

查尔酮合成酶基因

查尔酮合成酶基因是苯丙氨酸代谢途径中的关键基因,在类黄酮类物质合成中扮演着重要的角色,调控着色素合成、防御反应、植物育性等生理生化过程,对植物的生长发育起着至关重要的作用。现对查尔酮合成酶在苯丙氨酸代谢途径中的地位、基因表达特性、基因功能以及基因进化等方面的进展做一介绍。     

拟南芥转录因子GRAS 家族基因群响应渗透和干旱胁迫的初步探索

GRAS家族是一类植物特有的转录调控因子, 已有报道表明该家族基因在植物生长发育和光信号转导过程中具有重要作用。目前在拟南芥(Arabidopsis thaliana)基因组中已鉴定了33个GRAS家族基因。利用功能基因组学和生物信息学手段,通过基因芯片数据挖掘和基因功能预测, 对拟南芥GRAS家族基因在渗透和干旱胁迫过程中的应答模式进行了初步探索, 提出了一类响应渗透胁迫和干旱胁迫的拟南芥GRAS家族基因。以SCL13为例, 利用基因芯片相关性和GO分析, 对其在渗透胁迫信号转导过程中可能的调控机制进行了预测和分析。这一研究将为阐明GRAS家族基因参与水分胁迫的分子机制提供新的思路, 同时也为植物抗逆分子育种提供候选基因。     

拟南芥转录因子GRAS家族基因群响应渗透和干旱胁迫的初步探索

GRAS家族是一类植物特有的转录调控因子,已有报道表明该家族基因在植物生长发育和光信号转导过程中具有重要作用.目前在拟南芥(Arabidopsis thaliana)基因组中已鉴定了33个GRAS家族基因.利用功能基因组学和生物信息学手段,通过基因芯片数据挖掘和基因功能预测,对拟南芥GRAS家族基因在渗透和干旱胁迫过程中的应答模式进行了初步探索,提出了一类响应渗透胁迫和干旱胁迫的拟南芥GRAS家族基因.以SCL13为例,利用基因芯片相关性和GO分析,对其在渗透胁迫信号转导过程中可能的调控机制进行了预测和分析.这一研究将为阐明GRAS家族基因参与水分胁迫的分子机制提供新的思路,同时也为植物抗逆分子育种提供候选基因.     

激素敏感脂酶基因研究进展

在脂肪的沉积过程中,激素敏感酯酶(HSL)是脂肪分解的限速酶,动物体内激素敏感酯酶的多寡、活性的高低对动物脂肪的沉积具有重要的影响。近年来,国内外大量研究报道了激素敏感酯酶对脂肪分解代谢的调控。本文将从激素敏感酯酶基因的功能与作用机理;日粮、激素、添加剂及动物生理阶段等方面对激素敏感酯酶基因的表达调控进行综述。