基于转录组测序的马尔尼菲青霉菌实时荧光定量PCR内参基因筛选与鉴定

马尔尼菲青霉菌是一种温度依赖性双相型条件致病真菌,可感染免疫缺陷人群,区域流行于东南亚地和我国南方,但其双相转换和致病性分子机制尚不清楚。实时荧光定量PCR是马尔尼菲青霉菌双相转换和致病性分子机制研究的重要手段,但仍缺乏用于马尔尼菲青霉菌实时荧光定量PCR标准化分析理想的内参基因。本研究根据转录组测序数据筛选了四个表达最稳定的Pfp、Rp123、FacpA、DigA基因与传统的内参基因18Sr RNA、β-actin(Act1)、β-tubulin(Btu)作为候选内参基因,用Best Keeper和ge Norm软件进行基因表达稳定性分析。结果表明FacpA和DigA基因在马尔尼菲青霉菌双相转换过程中表达最为稳定,可作为用于马尔尼菲青霉菌实时荧光定量PCR标准化分析的内参基因。     

马尔尼菲青霉的分子生物学研究进展

马尔尼菲青霉是一种主要累及免疫受损患者的条件致病性双相真菌,近年来随着HIV感染的增多,马尔尼菲青霉病发病率呈现逐年上升的趋势。国内外学者对马尔尼菲青霉及其致病机制进行了大量的研究,尤其是分子生物学方法的应用,使人们对马尔尼菲青霉的真菌学特点和马尔尼菲青霉病的发病机制有了更深入的了解,使早期诊疗成为可能。该文主要从分子流行病学、分子遗传学和分子生物学诊断方面对马尔尼菲青霉进行综述。     

Ku基因在微生物中的研究进展

ku基因介导的非同源末端连接(NHEJ)途径是DNA双链断裂(DSBs)的一种修复机制,它不依赖于同源重组,且通过与之竞争而削弱同源重组。由于ku基因在生物进化过程中的高度保守性,其功能在很多微生物中已经得到研究,尤其在丝状真菌中,将ku基因敲除,在NHEJ途径缺陷的背景下,同源重组发挥主要作用,基因敲除的频率大为提高,从而方便了对基因功能的研究。     

基因打靶及其应用

用活细胞染色体DNA可与外源性DNA同源序列发生同源重组的性质,达到定点修饰改造染色体某基因的目的,此法称基因打靶．基因的同源重组是较普遍的生物现象,其分子机理尚未阐明,但活细胞内确有一酶系可使DNA的同源序列在细胞内发生重组,这一事实已无可争辨．此事实为基因打靶的理论基础．基因打靶技术操作的关键是建立一含筛选基因的重组载体,并有效地把它转入细胞核内．基因打靶命中的细胞可稳定遗传．基因打靶在改造生物品种,一些复杂生命现象（如发育的分子机制等）及临床理论研究均有广阔的前景．     

植物基因打靶技术

基因打靶是反向遗传学的基础工具,它通过同源重组置换染色体内的基因用于复杂基因组的基因功能分析。但是,在植物中,外源DNA的插入主要是非序列依赖的非同源末端连接方式,基因打靶频率很低,只有10-5～10-4的水平。综述了近年来为了提高植物基因打靶频率,研究人员的工作和最新进展 。     

基因敲除技术及其在JNK-2研究中的应用

基因敲除技术,是利用同源重组的基因打靶技术,将打靶构建物与野生型的等位基因同源重组并交叉互换,经筛选得到所需的某一目的基因缺失的DNA片段,并创建出表达特异性状的动物模型.由于干细胞培养和稳定转染技术的发展,使基因敲除在JNK-2的基因功能、酶学功能研究中的作用日益受到重视.本文就该技术及其在JNK-2研究中的应用、进展及存在的问题做一综述.     

基于Cfku70基因失活策略构建果生刺盘孢的高效基因敲除底盘菌株

果生刺盘孢侵染危害多种植物,是重要的植物病原真菌。在一些丝状真菌中,敲除非同源末端连接修复通路的关键基因ku70或ku80可显著提高同源重组效率,进而提高靶基因置换频率。本研究从果生刺盘孢基因组鉴定到Cfku70和Cfku80两个基因,并明确了基因失活对菌株生物学表型和基因敲除效率的影响。敲除Cfku70或Cfku80不影响菌株的菌落形态、营养生长、产孢、分生孢子萌发、侵染结构发育和致病;Cfku70基因敲除还大幅提升3个测试基因的敲除效率。本研究证实Cfku70基因失活能显著提高果生刺盘孢的基因敲除效率,适宜作为高效基因敲除的底盘菌株,研究结果为通过批量敲除策略筛选新型致病因子奠定重要基础。     

基因组编辑技术中供体DNA类型及选择北大核心CSCD

基因组编辑技术能够实现基因组的精确修饰和改造,是后基因组时代研究基因功能和遗传信息的主要手段。传统的基因打靶技术通过低效率的细胞自发同源重组实现目的基因的定点修饰。真核细胞中DNA双链断裂介导的同源重组效率远高于自发同源重组,利用人工核酸内切酶特异性地在基因组靶序列处引入双链断裂,通过提供适当形式的、含有一定长度同源臂的供体DNA,能够实现相对高效的基因组靶向编辑。本文系统总结了环状质粒、线性化质粒、聚合酶链式反应产物及单链寡聚脱氧核苷酸4种类型的供体DNA在基因组精确编辑研究中的应用及候选原则,以期为以后相关研究中供体DNA的选择、设计提供参考和借鉴。     

基因组编辑技术中供体DNA类型及选择

基因组编辑技术能够实现基因组的精确修饰和改造,是后基因组时代研究基因功能和遗传信息的主要手段。传统的基因打靶技术通过低效率的细胞自发同源重组实现目的基因的定点修饰。真核细胞中DNA双链断裂介导的同源重组效率远高于自发同源重组,利用人工核酸内切酶特异性地在基因组靶序列处引入双链断裂,通过提供适当形式的、含有一定长度同源臂的供体DNA,能够实现相对高效的基因组靶向编辑。本文系统总结了环状质粒、线性化质粒、聚合酶链式反应产物及单链寡聚脱氧核苷酸4种类型的供体DNA在基因组精确编辑研究中的应用及候选原则,以期为以后相关研究中供体DNA的选择、设计提供参考和借鉴。     

植物基因打靶效率的研究进展

基因打靶技术是将外源DNA定向整合入基因组中对特定基因进行精确修饰,从而改变生物遗传性状的技术。它在特定基因功能研究、遗传育种和生理机制的理解方面有着重要意义,但植物中较低的基因打靶效率制约着它的进一步推广和应用。本文着重从载体构建、筛选策略、受体细胞状态等方面对打靶效率的提高进行分析,并介绍同源重组酶系、锌指核酶和寡核苷酸技术在基因打靶中的应用。     

CaSRB9基因的克隆及其在酿酒酵母形态发生中的作用

白色念珠菌是一种重要的人体致病真菌 ,致病机制与其形态发生紧密相关。酿酒酵母Flo8因子在其形态发生中起重要作用 ,我们把白色念珠菌基因组DNA导入酿酒酵母flo8基因缺失株中 ,筛选能够互补 flo8侵入生长缺陷的基因 ,分离到了一个与酿酒酵母SRB9同源的新基因 ,命名为CaSRB9。该基因全长 4998bp ,编码一种16 6 5个氨基酸的蛋白质。在双倍体酿酒酵母中CaSRB9可以部分互补MAPK途径基因缺失株以及 flo8缺失株的菌丝生长缺陷 ;在单倍体酿酒酵母中表达能够互补 flo8缺失株的侵入生长缺陷 ,但在MAPK途径基因缺失株中不能形成侵入生长     

双相型真菌形态转化和致病机制的研究进展

正双相型真菌是一类特殊类型的致病真菌,在不同环境下具有不同的形态,其中温度是诱发其发生形态转换的一个中心因素,在室温条件下为以腐生方式生长的菌丝相,在37℃或人体中转化为具有致病能力的酵母相~([1])。这种形态转换极有可能是其致病机制的关键。因此对双相型真菌致病机制的研究有利于这一类疾病的进一步防治。由菌丝相转换为酵母相的形态转化是双相型真菌具有致病能力的必备条件~([2])。若人体通过吸入途径感染双相型真菌,     

Cmku70基因敲除对蛹虫草生长发育的影响

ku70和ku80是非同源末端连接修复通路的关键基因,在一些丝状真菌中其基因敲除株可作为底盘菌株,提高同源重组效率和基因敲除效率。本研究从蛹虫草基因组中鉴定得到Cmku70及Cmku80基因,分别编码分子量为71.50kDa和80.96kDa的蛋白,均含有Ku core结构域,预测均定位于细胞核。系统进化分析表明Ku70和Ku80蛋白在真菌中广泛存在,且具有保守性。通过农杆菌介导的同源重组法敲除Cmku70,发现不影响蛹虫草菌丝生长、见光转色、分生孢子形成及形态等无性生长过程,但敲除后不能形成子实体,因此Cmku70敲除株不宜用作蛹虫草生长发育相关基因高效敲除的底盘菌株。     

马尔尼菲青霉的研究现状

本文较系统地介绍了目前国内外有关马尔尼菲青霉(Penicillium marneffei)的研究概况。由于包括艾滋病在内的各种获得性免疫缺乏症易感人群数量的扩大,以及在东南亚及中国南部等马尔尼菲青霉疫源地的经济发展和国际人员交流日益增大的情况下,使这个条件性高致病性真菌感染的疫情有可能出现更大范围的扩散。目前,全球艾滋病患者的马尔尼菲青霉条件性感染已成为判断HIV感染的临床征象,其在HIV感染者中的发病率高达10%～25%左右。所以,有必要对这种区域性高致病性真菌病原和其条件性感染病症进行全面的研究和制定系统的防治措施。现从马尔尼菲青霉的菌学特点、双相形态转换的基因特性、临床流行病学、分子生物学菌种鉴定及临床诊治等方面进行扼要阐述,同时,也将介绍最近相关的研究方向。     

一种基于线性DNA片段同源重组的嗜盐古菌高效基因敲除系统

随着功能基因组学研究的深入发展,基因敲除技术日益成为基因功能研究的重要手段。嗜盐古菌Haloferax volcanii易于培养,是研究古菌基因功能的良好模式菌株。虽然现已开发了多种嗜盐古菌的遗传操作系统,但基因敲除成功率不十分理想。这些遗传操作方法基于pyrE筛选标记,利用携带同源片段的环状质粒与基因组同源片段间的两次同源重组,敲除目的基因。由于基于环状质粒和pyrE筛选标记的经典同源重组敲除方法在二次重组时,普遍存在回复到野生型菌株的可能,导致二次重组子中敲除目的基因的阳性菌株比例较低。为了克服传统同源重组技术的上述缺陷,文章建立了基于线性DNA片段的同源重组技术。该方法通过一次重组在目标基因的下游引入一段上游同源片段和pyrE标记,从而限定二次重组的发生部位只能在两段上游同源片段之间,发生二次重组的重组子理论上都敲除了目标基因。利用该方法,文章成功敲除了嗜盐古菌Haloferax volcanii的xpd2基因,阳性克隆率达65%。这种线性DNA片段重组法为嗜盐古菌的基因敲除提供了一种高效策略,便于嗜盐古菌的基因改造。     

用Red/ET重组酶构建基因打靶载体

基因敲除的小鼠模型是研究基因功能的一种重要资源。采用常规分子克隆的方法建立基因敲除的打靶载体存在构建效率低和难以获得长片段同源臂的缺点。因此快速高效地构建打靶载体,已成为获得特定基因敲除动物模型的关键环节。为研究Resp18未知功能分泌肽基因,应用一种新的DNA工程平台——Red/ET同源重组技术来构建其打靶载体,并比较了这一方法在构建不同长度同源臂中的效率。研究表明,Red/ET重组方法构建打靶载体具有很高的效率,可以获得较长的同源臂,并且不会引入突变,有助于获得更高的打靶效率。因此Red/ET重组为构建打靶载体提供了一种新的可靠的方法。     

植物基因打靶——模式植物小立碗藓的应用

"基因打靶"是利用同源重组的基本原理定向改变目标基因,并使其活性改变或者丧失的技术,是研究基因功能最直接和最有效的方法之一,给现代生物学和医学研究带来了革命性的变化.近年来,对一种模式藓类植物--小立碗藓的深入研究,发展出了植物高效"基因打靶"的实验系统,对植物基因功能研究起到了积极推动作用.对小立碗藓基因打靶的优点、研究历史、遗传学原理及载体类型作简要介绍.     

离子束重组菌DOB073的比较基因组学研究

为了深入认识低能离子注入驱动DOB基因组的突变机制,我们利用生物信息学方法,对离子束重组菌株DOB073进行了比较基因组学研究。结果表明,该菌株的基因组比原始菌株增加了12 883 bp,基因数目也比原始菌株增加了28个,但也缺失了原始菌株基因组中的13个基因。差异基因分析及其功能注释表明,离子束重组菌株DOB073基因组中新基因的功能主要与能量代谢、环境适应和DNA损伤修复相关,新基因主要分布于基因组的前部和后部;离子束重组菌株DOB073基因组中缺失的基因的功能主要与染色体分离蛋白和氯化物通道家族蛋白相关,主要分布于基因组的中部。基因组系统发育与进化的分析表明,离子束重组菌株DOB073与原始菌株亲缘关系最近。差异基因的COG功能富集分析表明,离子束重组菌DOB073独有的基因功能明显富集于蛋白质翻译、核糖体结构和发育、细胞壁/细胞膜/胞外层发育、防护机制,而碳水化合物转运与代谢则明显存在于原始菌株的独有基因中。本研究为低能离子注入驱动微生物的全基因组突变与重组提供了一定的分子证据,也为低能离子注入驱动新基因的从头起源研究提供了一定的理论和实践依据。     

长臂同源多聚酶链反应法构建变形链球菌comD基因同源重组DNA片段

目的构建变形链球菌UAl59密度感应相关的comD基因同源重组DNA片段,为利用同源重组原理构建基因功能丧失菌株做准备。方法通过NCBI基因数据库获取变形链球菌的DNA序列,利用聚合酶链反应技术分别扩增变形链球菌UA159comD基因上、下游片段及抗红霉素基因片段,再通过长臂同源多聚酶链反应将这3个片段连接起来,形成同源重组DNA片段。结果经过PCR反应和琼脂电泳分析,得到了一个碱基数为3个单片段总和的连接片段,测序结果显示连接片段为预期的comD同源重组片段。结论成功构建了变形链球菌UA159comD基因同源重组DNA片段,可直接用于细菌转化构建comD基因缺陷菌株。     

马尔尼菲篮状菌感染动物模型的研究进展

马尔尼菲篮状菌Talaromyces marneffei是一种温度双相性致病真菌,原名马尔尼菲青霉Penicillium marneffei。马尔尼菲篮状菌病是由马尔尼菲篮状菌感染引起的一种严重的深部真菌病,主要流行于东南亚地区,在我国主要以南方地区多见,该病与HIV/AIDS的流行有高度相关性。近年来,随着艾滋病发病率的上升,马尔尼菲篮状菌病的发病率呈逐年上升趋势。该病发病隐匿,病死率高,但致病机制尚不明确。动物模型能够为疾病的发病机理和临床治疗等研究提供充分有力的证据,本文综述了马尔尼菲篮状菌感染动物模型的研究进展,对几种新型的动物模型进行了探讨。