昆虫基因表达的调控

昆虫的基因表达过程十分复杂,受多种调控因子的调节,随着分子生物学研究新技术在昆虫学上的应用,昆虫基因表达的调控也取得了较快进展,本文以一些特征清楚的系统为例,讨论昆虫基因表达调控的研究现状,旨在为其它昆虫表达的调控研究提供借鉴。     

昆虫表皮蛋白及其基因表达调控机理的研究进展

昆虫表皮蛋白(insectcuticular proteins,ICP)是结构蛋白,它和几丁质一起组成昆虫抵御外界环境的屏障——角质层。根据保守性基序的不同,ICP可分为CPR、CPF、CPFL、CPG和CPT5家族。它们都有独特的结构与性质。环境、激素、转录因子和内含子等共同影响昆虫表皮蛋白基因(insect cuticular protein genes,ICPG)的表达,进而使ICPG具有时期和组织特异性。ICP和ICPG被认为是研究昆虫蜕皮与变态的调控机理和理解昆虫发育期角质层在生物化学、物理化学以及结构上的修饰的重要模型,受到越来越多的重视。本文综述了ICP的分类以及环境、激素、转录因子和内含子等对ICPG表达的调控。     

昆虫变态发育的激素和营养调控研究进展与展望

变态发育是促进昆虫进化和多样性形成的重要因素之一。昆虫变态发育主要受到蜕皮激素和保幼激素的协同调控,通过信号通路诱导下游基因表达,保证蜕皮、组织重塑等生理过程的正确发生。除内在激素外,外在营养物质亦可通过营养信号影响激素信号进而控制变态发育进程。本文主要综述了近十年来我国科研工作者在昆虫变态发育的激素和营养调控机制研究方面所取得的突出成果,并对未来潜在的研究方向进行了展望,以期对我国的害虫防治和益虫利用研究提供理论指导。     

目的基因表达调控研究进展

载体技术的发展使基因治疗中的安全性问题及外源基因的转移效率等技术难题已部分解决,越来越多的研究显示目的基因体内表达的可控性是决定基因治疗成功的关键,组织特异性启动子,诱导性调控元件,增强子,静息子及反式作用因子作用机制的阐明为改造,增强基因治疗载体表达特性,实现人类基因治疗目的基因表达的可控性,靶向性目标,为基因治疗真正进入临床奠定了基础。     

FasL基因表达调控研究进展

FasL基因的表达由其启动子上不同的蛋白 DNA作用模式所控制 ,许多因子诸如NFAT、NFκ B、Egr、IRF、ICER可通过与其顺式元件的结合或与其它蛋白的协同作用来调节FasL的转录。这些因子的表达或活化又受到其它因子的影响 ,就控制FasL基因表达的相关研究作一简要综述。     

干扰素基因表达调控研究进展

干扰素基因表达调控研究进展孙劲综述方企圣审（中国预防医学科学院病毒研究所,北京１０００５２）近年来,有关于扰素（ＩＦＮ）分子生物学的研究以及基因工程方法生产干扰素取得很大进展。本文将有关ＩＦＮ蛋白的诱导和基因调控机理方面最新进展作一综述。ＩＦＮ蛋白的...     

核基质与基因表达调控研究进展

核基质是细胞核内由一群复杂多样的非组蛋白构成的纤维网状结构。核基质蛋白具有明显的组织细胞特异性及肿瘤相关性。它作为细胞核的支架结构,在ＤＮＡ的复制、转录、ＲＮＡ加工修饰等重要的细胞内事件中起着支持和调节作用,并通过转录调节因子、核基质结合元件以及核基质蛋白与ＤＮＡ的相互作用等多种途径参与基因的表达调控     

DNA甲基化与基因表达调控研究进展

表观遗传修饰是指不改变DNA序列的、可遗传的对碱基和组蛋白的化学修饰,主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑以及非编码RNA等.表观遗传修饰是更高层次的基因表达调控手段.DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰,参与基因表达调控、基因印记、转座子沉默、X染色体失活以及癌症发生等重要生物学过程.近年来随着研究方法和技术的进步,全基因组DNA甲基化的研究广泛兴起,多个物种全基因组甲基化图谱被破译,全局水平对DNA甲基化的研究不仅利于在宏观层面上了解DNA甲基化的特性与规律,同时也为深入分析DNA甲基化的生物学功能与调控奠定了基础.结合最新研究进展综述DNA甲基化在基因组中的分布模式、规律以及和基因转录的关系等.     

MnSOD基因表达调控的研究进展

MnSOD是生物体内重要的氧自由基清除剂, 具有抗氧化和抗肿瘤作用。MnSOD基因的表达调控是一个复杂的过程, 多种转录因子、细胞信号分子和细胞信号通路参与其中。MnSOD基因的表达调控包括转录调控、转录后调控和翻译调控3个方面。转录调控是MnSOD基因表达调控的第一个层次, 在MnSOD基因表达的过程中起重要作用。它主要是通过调节与MnSOD基因转录相关的转录因子活性来实现的, 例如特异蛋白-1 (SP-1)、激活蛋白-2(AP-2)、激活蛋白-1(AP-1)、核因子-卡巴B(NF-κB)等。药物和金属离子就是通过改变这些转录因子的活性来调控MnSOD基因表达的, 另外某些基因的突变和缺失也能改变这些转录因子的活性。转录后调控主要体现在改变mRNA的稳定性或mRNA的翻译上。翻译调控则是对MnSOD多肽的编辑、修饰并与相应的金属离子结合及定位的调控。近年来发现了一种线粒体MnSOD的锰转运因子, 它对MnSOD活性的调控起重要作用。文章综述了这一研究领域的一些进展, 着重讨论了MnSOD基因的转录调控和翻译调控, 并展望了MnSOD基因表达调控的研究方向。     

真核细胞基因表达调控的研究进展

真核细胞基因表达的调控研究,目前仍然是分子生物学热门和中心问题之一。因为提出的许多基础的和实用的细胞分化问题,正常的或异常的都还未得到完全解决,显示问题更加复杂。正常胚胎发育过程,受精卵细胞生长分化出各种各样不同表型的细胞,决定细胞表型的各种基因,为何在一定发育的时空条件下,进行有选择性表达?如何调控?     

Get ready for the CRISPR/Cas system: A beginner's guide to the engineering and design of guide RNAs

The clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR) system is a state-of-the-art tool for versatile genome editing that has advanced basic research dramatically, with great potential for clinic applications. The system consists of two key molecules: a CRISPR-associated (Cas) effector nuclease and a single guide RNA. The simplicity of the system has enabled the development of a wide spectrum of derivative methods. Almost any laboratory can utilize these methods, although new users may initially be confused when faced with the potentially overwhelming abundance of choices. Cas nucleases and their engineering have been systematically reviewed previously. In the present review, we discuss single guide RNA engineering and design strategies that facilitate more efficient, more specific and safer gene editing.     

CRISPR/Cas基因编辑系统研究进展

规律性成簇间隔的短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats, CRISPR)的发现和工程技术对生命科学的发展带来巨大的推动作用。RNA引导的Cas(CRISPR-associated)酶已被用作操纵细胞、动物和植物基因组的工具。这加速了基础研究的步伐,并使其在临床和农业上的应用成为可能。CRISPR/Cas9对在实验系统中进行的功能基因组学的研究有重大影响。CRISPR/Cas9系统自发现以来,因其操作便捷、成本低、特异性高、可同时打靶任意数量基因等优点而被广泛应用。经过近几年研究发现,Cas9变异体(Cas12a、Cas13)有利于突破和克服CRISPR/Cas9应用中的一些限制,Cas12a极大地扩展了基因编辑靶位点的选择范围,同时其介导的多基因编辑具有明显的优势;Cas13等蛋白能特异性结合和编辑RNA,开启了转录组研究的新篇章。本文主要就CRISPR/Cas的研究背景以及Cas9、Cas12a和Cas13系统研究进展和应用进行综述,并对其应用前景和发展方向进行了展望。     

CRISPR/Cas9系统在昆虫中的应用

CRISPR/Cas9(clustered regularly interspaced short palindromic repeat/CRISPR-associated nuclease 9)技术是一种RNA引导的基因组靶向编辑技术,能对基因组序列进行精确编辑,在探究基因功能、修复受损基因、沉默有害基因、改良品质性状等方面具有广阔的应用前景。近年来,随着对CRISPR/Cas9系统研究的不断深入和改造,该系统以其操作简易、省时、高效等优点在生物学研究的众多领域中得以推广和应用,特别是在果蝇(Bombyx mori)、家蚕(silkworm)、埃及伊蚊(Aedes aegypti)和蝴蝶(butterfly)等多种昆虫中。本文概述了CRISPR/Cas9的结构、作用原理及发展优化,总结了CRISPR/Cas9导入昆虫的策略和在昆虫中的应用,以及对CRISPR/Cas9系统产生脱靶问题的应对策略,以期对经济昆虫和有益昆虫的分子育种、害虫的生物技术防控等研究提供参考。     

基于CRISPR/Cas9系统构建绵羊VASA基因敲入载体及验证

本研究旨在探索VASA基因在绵羊睾丸发育中的表达变化,并通过构建VASA基因敲入载体,为下一步进行绵羊生殖细胞体外诱导分化研究提供基础。采集性成熟前后即3月龄（3-month-old,3M）和9月龄（9-month-old,9M）绵羊睾丸组织,利用实时荧光定量PCR （quantitative real-time PCR,qPCR）和Western blotting技术分析VASA基因的差异表达,并利用免疫组织化学技术对VASA基因的表达定位进行分析。设计靶向VASA基因的向导RNA （guide RNA,gRNA）,并构建同源重组载体,进行质粒转染绵羊耳成纤维细胞。结合CRISPR/dCas9技术对VASA基因进行激活,进一步验证载体效率。结果表明,VASA基因随着绵羊睾丸发育,表达水平极显著增加（P<0.01）,且主要定位在精母细胞和圆形精子细胞中。利用CRISPR/Cas9系统构建了VASA基因敲入载体,联合pEGFP-PGK puro-VASA载体转染耳成纤维细胞,CRISPR/dCas9系统激活后,耳成纤维细胞成功表达VASA基因。结果提示,VASA基因在绵羊睾丸发育和精子发生中发挥潜在功能,且通过CRISPR/Cas9系统可在体外构建VASA基因敲入载体,为下一步探究VASA基因对绵羊雄性生殖细胞的发育和分化提供有效的研究手段。     

酿酒酵母中基于CRISPR/dCas9的基因转录调控工具的开发与应用

酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)是重要的模式真核微生物,广泛用于基础研究和工业发酵。基于CRISPR/dCas9系统开发的转录调控方法具有可编程、多重性和正交性等优点,在酿酒酵母的基因调控、功能基因组学、代谢工程等研究领域具有巨大潜力。本文关注酿酒酵母中CRISPR/dCas9基因转录调控工具的研究进展,阐述了不同转录调节结构域对dCas9或gRNA活性的调节,设计与优化dCas9和gRNA表达的方法,影响CRISPR/dCas9系统转录调控效率、特异性和通量的靶向性因素,最后总结了该工具在酿酒酵母代谢工程中的应用,并对该技术的未来发展提出了展望。     

不同处理方法对海稻米中γ-氨基丁酸提取率的影响

以海稻米为研究对象,研究提取温度、提取溶剂、料液比、提取时间、提取次数等5个因素对海稻米中γ 氨基丁酸（GABA）提取率的影响,采用正交试验分析方法确定海稻米中GABA最优工艺条件。结果表明：海稻米中GABA的最佳提取工艺为：提取溶剂为水、提取时间为1 h、提取次数3次、提取温度60 ℃、提取物料比1 g∶15 mL,在此提取条件下的提取率为6.2μg/g。