T-DNA转移研究进展

植物遗传转化技术近年在农作物性状改良、植物生物反应器利用以及基因功能鉴定等方面得到了广泛的应用.T-DNA转移是植物细胞农杆菌介导遗传转化整合和表达外源基因的基础.农杆菌Ti质粒vir基因编码蛋白、农杆菌一些染色体基因编码蛋白及植物细胞一些基因编码蛋白或因子均参与T-DNA转移.转移过程包括农杆菌对植物细胞的识别、附着,细菌对植物信号物质的感受,细菌vir基因的诱导表达,T复合体的形成,跨膜运输,进核运输和整合等一序列过程.植物细胞因子与农杆菌T-DNA转移相关蛋白的相互作用最近被认为在T-DNA转移过程中起重要作用.     

植物转基因方法概述

综述了植物基因转化的不同方法。植物基因转化方法主要包括直接基因转移和农杆菌介导的转化,直接基因转移又包括PEG介导、电激介导和基因枪方法。相比之下,农杆菌转化方法具有明显的优势;本文对其方法和机制作了较为全面的介绍。     

农杆菌Ti质粒的改造及其衍生的质粒载体

Ti质粒是农杆菌介导基因转化的重要部件,它是农杆菌染色体外的遗传物质。野生型Ti 质粒虽然是植物基因工程的一种天然载体,但把它用作常规的克隆载体却存在4点缺陷,为了使Ti质粒适于基因工程的需要,必须对其进行改造。改造Ti质粒方法目前有:共整合载体和双元载体。     

植物基因工程的克隆载体(续)

4.Ti质粒的改建 我们在前面的有关部分中已经谈过,Ti质粒能够感染大量的双子叶被子植物,具有相当广泛的寄主范围。同时在它的感染过程中,可以将T-DNA区段转移给寄主植物细胞并整合到核染色体的基因组上,最后实现基因的功能表达。所以说Ti质粒是植物基因工程的一种天然的载体。     

根癌农杆菌介导的外源基因转化植物萌动种胚的研究

本文建立的新型根癌农杆菌转化程序是以微伤处理的黄瓜、番茄受体态种胚为实验材料,探讨了萌动种胚作为农杆菌TiT-DNA转化受体的可能性;确定了转化体系中筛选条件及受体态种胚的形态学特征和生理学指标;短期内获得了转基因植株,并从生理生化及分子水平上证实了外源基因的转移、整合与表达。本文为农杆菌Ti质粒载体介导的外源基因向植物中的转移提供了一个简便易行的受体系统。     

T-DNA转移及整合的分子机制研究进展

农杆菌介导的外源基因转化是目前植物转基因应用比较广泛的方法。近年来关于农杆菌介导的整合机制的研究已经取得了很大的进步。研究表明,在VirD2和VirE2协助下,农杆菌转移T-DNA进入植物细胞,这两种蛋白共同协助T-DNA完成转移、核定位及在植物基因组中的整合。近年来关于拟南芥突变体的研究表明,被转化植物的宿主基因在T-DNA转移及整合过程中发挥主要的作用。通过对现有研究成果详细讨论了Vir’蛋白(VirD2和VirE2)及植物基因在农杆菌介导植物转化中的作用,详细讨论了依靠VirD2蛋白和SDSA(synthesis-dependent strand-annealing)整合的两类不同的整合模式,根据最新的研究成果阐述了以基因组的双链断裂修复为基础的整合模型,并提出新的观点。     

植物DNA断裂修复基因对农杆菌T-DNA整合的作用

转基因植物在作物新品种培育和生物制药中已发挥了巨大作用。农杆菌介导的遗传转化是广泛用于基因组分析的强大工具,也是获得转基因植物的主导技术。农杆菌介导的基因转移是极其复杂的生物学过程,需要许多农杆菌和植物的遗传因子协同参与完成。经过20多年的研究,人们对T-DNA产生和转运的分子机制以及农杆菌与寄主植物的互作已有所了解。T-DNA整合是农杆菌介导转化过程中最为关键的一步,但对于其整合机制所知仍有限。越来越多的证据表明,寄主植物细胞的DNA断裂修复基因对农杆菌T-DNA整合具有重要作用。该文首先介绍T-DNA转移的大致过程,重点讨论DNA断裂损伤修复相关基因对T-DNA整合的作用,为通过DNA损伤修复基因的遗传操纵来提高农杆菌介导植物遗传转化的效率提供参考。     

根癌农杆菌介导法在禾本科植物遗传转化中的应用

在植物基因工程中,农杆菌质粒介导的遗传转化是比较完善与有效的基因转移方法,但在单子叶植物中应用较少。文章介绍了农杆菌介导遗传转化技术在禾本科植物改良中的研究进展,并对此法的应用前景作了分析。     

胁迫诱导抗性基因转移导致细菌耐药的分子机制研究进展

抗性基因转移是细菌形成耐药性的重要原因.近年来的研究表明胁迫因子可通过多种机制诱导抗性基因转移.DNA损伤可导致细菌产生SOS应激反应,进而诱导接合DNA介导的抗性基因转移.在一些缺乏SOS系统的细菌中,抗生素胁迫可诱导细菌建立自然转化感受态.此外,作者最近的研究表明普通胁迫应答因子RpoS调控一种由双链质粒DNA介导的固体基质表面的抗性基因转移方式.本文在总结SOS依赖和非依赖型胁迫因子诱导细菌接合和转化介导的DNA转移以及RpoS调控固体基质表面双链质粒DNA转移的基础上,提出今后需重点研究胁迫因子如何激活关键调控蛋白以及这些调控蛋白如何影响DNA转移相关基因表达等关键问题.解决上述问题将为寻找合适的分子靶标用于防控抗性基因转移导致的细菌耐药奠定基础.     

根癌农杆菌毒力调节基因在识别寄主植物及T-DNA转移的作用

土壤病原菌根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)通过遗传转化植物细胞,引起许多植物(主要是双子叶)发生冠瘿病。转化实质在于农杆菌DNA中的一个特殊片段,T-DNA从大的(>200Kb)Ti质粒转移到植物细胞核     

农杆菌介导的单子叶植物遗传转化研究进展

根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)Ti质粒转化系统的建立使植物遗传工程进入了一个飞速发展的时期。近年来,发根农杆菌(A.rhizogenes)Ri质粒毛根转化系统的研究十分迅速,展示了美好的前景,农杆菌介导的植物遗传转化已成为目前研究和应用最广泛的系统。但是,农杆菌的宿主范围一般仅限于双子叶植物和一些裸子植物,这就直接防碍着这种比较完善的基因转移技术在单子叶植物,尤其是禾谷类作物转化的应用。本文介绍了农杆菌介导的单子叶植物遗传转化的进展;对扩大农杆菌宿主范围、实现对单子叶植物转化的途径进行了探讨。 (一)农杆菌介导的单子叶植物转化的方法 目前建立的单子叶植物基因转移系统有:(1)农杆菌载体系统;(2)外源DNA     

植物基因载体—Ti质粒的应用方法<下>

根癌农杆菌使许多双子叶植物产生冠瘿瘤是其Ti质粒的T区DNA转入植物细胞的结果,Ti质粒是天然的植物基因载体。为克服直接操作Ti质粒的困难,人们构建了中间载体,将嵌合基因插入中间载体构成表达载体。改建的Ti质粒——pGV 3850等系统,是缺失了致瘤基因,但保持转化植物细胞的能力的Ti质粒。双质粒系统,SEV系统则是进一步完善化的Ti质粒载体。另外我们还讨论了构建其它基因载体,开辟多种转化途径的必要性。     

介导大鼠结缔组织生长因子基因沉默的慢病毒载体转移质粒的构建及鉴定

目的：构建介导大鼠结缔组织生长因子（CTGF）基因沉默的慢病毒载体转移质粒pGCL-CTGF,为进一步包装慢病毒载体奠定基础。方法：以大鼠CTGF基因为靶基因,根据RNA干扰（RNAi）序列设计原则,设计4对有小发夹结构的RNAi靶点序列,退火形成双链DNA,双酶切后定向克隆到慢病毒载体转移质粒pGCL-GFP中,构建4个含靶基因片段的重组慢病毒载体转移质粒pGCL-CTGF,并对质粒进行PCR及测序鉴定。结果：CTGF的短发夹RNA（shRNA）片段被成功克隆到慢病毒载体转移质粒pGCL-GFP中,4个插入序列与设计的靶基因片段完全一致。结论：构建了能够表达4个含CTGF靶基因片段的慢病毒载体转移质粒,为进一步包装介导CTGF基因沉默的慢病毒载体奠定了基础。     

猪瘟DNA疫苗在猪体及环境的生物安全性研究

DNA疫苗生物安全性是其走向临床所须解决的关键问题之一。以猪瘟DNA疫苗为研究对象 ,探讨了其两个方面的生物安全性问题。一方面 ,将两种不同的猪瘟DNA疫苗质粒免疫猪后 ,利用PCR技术分析了其与猪细胞基因组整合的可能性 ,结果在灵敏度为 30拷贝的检测条件下 ,未发现猪瘟DNA疫苗整合到细胞基因组 ;另一方面 ,以PCR技术检测了免疫现场环境样品 ,以分析猪瘟DNA疫苗上的E2基因、CMV启动子基因和抗性基因是否在环境细菌中发生转移和扩散。结果未发现DNA疫苗转化环境细菌的直接证据。因此认为DNA疫苗对猪体和环境是安全的。     

黑暗链霉菌DNA转移系统的建立

研究了黑暗链霉菌的基因转移系统,探索了通过PEG介导的原生质体转化、接合转移向黑暗链霉菌中转入外源DNA的可能性。多次尝试用质粒pIJ702转化黑暗链霉菌9904原生质体均未成功。对原生质体进行“热处理”后转化、利用单链DNA转化等都不能将质粒导入黑暗链霉菌中,表明黑暗链霉菌对外源DNA有很强的限制修饰作用。利用接合转移将具有oriT的大肠杆菌链霉菌穿梭质粒pHZ132转入大肠杆菌ET12567(pUZ8002)中,获得供体菌ET12567(pUZ8002,pHZ132)。将供体菌与预萌发的黑暗链霉菌9904的孢子进行接合转移,成功地将pHZ132转入黑暗链霉菌9904中。质粒pHZ132经黑暗链霉菌自身修饰后也可转入黑暗链霉菌9904菌株的原生质体中,转化率约为103/μg DNA(pHZ132)。     

细菌中基因组岛的转移与调控机制研究进展

基因水平转移可导致细菌不同种属间个体DNA的交换,从而使细菌对环境的适应性增强,是细菌进化的重要途径之一。基因组岛是基因水平转移的重要载体,可移动的基因组岛能够整合到宿主的染色体上,并在特定的条件下切除,进而通过转化、接合或转导等方式转移到新的宿主中。基因组岛具有多种生物学功能,如抗生素抗性、致病性、异源物质降解、重金属抗性等。基因组岛的转移造成可变基因在不同种属细菌间的广泛传播,例如毒力和耐药基因的传播导致了多重耐药细菌的产生,威胁人类健康。基因组岛由整合酶介导转移,同时在转移的过程受到多种不同转录因子的调控。本文对细菌中基因组岛的结构特点、转移和调控机制以及预测等方面进行了综述,并最终阐明基因组岛的转移及其调控机制是遏制基因组岛传播的重要策略。     

植物基因工程进展

一、植物基因工程的回顾和展望 从1974研究Ti质粒开始至今已15年,这期间植物基因工程取得了比预期要快得多的进展,重要的突破集中在以下两方面: 1.外源基因转入植物体内的方法不断改进: 1983年整合型的Ti质粒和双元型Ti质粒转化系统的建立,使外源基因可高频率地整合至受体染色体中并获高效表达 1985-1986利用PEG。     

发根农杆菌及其应用

农杆菌是一类侵染性非常广泛的Ｇ-土壤杆菌,农杆菌质粒介导的基因转移系统是植物基因工程中比较完善与有效的基因转移方法。在众多的转基因植物中有80%是由农杆菌介导转化的,但其中大部分是有根癌农杆菌Ｔｉ质粒介导法获得的。根癌农杆菌含有的Ｔｉ质粒,能诱导被侵染的植物细胞形成肿瘤,即诱发冠瘿瘤。发根农杆菌含有Ｒｉ质粒,侵染植物后能诱发植物细胞产生毛发状根,即发根瘤。近年来的研究发现发根农杆菌Ｒｉ质粒介导法比Ｔｉ质粒法具有一定优越性而被广泛重视,而且由其转化获得转基因植物和生物有效成分的报道愈来愈多,本文主要讨论发根农…     

逆转录病毒载体介导的人多药耐药基因（mdr—1）导入小鼠？…

本文利用逆转录病毒介导的基因转移方法,将人多药耐药基因ｍｄｒ－１导入小鼠造血细胞,并对转基因造血细胞的耐药性及移植特性进行了初步研究。含人ｍｄｒ－１ ｃＤＮＡ的重组逆转录病毒载体质粒,经脂质体介导的基因转移方法导入包装细胞ＰＡ３１７,再经秋水仙素筛选。     

发根农杆菌研究进展

ReviewofStudiesonObtainingTransgenicPlantsbyAgrobacteriumrhizogenesMediatedGeneTransferSystemZhouYanqingZhanggenfaYuanBaojun(DepartmentofBiology,HenanNormalUniversity,Xinxiang453002)②苑保军现在河南省周口地区农业科学技术研究所工作．在植物基因工程中,农杆菌质粒介导的基因转移系统[37]是比较完善与有效的基因转移方法。目前,在根癌农杆菌Ti质粒的结构、功能及其被改造为载体系统与应用等方面均已取得很大进展的情况下,与之同属于根瘤菌科的发根农杆菌及其所携带的Ri质粒开始被广泛研究。本文就发根农杆菌Ri…