氮气驱动的基因枪

美国DuPont公司研制出用氦气代替火药的新型基因枪.目前的基因枪使用火药作动力,使用火药要得到地方政府的批准,而且还有环境污染问题. 基因枪也称为粒子枪,是新式的基因导入装置,可超音速地推动含DNA的金属粒子,攻击细胞,贯穿细胞壁、细胞膜而将基因导入细胞.美国康奈尔大学下属的Bio1ystic公司不仅销售装置,还有装置出租业务.但现在这个公司被美国的大型化学公司Dupont公司收买.日本从1990年开始引进上述装置,日本企业租借了大约10台基因枪. 氦气基因枪是代替火药作动力的第二代基因枪.     

基因枪技术用于癌症治疗

目前基因枪已用于导入外来基因,以此使植物具有抗害虫等新的特征。 但是,最近引人注目的是基因枪开始作为治疗法即把包被各种细胞激肽的DNA微细金属颗粒打入乳腺癌和黑色瘤等癌细胞。美国Wisconsin大学医学部William B.Ershler说,如果一切顺利,估计1年半左右就可以开始使用基因枪治疗癌的临床试验。     

基因枪在水稻遗传转化中的应用及其转化技术的优化

1983年Zambryski等人用根瘤农杆菌介导法进行烟草基因转移,获得了世界上首例转基因植株.随后,应用DNA直接导入技术如电击法(electroporation)和PEG介导法(PEG—mediated)成功地获得了转基因水稻植株.近年来,随着基因枪技术的建立和发展,水稻遗传转化成功的报道逐年增多.目前基因枪技术在植物遗传转化中的应用超过了根瘤农杆菌介导和其它转化方法的应用.这是因为基因枪转化技术不受植物种类的限制,不需要以原生质体作为转化的受体,可以将外源基因直接导入细胞、组织或器官,因而克服了根瘤农杆菌     

农杆菌及基因枪在玉米遗传转化中的应用

目前外源基因导入玉米受体细胞的方法很多 ,最受瞩目的是农杆菌介导法和基因枪法。就农杆菌、基因枪转化玉米的基本原理、影响转化率的因素 ,以及近年来在玉米遗传转化中的最新动态进行了综述     

病毒抗性大麦的开发

美国California大学Berkley分校Peggy Lemaux等与美国农业部(USDA)合作开发出导入了赋予大麦黄色矮化病毒抗性基因的重组大麦。它是用基因枪将黄色矮化病毒的编码蛋白基因射入切片的胚,再把这种基因导入大麦本身。 导入的编码基因是美国Washington州立大学和美国Purdue大学制作的。目前使用的是叫做Yd2的     

有助于小麦遗传学家的玉米

不象某些作物,小麦及其同类谷物——玉米、水稻、燕麦、大麦和黑麦——已证明对它们应用遗传工程是极其困难的,成功地把新基因插入西红柿或矮牵牛之类作物的技术对这些顽固的谷类不起作用。但,现在加利福尼亚州、奥尔巴尼的一个研究小组成功地把新基因插入玉米。曾在美国农业局和加州大学合办的植物基因中心工作过的分子生物学家Michael E.Fromm指出:这项研究工作有可能帮助研究人员设法把新基因导入其它谷物,如小麦。在玉米试验中,细胞吸取从基因枪发射来的基因,这种设备是利用22型口径弹药筒的力量来推进带有基因的钨微粒进入细胞。科学家们将带有新基因的细胞培养成可育的植株,     

基因治疗中外源基因的导入

基因治疗是将遗传物质导入靶细胞以达到治疗疾病的目的,目前基因治疗研究中的主要障碍是如何格外源基因导入靶细胞。本介绍基因治疗的原理和外源基因导入靶细胞时的常用方法,包括显微注射法、电穿孔法、基因枪粒子轰击法等。对基因治疗的现状、存在的问题及未来发展前景作了简要探讨。     

基因重组玉米

美国Dekalb Plant Genetics公司使用基因枪,在细胞中导入外源基因,并在再生玉米植株中表达.重组型玉米已接近商业化. 重组型玉米种子的价格很高,预计1995年推出.对昆虫的耐性、除草剂的抗性和雄性不育等性状表现只需导入一个基因就可以了.除草剂抗性:如使用比传统便宜而强力的除草剂,可省去每个生产季节的工作时间和劳力,一年能节省劳务费7000万美元.购买除草剂的花费一年能节约2.3亿美元.种子商能从中获得一半(1.5亿)的利益.昆虫抗性:关于双子     

基因枪接种乙型肝炎表面抗原促进DNA疫苗诱生的免疫应答转换

目的 为了克服基因枪接种乙型肝炎表面抗原(HBsAg)DNA疫苗诱生的免疫应答以Th2为主的缺点,在基因枪接种质粒HBsAg DNA疫苗的同时共导入或共表达乙型肝炎病毒壳(HBV core)基因作为佐剂,以促进其所诱生的HBsAg特异性的Th2型免疫应答向Tn1型转换。方法 构建可单独或共同表达HBsAg或核心抗原(HBcAg)的DNA免疫用载体pIRKS／core、pIRES／C149、pIRES／S、pIRES／S／Core和pIRES／S／C149,并在真核细胞进行表达验证。对BALB／c雌鼠进行免疫并检测小鼠免疫后的特异性体液免疫和细胞免疫指标。结果 共导入或共表达HBV core基因能增强基因枪接种HBsAg DNA疫苗诱生的Th1型免疫应答水平,包括HBsAg特异的IgG2a应答、CTL活性、IFN-γ产生能力等。结论 以HBV core基因为佐剂能促进基因枪接种HBsAg DNA疫苗诱生的Th2型免疫应答向Th1型免疫应答转换。     

利用基因导入技术(Accell)转化玉米

92年4月28日发表了美国 W.R.Grace 公司100%子公司美国 Agracetus 公司使用基因导入法“Accell”转化主要的纯系品种玉米获得成功。Agracetus 公司研究用“Accell”法向玉米中间母本导入耐虫性基因和农药耐性基因,打算将来用于 F_1杂种的商品作物的育种。“Accell”法是使用 Agracetus 公司开发的基因枪直接向细胞内导入基因的技术。Agracetus 公司没有公开“Accell”法的详细情况。但是已申请专利。因玉米从原生质体再生植物体的效率低,也是用向     

用基因枪将抗性基因导入落花生

7月中,美国W.R.Grace 公司的子公司、美国Agracetus 公司宣布使用该公司开发的基因枪“Accell”向落花生导入基因获得成功。因此,该公司用落花生、玉米、大豆、棉花、小麦、扁豆6种农作物确立了向生殖细胞导入基因培养新品种的技术。该公司产品开发部长James Timmins 说:“Agracetus 公司寻求开发落花生制品的合作伙伴,正在     

小麦抗白粉病相关基因的转化

利用玉米花青素苷合成调节基因C1-Lc作为报告基因, 通过瞬间表达后愈伤组织表面红色斑点的统计分析, 优化了小麦幼胚愈伤组织的基因枪转化参数。小麦Beclin1类似基因TaTBL和硫代硫酸硫转移酶基因TaTST是2个在白粉菌诱导条件下具有增强表达特性的抗病相关基因。本实验进一步利用基因枪将ubi强启动子控制下的2个基因导入到小麦品种扬麦158的幼胚愈伤组织细胞中, 使用除草剂经两轮选择培养基上的筛选和再生获得抗性植株, 进一步通过抗性植株的PCR分析获得转TaTBL基因植株5株, 转TaTST基因植株6株。转基因植株离体叶片的人工接种实验表明, 外源基因的导入不同程度上增强了植株的白粉病抗性, 表现为延缓了白粉菌的发育。利用玉米花青素苷合成调节基因C1-Lc作为报告基因,通过瞬间表达后愈伤组织表面红色斑点的统计分析,优化了小麦幼胚愈伤组织的基因枪转化参数。小麦Beclin1类似基因TaTBL和硫代硫酸硫转移酶基因TaTST是两个在白粉菌诱导条件下具有增强表达特性的抗病相关基因。本实验进一步利用基因枪将ubi强启动子控制下的两个基因导入到小麦品种扬麦158的幼胚愈伤组织细胞中,使用除草剂经两轮选择培养基上的筛选和再生获得抗性植株,进一步通过抗性植株的PCR分析获得转TaTBL基因植株5株,转TaTST基因植株6株。转基因植株离体叶片的人工接种实验表明,外源基因的导入不同程度上增强了植株的白粉病抗性,表现为延缓了白粉菌的发育。     

用基因枪法介导OSISAP1基因遗传转化洋葱

以洋葱栽培品种‘HG400B’的鳞茎盘胚性愈伤组织为受体,利用基因枪介导法将水稻锌指蛋白基因OSISAP1导入洋葱中。组织化学染色检测到GUS基因在胚性愈伤组织中的瞬间表达活性,PCR、Southern杂交和RT-PCR分析,证实OSISAP1基因已整合到洋葱基因组中并实现高水平表达,转化率约为10%。对获得的转基因植株进行NaC1和NaHCO_3胁迫处理,当总浓度为200 mmol/L、处理1周后,未转基因植株会黄化、枯萎、死亡,而转基因植株却有很强的抗性,能耐受400mmol/L浓度的胁迫,表明OSISAP1基因的导入提高了转基因植株的耐盐碱性。     

利用中子束将外源基因导入枸杞的研究

以枸杞胚性愈伤组织为材料 ,选用含 NPT- (新霉素磷酸转移酶 )基因的 PBI1 2 1质粒 ,运用剂量为 2 .2× 1 0 9n/s的快中子束 ,首次研究了快中子束在植物转基因方面的应用 ,并得到了抗卡那霉素的小苗 ,初步确证外源基因已导入植物细胞     

微藻高效基因枪转化方法的建立

基因枪法是外源基因导入微藻细胞的重要手段。然而,发展至今,微藻细胞基因枪转化效率一直偏低（10~50个转化子/μg DNA）,高价低效的转化方法阻碍了基于高通量转化子的基因功能分析。为了提高基因枪的转化效率,本研究以三角褐指藻为材料,从抗生素选择培养基的改良,微载体的选择、制备、包埋、点膜和轰击参数的优化,以及受体细胞的处理等方面进行了系统研究。结果显示,采用50%海水盐度f/2培养基可以提高博来霉素的效价,f/2固体培养基中2216E营养物质的加入能缩短1/3的平板筛选时间。微载体制备应选择对金（钨）粉没有吸附作用的离心管,制备量/管应少于3.5 mg。微载体轰击量每次大约为0.75 mg,过量将会造成一个轰击死亡圈,过少将导致轰击成本上升。当轰击间距A为6.35 mm,间距B为11 mm,间距C为6 cm时,可以获得最多的转化细胞。109个受体细胞铺成较厚的多细胞层能显著提高转化效率。经过上述优化与改进,本研究将现有文献报道的转化效率提高了4.7~30倍,达到295 ± 60个转化子/μg DNA。该方法除适用于三角褐指藻外,也可广泛应用于其他微藻（杜氏盐藻、小球藻）的基因枪转化研究,可以为微藻基因工程研究提供快速,高效和可靠的操作技术。     

外源基因导入技术在主要农作物育种上的应用进展

以国内科技期刊上发表的文献研究结果为依据,综述了农杆菌介导技术、基因枪导入技术、花粉管通道技术与激光微束穿刺技术在小麦、水稻、棉花、大豆、油菜等主要农作物育种上的应用进展。同时,还简要介绍了其中主要外源基因导入技术的基本原理,并评价了其优缺点。     

基因枪介导真核表达质粒转染体外培养的COS-7细胞系的实验研究

目的：建立基因枪子弹制备及转染体外培养COS-7细胞系的方法。方法：以亚精氨、氯化钙沉淀法制备子弹（DNA＋金颗粒）,利用原子力显微镜观察子弹制备情况;采用基因枪方法分别将真核表达质粒pVax-Dsred-IRES-EGFP转染对照组和实验组COS-7细胞,转染后24h,利用激光扫描共聚焦显微镜观察细胞中红、绿荧光蛋白的表达。结果：制备了基因枪子弹,DNA紧密包裹在金颗粒周围;基因枪介导的pVax-Dsred-IRES-EGFP被转染入体外培养的COS-7细胞,转染后24h可检测到红、绿荧光,而对照组则没有荧光蛋白的表达。结论：国产新芝SJ-500型基因枪能够有效介导外源基因转移,基因枪转染的COS-7细胞能够有效表达报告基因。     

菜豆的性状转化获得成功

据报道,美国Agracetue公司的研究员David Russel使菜豆的性状转化获得成功.现在正进行导入抗病基因的实验. Russel使用基因枪导入了有关基因.该公司研究开发副经理Kenneth Barton指出这项成功表明,在抗病毒菜豆品种的开发上可以应用基因重组技术. 据Barton说该公司正在着手导入菜豆的重要病害——烟草花叶病毒的外壳蛋白基因,研究培育抗病菜豆. Agracetus公司是美国Cetus公司和化学公司的W.R.Grace公司合并而成的风险企业.之后,W.R.Grace公司收买了Cetus公司的股份,使其成为W.R.Grace公司的独家子公司.以新品种的开发为中心,继续农业领域的研究开发.该公司以1986年在美国首先获准进行基因重组植物的野外试验而闻名.     

用微弹轰击法将GUS基因导入小麦的完整细胞

微弹轰击法将外源DNA导入小麦(Triticum,aestivum)未成熟胚和悬浮细胞系的完整细胞。用pCI GUS作报告基因,质粒DNA涂于钨粉微弹表层,用基因枪轰击使微弹穿透细胞壁进入小麦细胞。处理2天后,用x—glucuronide染色,对GUS基因产物的活性进行鉴定,GUS基因表达的细胞呈深蓝色的小点。小麦幼胚表面的蓝点最多可达40～50个,悬浮细胞系中GUS基因表达的细胞较少。试验表明微弹轰击法是小麦组织水平上进行外源基因导入的一个有效途径。试验对微弹轰击的有关参数及条件进行了讨论。     

基因枪法和肌内注射法免疫HCV NS3/4A诱导小鼠免疫应答的比较

目的比较肌内注射法和基因枪法对免疫效果的影响。方法将携带HCV NS3/4A基因的质粒pcDNA3.1-NS3/4A,分别肌内注射和基因枪免疫BALB/c小鼠。基因枪免疫采用2μg/只和10μg/只两种剂量,肌内注射免疫的剂量为100μg/只,共免疫3次。分别于第3次免疫后10 d和20 d,收集小鼠血清、分离脾细胞;ELISA法检测小鼠血清中特异性抗体水平;ELIspot检测小鼠IFN-γI、L-2和IL-4;非放射性细胞毒性试验检测其对肿瘤细胞的杀伤作用,从而比较肌内注射和基因枪法激发小鼠产生体液免疫和细胞免疫应答的影响。结果免疫后第10 d检测结果表明,2μg/只和10μg/只基因枪法免疫产生的抗体效价分别为1∶500和1∶1 000,100μg/只肌内注射免疫产生的抗体效价为1∶1 000。第20 d再次检测,基因枪法产生的抗体效价仍为1∶500和1∶1 000,肌内注射降低为1∶500。2μg/只和10μg/只基因枪免疫产生的IFN-γ和IL-2均高于100μg/只肌内注射免疫。但这两种免疫方法均未激发IL-4的水平。在不同的效靶比情况下,10μg/只和2μg/只基因枪免疫激发的CTL细胞杀伤活性均高于100μg/只肌内注射免疫。结论基因枪法免疫小鼠诱导的体液免疫和细胞免疫应答均显著高于肌内注射免疫。