RNA干扰技术在水产动物抗病毒和抗寄生虫研究中的应用研究进展

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是由双链RNA介导的,抑制目标基因的表达,沉默靶基因的一种转录后基因沉默机制,并且在真核生物中广泛存在。近年来随着水产养殖业的发展壮大,水产动物疾病频繁爆发,给养殖户带来巨大的经济损失。目前,病毒、寄生虫等病原引起的水产动物疾病的致病机制还有待深入研究。RNA干扰技术的出现为水产动物疾病致病机制的研究提供了强有力的工具。主要对RNA干扰的发现、作用机制以及在水产动物抗病毒和抗寄生虫研究中的应用作以综述,并对未来RNAi技术在水产动物疾病防治中的研究和应用进行了展望,旨为水产动物疾病控制提供参考。     

液相芯片技术检测药物基因多态性的应用

随着精准医疗理念的发展,近几年来对药物靶位基因组学有更深入的研究,为临床个体的治疗提供重要的基础和依据,临床通过对患者药物基因多态性检测,了解药物敏感性基因差异,确定药物的种类和剂量,从而提高疗效。然而临床对高效率、低成本、高通量的检测技术需求越来越明显,液相芯片技术(Luminex x MAP)做为新一代高通量检测技术能满足上述要求,现在被广泛应用于基因多态性检测,为高通量基因检测研究提供新的平台,本研究重点对液相芯片技术原理、Luminex x MAP检测基因多态性分析模式、液相芯片技术在合理用药中应用等方面作一综述。     

新城疫液相芯片快速检测方法的建立

目的：建立可检测新城疫病毒（Newcastle disease virus,NDV）的液相芯片快速检测技术。方法：用DNAStar软件对GEN-BANK中NDV的NP基因进行序列分析设计NDV特异性探针并标记生物素,利用该探针与荧光编码微球偶联后与抽提的NDV病毒RNA的RT-PCR产物杂交反应,用液相芯片检测仪（Liquichip 200）检测荧光信号建立了NDV快速液相芯片检测方法。结果：检测结果显示,该法具有较好的特异性,不与H5AIV和H9AIV反应;检测灵敏度达到150个EID50;该法与鸡胚病毒分离法检出NDV的符合率达到97.1%。结论：初步建立了检测NDV的液相芯片技术,为进一步搭建NDV全新快速高通量检测平台奠定了基础,也为其他同类病毒的快速高通量检测提供了借鉴和经验。     

转基因玉米Bt176液相芯片检测方法的建立

为建立转基因玉米Bt176的液相芯片检测方法,根据已公布的转基因玉米Bt176外源插入基因CaMV35S启动子序列,外源基因3’端与玉米基因组DNA连接区序列,同时以玉米特异Zein内源基因序列为参照,利用Primer Premier5.0等软件设计特异性引物和探针。将探针与荧光编码微球偶联后,与PCR产物杂交反应,用液相芯片检测仪(Bio-plex 200)检测荧光信号。检测结果显示,该方法具有高特异性及灵敏度,各条探针之间无交叉反应,最低检测限可达0.01%。初步建立了检测转基因玉米Bt176的液相芯片技术,为其他转基因作物的快速高通量检测提供了借鉴和经验。     

基因组拷贝数变异及其突变机理与人类疾病

拷贝数变异(Copy number variation,CNV)是由基因组发生重排而导致的,一般指长度为1 kb以上的基因组大片段的拷贝数增加或者减少,主要表现为亚显微水平的缺失和重复。CNV是基因组结构变异(Structural variation,SV)的重要组成部分。CNV位点的突变率远高于SNP(Single nucleotide polymorphism),是人类疾病的重要致病因素之一。目前,用来进行全基因组范围的CNV研究的方法有:基于芯片的比较基因组杂交技术(array-based comparative genomic hybridization,aCGH)、SNP分型芯片技术和新一代测序技术。CNV的形成机制有多种,并可分为DNA重组和DNA错误复制两大类。CNV可以导致呈孟德尔遗传的单基因病与罕见疾病,同时与复杂疾病也相关。其致病的可能机制有基因剂量效应、基因断裂、基因融合和位置效应等。对CNV的深入研究,可以使我们对人类基因组的构成、个体间的遗传差异、以及遗传致病因素有新的认识。     

CRISPR/Cas9在EB病毒感染免疫中的研究进展

爱泼斯坦巴尔病毒(Epstein-Barr virus,EBV)人群感染率高,不同地区、不同年龄人群感染后引发疾病类型各异,除少数急性感染者可自愈外,大部分慢性和潜伏感染者迁延不愈,而且具有潜在的致癌风险;目前机体感染EBV后的免疫机制仍不明确,临床上缺乏有效的治疗药物和根治措施,总体预后较差。作为第三代基因编辑工具,成簇的规律间隔短回文重复序列及相关核酸酶9 (clustered regular interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated nuclease 9,CRISPR/Cas9)技术可在向导RNA引导下,对目的基因组序列进行靶向编辑。因其操作简便、经济高效,目前已广泛应用于农作物品种改良、动物疾病模型构建以及人类疾病精准诊治等领域。本文介绍了CRISPR/Cas9技术应用于EBV感染免疫研究的最新进展,包括EBV致病基因亚型和宿主依赖基因筛选,关键致病机制探索以及基因靶向编辑治疗EBV相关疾病等,为阐明EBV相关疾病的发病机制和探索新型抗病毒治疗策略提供理论依据。     

分子诊断技术在乳腺癌检测中的最新进展

乳腺癌是一种严重危害女性健康的恶性肿瘤,对其致病基因的检测有助于肿瘤早期诊断、精准治疗及预后评估.本文总结了近年来乳腺癌相关的热点基因,并对相关基因的分子诊断技术、检测方法及应用进行了综述.首次评述了数字PCR方法用于乳腺癌分子检测的进展.全面对比不同分子诊断技术的差别与优缺点,为乳腺癌关键基因的检测提供指导建议与理论支持,并对未来发展趋势做出展望.     

寡核苷酸芯片在微生物检测中的应用

近几年来发展起来的基因组研究技术———基因芯片技术为微生物检测提供了一种强有力的手段。目前国内外已广泛地开展了利用寡核苷酸芯片对多种微生物 (主要是病毒和细菌 ,少量有真菌 )进行相关检测的研究 ,并在对微生物病原体检测、种类鉴定、功能基因检测、基因分型、突变检测、基因组监测等方面获得了成功。由于寡核苷酸探针具有可根据研究需要任意设计、特异性高等特点 ,寡核苷酸芯片在微生物检测中有着巨大的应用价值 ,具有广阔的应用前景。     

应用DNA芯片数据挖掘复杂疾病相关基因的集成决策方法

DNA芯片技术的迅速发展, 可同时检测成千上万个基因的表达谱数据, 为生命科学家们从一个全新的角度阐明生命的本质提供了可能性. 目前, 基因表达谱分析的工作大多集中在对癌症等疾病分类、疾病亚型识别等方面, 而从这些基因表达谱信息中挖掘反映疾病本质特征的相关基因, 是一项在后基因组时代更具挑战意义的科学研究, 基因挖掘由于缺少理想的数据挖掘技术而被忽视. 我们提出了一种新颖的特征基因挖掘的集成决策方法, 目的在于解决三个重要的生物学问题: 生物学分类及疾病分型、复杂疾病相关基因深度挖掘和目标驱使的基因网络构建. 我们成功地将此集成决策方法应用于一套结肠癌DNA表达谱数据, 结果显示这一新颖的特征基因挖掘技术在应用DNA芯片数据分析、挖掘复杂疾病相关基因等方面具有很高的价值.     

cDNA芯片阳性对照的制备及在芯片敏感性分析中的应用

cDNA芯片是一种高通量基因表达谱分析技术,在生理病理条件下细胞基因表达谱分析,新基因发现和功能研究等方面具有广阔应用前景。CDNA芯片阳性对照的选取以及CDNA芯片检测敏感性是芯片成功应用的关键问题之一。以在系统发育上与人类基因同源性小的荧火虫荧光素酶基因材料,制备了用于人类和其他动物基因表达谱CDNA芯片的通用型阳性对照探针和相应的mRNA参照物,经反转录对mRNA参照物进行Cy3荧光标记并与DNA芯片杂交后发现,mRNA参照物能特异性地与荧光酶基因cDNA片断杂交,而与人β-肌动蛋白基因,人G3PDH基因以及λDNA/HINDⅢ无杂交反应。把mRNA参照物以不同比例加入HepG2总RNA中,以反转录荧光标记后与CDNA芯片杂交,结果发现当总RNA中的MRNA含量为1/10^4稀释（即mRNA分子个数约为10^8个）时,CDNA芯片基本检测不出mRNA标记产物的杂交信号。而且,cDNA芯片检测的信号强度与芯片上固定的探针浓度密切相关,当探针浓度为2g/L时,杂交信号最强,随着探针浓度下降芯片的杂交信号趋于减弱。CDNA芯片通用型阳性参照物的制备以及应用于CDNA芯片检测敏感性研究为CDNA芯片应用于人和其他动物基因表达谱高通量分析和新基因功能研究提供了技术基础和理论依据。     

钙调磷酸酶调节因子1在疾病发生中的研究进展北大核心

钙调磷酸酶调节因子1基因是新兴发现的致病基因,该文综述近几年该基因与疾病研究的最新进展,为相关疾病的治疗提供思路。该文依次介绍钙调磷酸酶调节因子1基因及其表达方式,该基因参与三种疾病的方式的异同,并罗列了目前研究中遇到的问题,提出有效的措施,最后对该基因在疾病治疗中的应用进行展望。钙调磷酸酶调节因子1基因作为一个致病基因,其涉及疾病广泛多样,深入了解其作用机制,对疾病的治疗将大有好处。     

人类基因组DNA单核苷酸多态性的检测方法

单核苷酸多态性（SNP）作为新的遗传标记对基因定位及相关疾病的研究意义重大。本文对近年来9种SNP检测方法的原理、应用及优缺点,包括基于FRET原理的Taqman法和分子灯塔法;基于分子杂交技术的寡核苷酸连接分析、等位基因特异性寡核苷酸探针杂交法、动态等位基因特异性杂交法及DNA芯片法;及质谱法、变性－高压液相色谱法和单个碱基延伸标记法进行综述。     

钙调磷酸酶调节因子1在疾病发生中的研究进展

钙调磷酸酶调节因子1基因是新兴发现的致病基因,该文综述近几年该基因与疾病研究的最新进展,为相关疾病的治疗提供思路。该文依次介绍钙调磷酸酶调节因子1基因及其表达方式,该基因参与三种疾病的方式的异同,并罗列了目前研究中遇到的问题,提出有效的措施,最后对该基因在疾病治疗中的应用进行展望。钙调磷酸酶调节因子1基因作为一个致病基因,其涉及疾病广泛多样,深入了解其作用机制,对疾病的治疗将大有好处。     

宏基因组学在微生物抗生素抗性基因检测中的应用

抗生素广泛应用于人类和动物疾病的治疗等过程中。不合理利用和滥用抗生素导致耐药细菌、抗性基因的产生和传播。宏基因组学能够分析不同环境中抗生素抗性基因的多样性,并且完善目前已有的或构建新的宏基因组文库,从而为将来进行基因比对提供有力的参考。本文将综述宏基因组学在人类、动物和环境中微生物抗生素抗性基因检测的应用,以期为未来评估抗性基因风险和解决抗生素耐药性问题提供技术支持。     

基于随机游走的风险致病基因预测研究进展

风险致病基因预测有助于揭示癌症等复杂疾病发生、发展机理,提高现有复杂疾病检测、预防及治疗水平,为药物设计提供靶标.全基因组关联分析(GWAS)和连锁分析等传统方法通常会产生数百种候选致病基因,采用生物实验方法进一步验证这些候选致病基因往往成本高、费时费力,而通过计算方法预测风险致病基因,并对其进行排序,可有效减少候选致病基因数量,帮助生物学家优化实验验证方案.鉴于目前随机游走算法在风险致病基因预测方面的卓越表现,本文从单元分子网络、多重分子网络和异构分子网络出发,对基于随机游走预测风险致病基因研究进展进行较全面的综述分析,讨论其所存在的计算问题,展望未来可能的研究方向.     

血脂异常遗传性疾病的研究现状

血脂异常(Dyslipidemia)是指血浆中胆固醇和(或)甘油三酯水平升高, 可导致严重的心血管疾病, 常以冠心病和脑中风为首发表现, 该类疾病严重危害着人们的健康。一些血脂异常疾病具有遗传性, 主要包括孟德尔遗传和多基因遗传。传统检测血脂异常相关基因的方法主要有DNA测序和连锁分析, 适合于孟德尔遗传性血脂异常疾病。最近几年兴起的新一代测序技术(Next-generation sequencing)不仅适用于孟德尔遗传性血脂异常疾病的研究, 同样适用于复杂性血脂异常疾病。2006年至今, 运用全基因组关联分析(Genome wide association study, GWAS)筛出许多与血脂异常疾病相关的基因, 这些基因和早期孟德尔遗传家系确定的基因多数相同。GWAS频谱分析发现, 复杂性疾病相关的基因变异频率存在差异, 并且几乎所有筛查出的与血脂异常疾病相关的单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphisms, SNPs)变异均位于非编码区, 使得人们逐渐对非编码区基因变异展开了研究。血脂异常致病基因的发现和基因变异致病机制的阐明, 为血脂异常疾病提供新的治疗靶点, 并为新一代药物筛选提供新思路。文章对血脂异常遗传性疾病的研究现状进行了综述。     

建立液相芯片方法检测鉴别结核分枝杆菌复合群、鸟分枝杆菌与副结核分枝杆菌

运用液相芯片技术原理,以分枝杆菌菌种(群)特异基因序列IS6110、IS1081、IS1245和F57为目标基因,设计筛选4套扩增引物和杂交探针,建立同时检测鉴别结核分枝杆菌复合群、鸟分枝杆菌和副结核分枝杆菌的四重液相基因芯片检测方法。对13种共54株分枝杆菌菌株以及23种常见微生物样品的检测结果显示,四重液相芯片方法可特异检测鉴别目标菌种(群),与其它分枝杆菌菌种或微生物无非特异交叉反应;检测敏感性达2.1×101-2.5×102基因拷贝或0.06-0.74 fg DNA;组内检测变异系数和组间检测变异系数均<10%。采用四重液相芯片方法从临床结核疑似人痰样和牛组织样品中检出结核致病菌,检出率分别达75.6%(99/131)和94.9%(37/39),显著高于培养法(38.9%和53.8%)。对副结核疑似临床样品的检测试验结果显示,四重液相芯片方法与荧光PCR方法的阳性符合率为83%(24/29)。对四重混合模板的检测试验结果显示该液相芯片方法可鉴别不同菌种混合感染。四重液相芯片方法的检测周期<1 d,其中对纯化DNA模板的检测时间可在2-3 h内完成。     

基于表达谱芯片和下一代测序技术筛选先天性心脏病胎儿心肌组织差异表达的miRNA

目的 联合采用表达谱芯片和下一代测序技术同时高通量筛选先天性心脏病胎儿心肌组织表达差异的miRNA.方法 实验组为孕中期先天性畸形胎儿,对照组为同胎龄无心脏畸形的难免流产的胎儿,取胎儿心室心肌组织,联合采用Agilent Human 2.0 microRNAs表达谱芯片和SOLiD下一代测序技术同时观察心肌组织microRNA的表达变化,数据采用生物信息学方法进行分析,并用实时PCR方法验证芯片结果.结果 通过差异miRNA筛选,发现先天性心脏畸形组在表达谱芯片和下一代测序中共同差异的24个miRNA,生物信息学预测到1 606个靶基因,靶基因Gene Ontology分析表明其中与细胞进程、代谢过程、生物调控相关的靶基因为主,Pathway显著性分析表明,部分靶基因为生物信号通路中的关键因子;随机挑选共同表达差异的4个miRNA进行验证,结果表明定量PCR检测结果与芯片与下一代测序共同筛选结果基本相符.结论 这些在先天性心脏病中异常表达的miRNA为研究先天性心脏病分子水平上的发病机制提供了重要的线索,将有可能为心脏相关疾病的诊断和治疗提供新的靶点和研发新的药物.     

CRISPR基因组编辑技术在传染病致病机理研究和防诊治中的应用

CRISPR基因组编辑技术在基因操作和传染病研究等方面展现出巨大的应用前景,对于有效控制和治愈传染病具有重要价值。通过其构建的细胞、类器官和动物疾病模型,为探索传染病相关分子机制提供了极大便利。CRISPR筛选技术使得高通量鉴定传染病相关风险因子成为可能。基于CRISPR的新型分子诊断工具为病原体的检测提供了更灵敏和快速的方法。利用CRISPR工具敲入抗性基因或破坏风险基因和病毒基因组,有望实现预防或治疗传染病。本综述讨论了CRISPR基因组编辑技术在疾病模型制备、传染病风险因子筛选、病原体诊断和传染病防治中的应用,以期为后续传染病的研究和防诊治提供参考。     

Bio-Plex悬浮芯片系统检测两种实验兔白介素基因的差异表达

目的采用液相悬浮芯片系统同时测定实验兔圆小囊中IL-1β、IL-1R1、IL=8、IL-8RA和IL=15各基因的表达情况,并对该方法进行评价。方法利用Affymetrix的Panomics QuantiGene Plex2．0Assay中bDNA信号放大和多磁珠分析技术,来同时检测两种实验兔圆小囊中多重mRNA并定量。建立实验兔免疫相关白介素基因的液相悬浮芯片检测方法。结果可同时检测IL-1β、IL=1R1、IL-8、IL=8RA和IL-15各基因的含量,并发现WHBE兔IL-15基因的相对表达量显著高于JW兔（P〈0．05）,IL-1R1基因的相对表达量显著高于JW兔（P〈0．01）,IL-8RA基因在WHBE兔中的相对表达量也高于JW兔（P〈0．05）。结论建立了实验兔白介素基因的液相悬浮芯片检测方法,WHBE兔的IL-15、IL-1R1和IL-8RA基因表达量较高,可能与WHBE兔独特的免疫学特性有关。