利用PEG法对GUS基因在几种杨树原生质体中瞬间表达的研究(简报)

建立合适的外源基因转移系统是植物基因工程的一个至关重要的方面。外源基因的瞬间表达能够在短时间内确定外源基因是否转移到植物细胞中,从而确定重组质粒DNA上的启动子对于某一受体系统是否有效。利用PEG(聚乙二醇)法或电激法进行直接基因转移在火     

植物遗传工程的新进展

植物细胞的遗传工程要比微生物和动物细胞进展迟缓。科学家们已经发现,能携带基因进入植物细胞的载体很少,并且移植基因工作很少获得成功。然而,上周在迈阿密冬季讨论会上,两个研究小组宣布了这个领域中的重要进展。每个小组的科学家在各自独立的工作中,都报告已成功地把细菌的基因移植到植物细胞中,     

通过鱼抗冻蛋白培育抗霜冻植物

加拿大植物生物技术研究所(PBI)科学家A.J.Cutler等人正在研究把操纵比目鱼抗冻蛋白(AFP)合成的基因转移到植物中,以保护植物免遭早春和晚秋霜冻的可能性。AFP及其相关蛋白是比目鱼在冬天产生的。它在鱼的血液中通过与冰晶结合或抑制冰晶生长而起着抗霜冻的作用。PBI研究小组判定,AFP能在植物中起作用。他们将canola和其它植物不同部位的叶浸渍于AFP溶液中,利用真空过滤诱导化合物渗透到叶组织中。结果     

研究揭示章鱼的进化

<正>科学家们针对12种不同类型的章鱼组织的进行了基因图谱的检测。研究人员发现章鱼基因组竟然堪比人类,并且含有更多的蛋白质编码基因(约3.3万个)。研究小组发现基因组的增长集中在两个基因家族的急剧扩张与数百个新基因重复序列的引入。分析还发现了上百个其他基因为章鱼所特有的,并在特定组织高表达。     

引入基因的价值

表达新的有益基因的转基因植物是否一定有用呢?回答这一问题的关键在于携带这种基因在实际中是否会对植物自身产生不良影响。如果经转化使植物具有了抗虫性,却使产量大幅度降低,那么很明显,这对企业是没有好处的。Durham大学的Vaughan Hilder和Anghard Gatehouse正在研究向烟草中导入豇豆胰蛋白酶抑制剂CpTI基因对植物的影响,试图使之对食草昆虫产生抗性。他们选择研究一些可以表达基因、或带有此基因(以防碍表达的取向)的植物,将之与非转基因植物进行比较,看其是否有不良倾     

杆状病毒用于哺乳动物细胞快速高效表达外源基因的研究

现已发现杆状病毒可进入某些培养的哺乳动物细胞,这提示可将杆状病毒作为一种对哺乳动物细胞的新型基因转移载体。对杆状病毒转移载体的改造及对哺乳动物细胞的基因转移方式进行了进一步的研究。以绿色荧光蛋白基因为报告基因,利用Bac-to-Bac系统构建了分别含有正向和反向CMV启动子表达盒的两种重组杆状病毒。可观察到CMV启动子在Sf9细胞中可启动报告基因的表达,但表达效率较低。用重组杆状病毒感染后Sf9细胞的培养上清直接与HepG2细胞作用,以流式细胞术检测基因转移效率及荧光表达强度,发现这两种病毒在相同的感染复数下对HepG2细胞具有相似的基因转移及表达效率。同时,利用流式细胞术进一步研究了直接使用重组杆状病毒感染4d后Sf9细胞的培养上清对哺乳动物细胞进行基因转移的方法。通过对HepG2细胞的实验结果显示,将带毒Sf9细胞培养上清(1.2×10⁷PFU/mL)用哺乳动物细胞培养基1倍稀释后,37℃下孵育靶细胞12h(moi=50),可达到较高的基因转移及表达效率,同时不会对细胞造成明显损伤。将重组杆状病毒与脂质体和逆转录病毒这两种系统对HepG2及CV1细胞的基因转移效率进行了比较,结果发现在同样未经浓缩等特殊处理的条件下重组杆状病毒对这两种细胞的基因转移效率是最高的。因此可以认为,经过适当改造后的Bac-to-Bac重组杆状病毒系统可作为一种对哺乳动物细胞简便高效的基因转移表达载体。     

澳大利亚开发新的植物遗传工程技术

澳大利亚联邦科学和工业研究组织(CSIRO)开发了一种新的植物遗传工程技术,这将使澳大利亚的羊毛生产在10年内提高20～30％。 CSIRO的研究内容是将豌豆的基因转入烟草。研究小组给自己制定的任务是培育一种牧草,例如苜蓿或地三叶草,其叶象豌豆叶一样含有富含硫的蛋白质。从研究中发现羊吃了含硫量高的氨基酸后能生产更多的羊毛,但羊吃下的许多含硫产物都因瘤胃中的细菌作用而损失了。氨基酸通过瘤胃并在真胃中消化掉。研究工作的首要一步是应用转移基因的方法将豌豆蛋白质基因转入烟草,在烟草的籽粒中得到表达。这就使科学家确信分离到了基因,并对重要的DNA调控因子进行了操作,这     

把云扁豆蛋白基因转移到向日葵细胞

把一种基因(它控制一种主要种子蛋白质的制造)从其在菜豆的天然位置转移到向日葵细胞里。 基因转移是植物遗传工程的第一步,它可能成为一种有用的模式系统。美国农业部农业研究局生物化学家J.D.Kemp及其研究小组与威斯康星大学生物化学家T.C.Hall领导的研究小组合作进行这项基因转移工作。     

ISAAA信息

<正>科学家评估表达蜘蛛毒液毒素(Hvt)植物的抗虫性蜘蛛产生的一种毒素多肽ω?Hexatoxin-Hv1a(Hvt)具有杀灭鳞翅目、双翅目和直翅目节肢动物的特性。巴基斯坦国家生物技术和基因工程研究所(NIBGE)的研究人员已经将编码Hvt的基因转入棉花和烟草来开发抗鳞翅目害虫的转基因植物。他们评估了表达Hvt的转基因植物,并从鳞翅目昆虫和一些非目标物种中纯化Hvt,对照植株为第二代抗虫棉(Bollgard II)。结果表明,转Hvt烟草上幼虫的死亡率为100%,而Hvt表达水平较低的     

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<正>科学家评估表达蜘蛛毒液毒素(Hvt)植物的抗虫性蜘蛛产生的一种毒素多肽ω?Hexatoxin-Hv1a(Hvt)具有杀灭鳞翅目、双翅目和直翅目节肢动物的特性。巴基斯坦国家生物技术和基因工程研究所(NIBGE)的研究人员已经将编码Hvt的基因转入棉花和烟草来开发抗鳞翅目害虫的转基因植物。他们评估了表达Hvt的转基因植物,并从鳞翅目昆虫和一些非目标物种中纯化Hvt,对照植株为第二代抗虫棉(Bollgard II)。结果表明,转Hvt烟草上幼虫的死亡率为100%,而Hvt表达水平较低的     

用基因芯片筛选高转移卵巢癌细胞系转移相关基因

用标准化的Affymetrix公司生产U133A基因芯片技术研究高(H)转移卵巢癌细胞株(HO-8910PM)和正常卵巢上皮(C)基因表达谱差异,筛选与卵巢癌转移相关的基因及其在染色体的定位和功能。结果发现高转移卵巢癌细胞株和正常卵巢上皮比较表达差异8倍以上共有1,237个基因,其中表达上调(信号比的对数值SLR≥3)有597个,表达下调(SLR≤-3)有640个。从表达差异的基因在染色体定位分析,发现除1个基因未知其定位外,其余所有差异表达基因散在分布在各条染色体上,但以1号染色体最多,有115个(9.3%)。其次是2号染色体有94个(7.6%),第三是12号染色体有88个(7.1%)。第四是11号染色体有76个(6.1%)。第五是X染色体有71个(5.7%)。第6是17号染色体有69个(5.6%)。而差异表达的基因发生在染色体短臂(q)上有805个(占65.1%),在13,14,15,21和22号仅发现在q上有差异表达基因。从表达差异的基因分子功能分类看,属于酶和酶调控子基因最多(306个,占24.7%),其次是核酸结合基因(144个,占11.6%)。第三类是信号传导基因(137个,占11.1%)。第四类是蛋白结合基因(116个,占9.4%)。以上4大类共占基因总数56.8%。还有功能未知的基因有207个,占16.7%。结论:高转移卵巢癌细胞株差异表达基因散在分布在各条染色体上,但以1、2、12、11、17和X染色体差异表达基因居多,肿瘤的转移是多基因共同作用的结果。4大类(酶和酶调控子活性、核酸结合活性、信号传导活性、蛋白结合活性)差异表达基因是我们今后研究卵巢癌转移相关的重要基因。     

一种消除转基因植物潜在风险的新技术

多年来,科学家们一直为寻求解决转基因植物安全性问题的有效工具而不懈努力。美国康涅狄格大学华人科学家李义教授领导的研究小组,经过6年多的深入研究,在此领域实现了重大突破,2007年发表了“外源基因清除”技术(Gene-deletor)。该技术整合了Cre/LoxP和FLP/FRT双重组系统,用器官或组织特异启动子驱动FLP/Cre,在外源基因发挥功能之后,可将其从转基因植物的花粉、果实和种子中彻底清除,可有效防止转基因植物的外源基因向非转基因植物或杂草的逃逸,从而消除公众对转基因植物生态和食品安全的担忧。 着重介绍了“外源基因清除”技术(Gene-deletor)的概念、作用机制及其潜在应用。     

被转移的植物基因在农业遗传工程公司有了表达

农业遗传工程公司(Boulder,Co)的研究人员将一种菜豆植物的遗传物质转移到向日葵和菸草组织,并诱使这两种植物的组织产生了菜豆的蛋白。这一工作首次表达了一种被移植的高等植物的基因,完成了一个比转化像细菌这种比较简单的生命形式更复杂的任务。两年前,我们提到了这一研究(BN4/15/81P.1)。那时在威斯康星大学(Madison),而现在在农业遗传工程公司的John Kemp建立了对这两种植物基因转化的技术。     

动物基因在植物中的整合,转录及表达

70年代迅速发展起来的遗传工程技术,不仅为分离基因,研究基因的结构与功能提供了强有力的手段,大大促进了分子生物学的发展,而且直接应用于多种蛋白质和多肽的生产,取得了丰硕的成果。起初,由于背景知识和技术上的原因,人们大多以微生物和动物为材料来进行这方面的工作。近年来随着植物分子生物学和植物基因转移技术的长足进步,许多研究者已经把注意力转移到植物上来了。迄今为止,已有十多个动物基因被转移到植物中。本文将对有关动物基因在植物中的整合、转录及表达的研究工作作一综述。     

两个水稻GDP-甘露糖-3′, 5′-异构酶基因特征及表达模式的研究

GDP-甘露糖-3',5'-异构酶(GME)可以催化GDP-甘露糖转化为左旋GDP-半乳糖,该反应对于高等植物体内抗坏血酸的合成是非常重要的.但目前在分子水平上还没有对GME基因进行研究的报道.通过逆转录PCR(RT-RCR)技术从水稻成熟叶片中克隆到两个GME基因的cDNA序列,并与其他植物物种中的GMEs进行比对,结果显示,GME基因在所有植物物种中高度保守,尽管进化树分析表明单子叶植物GMEs和双子叶植物GMEs在进化上相互独立.同时,分析这两个水稻GME基因的剪切模式揭示了二者也存在高度相似性.采用半定量RT-PCR技术对两个GME基因在不同组织和不同胁迫条件下的表达模式进行研究表明,OsGME1基因在冷胁迫条件下表达水平上调,这和先前水稻冷胁迫蛋白质组学研究的结果是一致的.而OsGME2和OsGME1基因在用赤霉素处理条件下表达水平均下调,暗示赤霉素可能通过调节GME基因的表达来调控植物体内的抗坏血酸合成.     

两个水稻GDP-甘露糖-3',5'-异构酶基因特征及表达模式的研究

GDP-甘露糖-3',5'-异构酶(GME)可以催化GDP-甘露糖转化为左旋GDP-半乳糖,该反应对于高等植物体内抗坏血酸的合成是非常重要的.但目前在分子水平上还没有对GME基因进行研究的报道.通过逆转录PCR(RT-RCR)技术从水稻成熟叶片中克隆到两个GME基因的cDNA序列,并与其他植物物种中的GMEs进行比对,结果显示,GME基因在所有植物物种中高度保守,尽管进化树分析表明单子叶植物GMEs和双子叶植物GMEs在进化上相互独立.同时,分析这两个水稻GME基因的剪切模式揭示了二者也存在高度相似性.采用半定量RT-PCR技术对两个GME基因在不同组织和不同胁迫条件下的表达模式进行研究表明,OsGME1基因在冷胁迫条件下表达水平上调,这和先前水稻冷胁迫蛋白质组学研究的结果是一致的.而OsGME2和OsGME1基因在用赤霉素处理条件下表达水平均下调,暗示赤霉素可能通过调节GME基因的表达来调控植物体内的抗坏血酸合成.     

迅速发展的植物基因工程

70年代后期,植物肿瘤发生的分子生物学研究取得了重大进展,证明根癌农杆菌能将Ti质粒的特定区段(即T-DNA)转移进植物细胞;T-DNA编码的基因整合进植物基因组后不仅发生表达,并且能成为植物的新增的一群基因稳定地保存下来,通过     

应用基因表达谱芯片从不同转移能力的 乳腺癌细胞中筛选转移相关基因

人乳腺癌细胞系 MCF-7 及其转移亚克隆 LM-MCF-7 为肿瘤转移分子机制的研究提供了细胞模型 . 应用基因芯片技术比较两种具有不同转移能力细胞系基因表达谱的差异,寻找乳腺癌转移相关基因 . 提取两种细胞总 RNA ,分别用 Cy5-dCTP 、 Cy3-dCTP 标记 LM-MCF-7 和 MCF-7 的 cDNA ,并与含有 21 329 个基因的芯片进行杂交并扫描,利用 GenePix Pro 4.0 图像分析软件处理数据判断基因是否在两个细胞中存在表达差异 . 经互换荧光标记物重复两次实验,共筛选出差异表达基因 67 个,其中 41 个在 LM-MCF-7 细胞中表达上调, 26 个在 LM-MCF-7 细胞中表达下调 . 应用实时定量 RT-PCR 对 7 个表达差异明显的基因进行了验证 . 生物信息学分析结果提示,上述发现的差异基因编码产物与细胞内信号转导、转录调节、应激反应、新陈代谢、发育、细胞运动、细胞凋亡和细胞粘连等功能有关 . 据文献报道,这些差异表达的基因中有 35 个与肿瘤有关,其中 9 个与乳腺癌转移有关, 6 个可能参与肿瘤浸润和转移过程 . 根据基因芯片检测的结果,从功能上对 LM-MCF-7 细胞和 MCF-7 细胞与细胞凋亡的关系进行了研究,发现具有高转移倾向的 LM-MCF-7 细胞与 MCF-7 细胞相比,抗凋亡能力较强 . 上述与肿瘤转移相关基因在肿瘤转移中的作用及其分子机理有待深入研究 .     

1992年生物科学进展信息集萃(国外部分)

1～3月△美国华裔科学家胡小乐博士领导的研究小组,已在短尾猴身上试验成功预防艾滋病的疫苗。所有受试猴子在接受疫苗接种后免疫力都大大增加。接受疫苗的受试猴不仅自身不会感染艾滋病毒,并且也不会成为病毒的载体。△英国剑桥农业遗传公司和杜拉姆大学的科学家在雪花莲属(Galanthus)植物中发现一种能杀死蚜虫、粉虱、稻褐飞虱等吮吸植物汁液的害虫的天然蛋白质,并且还找到了制造这种蛋白质的基因。并成功地将这种基因导入烟草和莴苣。