基于CRISPR-Cas系统的基因组定点修饰新技术

CRISPR(clustered regulatory interspersed short palindromic repeat)序列源于原核生物的一种获得性免疫系统,协同Cas(CRISPR-associated)蛋白家族参与抵抗噬菌体或其它病毒的二次感染,广泛存在于细菌(60%)和古菌(90%)中.病菌和宿主的共同进化导致了CRISPR-Cas系统具有多样性,可分为3大类(Ⅰ-Ⅲ),又分为10亚类.在Ⅱ型CRISPR-Cas系统基础上建立了RNA介导的CRISPR-Cas系统来修饰(删除、添加、激活、抑制)靶细胞中特定的基因序列,现已在人类细胞、小鼠、斑马鱼、酵母、细菌、果蝇、线虫、拟南芥中得以应用.本文主要介绍了Ⅱ型CRISPR-Cas系统的结构特点、作用机理及作为新型基因组定点修饰技术的研究进展,分析该技术优势,并展望CRISPRCas系统的应用前景.     

载脂蛋白B基因单体型与中国维吾尔族自然长寿的关联研究

探讨载脂蛋白B(apolipoprotein B, apoB)基因单体型与维吾尔族自然长寿之间的关系. 选择新疆和田地区191名年龄90岁以上的健康维吾尔族个体为研究对象, 另选53名年龄65~70岁、民族、性别、地域相匹配的正常个体为对照. 采用PCR-SSP (sequence specific primer), PCR-RFLP (restriction fragment length polymorphism)和PCR-直接测序(PCR-sequencing)等技术对apoB基因第1外显子5′端信号肽插入/缺失(insertion/deletion, I/D)、第26外显子XbaⅠ限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphisms, XbaⅠ-RFLP)和第29外显子3′端可变数目重复序列(variable number of tandemly repeat, VNTR)进行分型. 经Logistic 回归分析显示, 长寿组apoB基因X⁺X⁺基因型频率显著高于对照组; M, L的等位基因频率和其组成的基因型频率显著增高; 在单体型分析中, 长寿组中由X⁺和M等位基因组成的单体型频率显著增高, 而由X^-和S等位基因组成的单体型频率显著降低 (均P<0.05). 研究认为: 等位基因M, L, 基因型X⁺X⁺, MM, ML, LL和单体型I-X⁺-M, X⁺-M与自然长寿显著正相关, 可能为长寿的保护因素, 而等位基因S, 基因型SS和单体型X⁺-S, D-S和 D-X⁺-S则可能是影响长寿的不利因素.     

染色质构象捕获及其衍生技术

染色质的构象在基因表达调节方面起重要作用．介绍了染色质构象捕获、环状染色质构象捕获、3C碳拷贝、ChIP-loop、ChIA-PET和Hi-C等技术的基本原理及发展历程,对影响实验结果准确性的主要因素进行了分析．目的是为在三维层面研究基因的表达调控介绍新的研究手段,为功能研究提供新思路,也为相关技术的应用提供理论参考．     

现代农业与新型农业类型与模式特点

论述了目前现代与新型农业种类与模式的内涵、特点、基本指导思想与发展前景,分析了可持续农业、生态农业、有机农业、精准农业、设施农业、白色农业、城市农业、质量农业、蓝色农业、自然农业、生物农业、生物动力农业、集约农业及其他新型农业产生的背景条件和精髓,指出这些农业类型之间并不是完全对立,而是互相渗透与补充。其中的许多农业模式都注重依靠农业生态系统自身的循环,其生产过程有利于生态环境的改善和保护,但它们绝对排斥现代化学工业产品,侧重强调环境意识,忽视农业的生产功能和收益,会使农业生产效率和效益降低。面对人类人口增加和耕地面积不断减少的现实问题,这些替代农业很难实现大面积应用,如果能够把这些农业模式的精髓之处有机地结合起来,将形成具有生命力的现代农业,将主宰21世纪的农业潮流。     

循环经济——可持续的经济发展模式

循环经济是经济效益与环境效益有机结合的一种新的经济发展模式,将经济发展推向循环经济的轨道是保证可持续发展的重要举措。循环经济具有深刻的经济学基础和生态学基础,发展循环经济具有重要的现实意义,它是生态社会最适宜的经济发展模式,世界发达国家已在发展循环经济领域取得了较大成就。本文从循环经济的基础理论入手,阐述了我国发展循环经济的现状、重要意义和所面临的问题,提出我国发展循环经济的对策,并指出循环经济是中国21世纪经济可持续发展模式的必然选择。     

LCRG1基因启动子关键顺式调节元件的鉴定

LCRG1基因( laryngeal carcinoma related gene1,LCRG1 )是一个新的喉癌候选抑瘤基因,其转录调控机制一直未被阐明．通过限制性内切酶酶切介导对LCRG1基因 (-169～+127)区域进行剪切体分析,将LCRG1基因最小启动子定位于-169～-57．应用连接体扫描突变体分析,将关键顺式作用元件确定在-137～-122．生物信息学提示该区存在SP1、E2F1/DP1、EKLF和ZF9转录因子结合位点．利用已知反式作用因子与报告基因质粒进行共转染,提示Spl为有效的反式作用因子,且能上调LCRG1基因的表达．凝胶迁移阻滞实验确定LCRG1基因关键的顺式作用元件区域具有Spl结合位点．LCRG1基因启动子-137～-122片段在该基因表达过程中可能起重要作用,为LCRG1基因功能研究提供了新的证据．     

温州裂叶月见草入侵群落和土壤种子库种类组成的季节动态

通过野外调查和萌发实验,研究了浙江温州地区裂叶月见草(Oenothera laciniata)入侵群落和土壤种子库种类组成的季节动态,结果表明:裂叶月见草土壤种子库中共有种子植物46种,种子库各层储昔与物种数量不同,呈现为上层(0～2 cm)>中层(2～5 cm)>下层(5～10 cm),层间差异较明显;裂叶月见草入侵群落地上植被与土壤种子库群落组成相似性系数为0.632,表明该群落裂叶月见草入侵时间不长,处在演替的初期阶段;裂叶月见草种子具有休眠特性,并在萌发的过程中阶段性破除休眠;裂叶月见草的重要值与群落的物种多样性存在着正相关性,但未达显著水平(P>0.05);在每年的11月至次年4月裂叶月见草营养生长期铲除是控制裂叶月见草传播和扩散的有利时机.     

库布其沙漠及其毗邻地区鼠类群落的结构分析

根据库布其沙漠及其毗邻地区生境和鼠类分布的差异,应用系统聚类法,将该地区的鼠类划分为５个群落：（１）沙漠鼠类群落;（２）半荒漠区沙地鼠类群落;（３）荒漠鼠类群落;（４）荒漠化草原鼠类群落;（５）干草原鼠类群落。５个群落可聚为３个群落组。（１）沙地群落组;（２）半荒漠和荒漠群落组;（３）干草原群落组。同时对鼠类群落的多样性、均匀度等进行了初步分析。     

雌性藏羚迁徙对青藏高原降水时空分布的适应性分析

藏羚主要分布在青藏高原,雌性有季节性的生殖迁徙行为。产仔前,分布在各地的雌性藏羚沿着比较固定的路线向青藏高原西北部可可西里的太阳湖、卓乃湖、阿尔金山保护区的慕孜塔格峰等产羔地迁徙,产羔后一段时间又返回原栖息地。对这种特殊的迁徙现象,已有一些假说用来解释,但都没有得到普遍认可。青藏高原由于其海拔高,常年温度低,在藏羚分布区降水主要以固态形式为主,并且青藏高原降水量由东南部向西北部递减,结合青藏高原地质历史时期植被演变的特点和藏羚迁徙的方向,本文提出了一个新假设,以此来解释藏羚迁徙的原因。我们的假设是:藏羚迁往产羔地产羔是为了躲避固态降水相对丰富的地区,以保证新生羚羊有高的存活率;藏羚迁往的产羔地曾是它们的故乡。笔者主要分析了提出这个假设的根据。     

呼吸音录取技术和波形研究

利用计算机对呼吸音进行分析是近年来发展起来的一项新技术。本文详细讨论了呼吸音的记录装置,给出了三种典型音(正常呼吸音,哮鸣音和湿性罗音)的时间波形和时间扩展波形,并分析了它们各自的特点。