基于CRISPR/Cas系统的多重基因编辑与调控技术

规律成簇的间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats, CRISPR)及其相关Cas蛋白所构建的CRISPR/Cas系统是古细菌或细菌中特有的一种获得性免疫系统。研究人员将其开发成基因编辑工具之后,凭借其高效、精准和通用性强等优点迅速成为合成生物学领域的热门研究方向,在生命科学、生物工程技术、食品科学及农作物育种等多个领域引发了革命性的影响。目前基于CRISPR/Cas系统单基因编辑与调控技术日益完善,但在多重基因编辑和调控方面仍存在挑战。本文聚焦基于CRISPR/Cas系统的多重基因编辑与调控技术开发及应用,针对单个细胞内实现多位点基因编辑或调控和细胞群体内实现多位点基因编辑或调控技术,依据作用原理对其进行了系统总结和阐述,包括基于CRISPR/Cas系统的双链断裂、单链断裂以及多重基因调控技术等。这些工作丰富了多重基因编辑与调控的工具,为CRISPR/Cas系统在多领域的应用作出了贡献。     

基于转录组测序的宁夏枸杞不同品种果实活性成分合成差异表达基因分析

为探究不同品种宁夏枸杞果实活性成分生物合成相关基因的表达水平,筛选关键差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),揭示宁夏枸杞品种间活性成分含量差异的分子机制,本研究采用Illumina NovaSeq 6000高通量测序技术,对宁夏枸杞‘宁杞1号’和‘宁杞7号’青果期、转色期及成熟期果实进行转录组测序,比较2个品种果实不同发育期相关基因表达谱的变化。结果显示:转录组测序共获得811818178条clean reads,有121.76 Gb有效数据。‘宁杞1号’和‘宁杞7号’在青果期、转色期和成熟期差异表达基因分别有2827、2552和2311个;分别有2153、2050和1825个差异基因在基因本体论(gene ontology,GO)、京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)富集分析和同源蛋白簇(clusters of orthologous groups of proteins,KOG)分析等6个数据库中被成功注释。青果期、转色期和成熟期果实的差异表达基因,在GO数据库分别有1307、865和624个被富集到生物学过程、细胞组分及分子功能3个部分中;KEGG通路富集结果均集中在代谢途径、次生代谢物生物合成和植物-病原互作过程;在KOG数据库,3个发育期分别注释了1775、1751和1541个差异表达基因。对注释的基因进行PubMed数据库检索,在青果期、转色期和成熟期分别筛选到与枸杞活性成分合成相关的差异表达基因18、26和24个,这些基因主要参与类胡萝卜素、类黄酮、萜类、生物碱和维生素等代谢途径。选取7个差异表达基因进行RT-qPCR验证,结果与转录组测序数据表达趋势一致。本研究从转录水平为不同品种宁夏枸杞活性成分含量差异提供了初步证据,为进一步挖掘枸杞活性成分生物合成的关键基因及解析其表达调控机制提供了研究基础。     

利用酵母菌生产有机酸的研究进展

有机酸是含有一种或多种低分子量酸性基团(如羧基、磺酸基)的可生物合成的有机化合物,广泛应用于食品、农业、医药、生物基材料工业等领域。酵母菌具有生物安全、抗逆性强、底物谱广泛、方便遗传改造,以及大规模培养技术成熟等独特优点,因此利用酵母菌生产有机酸的研究日益受到国内外学者的关注。目前利用酵母生产有机酸还存在浓度低、副产物多,以及发酵效率低等缺陷。随着酵母菌代谢工程和合成生物学技术的发展,利用酵母菌生产有机酸取得了快速进展。本文总结了利用酵母合成11种有机酸的研究,包括内源和异源合成的大宗羧酸和高价值有机酸,并对该领域的未来研究方向进行了展望。     

An ancient enzyme finds a new home: Prevalence and neofunctionalization of trypsin in marine phytoplankton

Trypsin is an ancient protease best known as a digestive enzyme in animals, and traditionally believed to be absent in plants and protists. However, our recent studies have revealed its wide presence and important roles in marine phytoplankton. Here, to gain a better understanding on the importance of trypsin in phytoplankton, we further surveyed the distribution, diversity, evolution and potential ecological roles of trypsin in global ocean phytoplankton. Our analysis indicated that trypsin is widely distributed both taxonomically and geographically in marine phytoplankton. Furthermore, by systematic comparative analyses we found that algal trypsin could be classified into two subfamilies (trypsin I and trypsin II) and exhibited highly duplicated and diversified during evolution. We also observed markedly different domain sequences and organizations between and within the subfamilies, suggesting potential neofunctionalization. Diatoms contain both subfamilies of trypsin, with higher numbers of genes and more environment-responsive expression of trypsin than other lineages. The duplication and subsequent neofunctionalization of the trypsin family may be important in diatoms for adapting to dynamical environmental conditions, contributing to diatoms' dominance in the coastal oceans. This work advances our knowledge on the distribution and neofunctionalization of this ancient enzyme and creates a new window of research on phytoplankton biology.     

非洲猪瘟病毒I226R蛋白抑制cGAS-STING通路介导的天然免疫应答

本研究旨在探究非洲猪瘟病毒(African swine fever virus, ASFV) I226R蛋白(I226R protein, pI226R)抑制cGAS-STING信号通路的作用机制。利用双荧光素酶报告系统和实时荧光定量PCR (real-time quantitative PCR, qPCR)证明pI226R显著抑制cGAS-STING通路介导的I型干扰素及干扰素刺激相关基因的产生。免疫共沉淀及激光共聚焦显微镜试验发现pI226R与cGAS蛋白相互作用。免疫印迹分析证明pI226R通过自噬-溶酶体途径促进cGAS蛋白的降解。同时,pI226R阻碍了cGAS与E3泛素连接酶三基序蛋白56 (tripartite motif protein 56, TRIM56)的结合,导致cGAS的单泛素化减弱,从而抑制了cGAS的活化和cGAS-STING通路的激活。总之,本研究证明ASFV pI226R通过拮抗cGAS进而抑制宿主的抗病毒天然免疫反应,进一步增加了对研究ASFV免疫逃逸机制的理解,为疫苗的研发提供了理论基础。     

酶类药物现状、问题及展望

随着生物制药的迅速发展,许多酶类药物应运而生,在治疗代谢疾病、心血管疾病、癌症等诸多疾病上发挥着越来越重要的作用。但是酶类药物也存在一些不足,如潜在的免疫原性、较短的体内半衰期,以及较差的组织靶向性,影响了酶类药物的疗效和应用。为克服这些缺点,人们已开发出多种技术,如通过糖基化、聚乙二醇修饰等分子工程技术提升酶蛋白药效,另一方面酶基因疗法也已成功用于多种酶缺陷疾病的治疗。基于酶类药物的迅速发展和广泛的应用前景,本文对酶类药物的现状进行较详细的阐述,并对酶类药物的优势、所存在的问题及未来发展趋势进行分析和评述。     

circPVT1通过miR-24-3p/let-7a-5p/FSCN1轴促进鼻咽癌细胞侵袭迁移

目的 鼻咽癌是一种来源于鼻咽上皮的恶性肿瘤,其临床特征之一是易发生淋巴转移,但是目前鼻咽癌转移的分子机制尚未阐明。circPVT1是由PVT1基因2号外显子反向拼接形成的环状RNA (circRNA),在多种肿瘤中表达上调,本文探讨了circPVT1在鼻咽癌侵袭迁移中的作用和分子机制。方法 通过RT-qPCR检测circPVT1及其下游miRNA和FSCN1在鼻咽癌细胞的表达情况,Transwell和划痕愈合实验检测circPVT1对鼻咽癌细胞侵袭迁移的影响,RNA pull-down实验检测circPVT1结合的miRNA,双荧光素酶报告实验检测miR-24-3p和let-7a-5p靶向抑制FSCN1 mRNA表达。结果 在鼻咽癌细胞中过表达circPVT1可以促进鼻咽癌细胞侵袭迁移,而敲低circPVT1则可以抑制鼻咽癌细胞的侵袭迁移。进一步研究发现,circPVT1可以通过竞争性吸附miR-24-3p和let-7a-5p,上调FSCN1的表达,从而促进鼻咽癌细胞的侵袭迁移。结论 circPVT1通过miR-24-3p/let-7a-5p/FSCN1轴促进鼻咽癌细胞侵袭迁移,证实c...     

四川巴利螨属二新种（蜱螨亚纲：虱螯螨科）

本文描述贮藏食品上的重庆巴利螨两新种,Ｐａｒｄｌｙｃｕｓｃｈｏｎｇｑｉｎｇｅｎｓｉｓｓｐ．ｎｏｖ。和长巴利螨,Ｐａｒａｌｙｃｕｓ ｌｏｎｇｉｏｒｎｏｖ。     

激活淋巴细胞cDNA单链库的构建

介绍一种激活淋巴细胞cDNA单链库构建方法,此库具有良好的模板活性. 用PCR法从此库中克隆了多种中国人源性的细胞因子.     

兔感觉神经特异蛋白的纯化及稳定性观察

以兔脊神经节及背根纤维为材料,通过制备匀浆,DEAE-Sephacel阴离子交换层析,高压液相凝胶过滤层析分离纯化了感觉神经特异蛋白29 ku,并进行了该蛋白的稳定性观察.