CRISPR-Cas9介导的基因组编辑技术的研究进展

CRISPR-Cas (clustered regularly interspaced short palindromic repeats-CRISPR-associated proteins)系统为细菌与古生菌中抵御外源病毒或质粒DNA入侵的获得性免疫系统。该系统在crRNA的指导下,使核酸酶Cas识别并降解外源DNA。其中,Ⅱ型CRISPR-Cas系统最为简单,仅包括一个核酸酶Cas9与tracrRNA：crRNA二聚体便可完成其生物功能。基于CRISPR-Cas9的基因组编辑技术的核心为将tracrRNA:crRNA设计为引导RNA,在引导RNA的指导下Cas9定位于特定DNA序列上,进行DNA双链切割,实现基因组的定向编辑。CRISPR-Cas9系统以设计操纵简便、编辑高效与通用性广等优势成为新一代基因组编辑技术,为基因组定向改造调控与应用等带来突破性革命。从CRISPR-Cas9介导的基因组编辑技术的发展与应用等方面综述其最新研究进展,并着重介绍该技术的关键影响因素,为相关研究者提供参考。     

Isolation and characterization of microsatellite markers from Pacific white shrimp (Litopenaeus vannamei)

We report the development of 11 polymorphic microsatellite loci in pacific white shrimp (Litopenaeus vannamei) using an unenriched genomic library. The number of the alleles ranged from two to 18 and observed hererozygosity ranged from 0.0286 to 0.9429, indicating that these markers will be useful for population studies and mapping in pacific white shrimp. Seven loci were detected deviated from Hardy–Weinberg, caused by deficiency of heterozygote, suggesting population genetic structure across the sampled population. No evidence for linkage disequilibrium was found.     

棉株上烟粉虱若虫种群的垂直分布与统计方法研究

对烟粉虱Bemisiatabaci在棉花植株上的垂直分布调查发现 ,烟粉虱在棉株各部位均有分布 ,且分布极不均匀 ,统计分析表明棉株各部位间烟粉虱的种群数量存在显著的差异。棉花顶部烟粉虱的若虫数量约占全棉株若虫总量的 1 6%,通过对棉株各部位烟粉虱的若虫数量与整株若虫总量的回归分析 ,建立了相应的回归方程式     

杉木与固氮和非固氮树种混交对林地土壤质量和土壤水化学的影响

第 1代人工杉木林皆伐后 ,3种不同的经营模式 ,即连载杉木纯林、杉木与固 N阔叶树混交林和杉木与非固 N阔叶树混交林 ,对林地土壤质量和土壤水化学的影响进行了比较。结果表明 ,在杉树与阔叶树混交经营模式下 ,土壤养分含量增加 ,物理性状改善 ,土壤生物活性提高 ,微生物商 (Cmic:Corg)上升 ,代谢商 (q CO2 )稍有下降 ,但杉木与固 N树种的混交对土壤质量的改善效果比杉木与非固 N树种混交好 ;相反 ,杉木连载只能导致林地土壤质量的逐渐恶化 ;土壤溶液中 ,主要来自于大气中的一些离子浓度 ,如 SO2 - 4,Cl- ,Na 和 Mg2 ,在杉木纯林中显著高于混交林 ,而主要受系统内影响较大的一些离子 ,如 K 和NH 4,NO- 3,在经营模式间变异较小 ;H 和 Al3 浓度也是杉木纯林比混交林高。另外 ,研究结果还表明 ,总有机 C、CEC和微生物 C与其它土壤理化性质与生物学性质之间存在着较好的相关性 ,所以可以将总有机 C、CEC和微生物 C作为红黄壤地区亚热带人工林土壤质量的指示指标     

广东汉族的皮纹密度分析

为获得广东汉族皮纹密度的基本参数, 在知情同意原则基础上采集18—21岁在校学生掌纹307例(男157人,女150人), 体视显微镜下测量掌纹嵴线, 计算皮纹密度。结果表明a-bRC、b-cRC、c-dRC、a-dRC和t-dRC分别是36.19±5.58、25.86±5.21、32.83±5.57、75.43±13.11和90.66±13.50,除c-dRC外,都是男>女。a-bDD、b-cDD、c-dDD、a-dDD、t-dDD和ΔatdDD分别是16.76±1.98、17.68±2.39、16.89±1.85、14.49±2.24、14.42±1.67和5.54±0.75,均为女>男。广东汉族皮纹密度与江西汉族和西藏藏族有一定差异。广东汉族皮纹密度有自己的特点, 这与民族渊源和生活环境的差异有关。     

Flavonoids from Lysidice rhodostegia Hance

A novel flavonoid named mopanolchin (1), together with seven known flavonoids, was isolated by various chromatographic techniques and spectroscopic methods from the EtOAc extract of the roots of Lysidice rhodostegia Hance. The structure of the new compound was elucidated as l““““-(4-hydroxy-3, 5-dimethoxy)phenyl-2““““-hydroxymethyl-dioxino [4‘,5‘,1““““,2““““]mopanol (1) on the basis of spectral analysis.The known compounds were identified as (-)-epicatechin-3-O-gallate (2), epicatechin (3), naringenin (4),edodictyol (5), luteolin (6), 7, 3‘, 4‘-trihydroxyflavone (7) and (-)-robinetinidol (8).     

脑红蛋白和细胞红蛋白：携氧蛋白质家族2个新成员

脑红蛋白(neuroglobin, Ngb)和细胞红蛋白(cytoglobin, Cygb)是新发现的2个携氧蛋白家族的成员.脑红蛋白主要存在于脑中,而细胞红蛋白在全身各个组织都含有,它们和另外2个携氧蛋白——血红蛋白和肌红蛋白的同源性<25%,但它们在种属之间的同源性很高(>95%).脊椎动物脑红蛋白基因定位于14q24,细胞红蛋白基因定位于17q25,都含有4个外显子和3个内含子.2种蛋白在生理条件下含有6个配位键,不同于血红蛋白和肌红蛋白的5个配位键结构.这2种新蛋白和氧都具有很高的亲和力,在缺氧条件下其基因及蛋白表达都有明显的提升,对细胞的存活有一定保护作用.对于脑红蛋白和细胞红蛋白的功能研究,有助于更好地了解机体氧代谢和氧利用过程,并为临床在缺氧损伤时的治疗提供新的观点和途径.     

转基因植物环境安全评价策略

构建完善的转基因植物环境安全评价技术体系是保障转基因生物产业健康发展的重要组成部分。本文综述了转基因植物环境安全评价技术发展历程与趋势,归纳了转基因植物环境安全评价的思路与内容。转基因植物环境安全评价应分为潜在风险分析、风险假设验证、风险特征描述等3个步骤,并采用逐层评价模式;安全评价应贯穿转基因植物新品种研发与产业化全程,包括应用前预测、研发中筛选、推广前评价、推广后监测。此外,基于科学性和个案分析原则,本文对复合性状、非生物胁迫抗性等新型转基因植物环境安全评价策略进行了探讨。     

Cd2+、Cu2+胁迫对黑藻(Hydrilla verticillata)的生长及光合荧光特性的影响

以黑藻(Hydrilla verticillata)为供试材料,采用Cd2+和Cu2+等两种重金属分别在5个浓度梯度水平下的河砂水培方法,研究Cd2+或Cu2+不同浓度胁迫对黑藻株高、生物量、成活率和叶绿素含量的影响,以及对黑藻叶片最小荧光(Fo)、最大荧光(Fm),PSⅡ最大量子产率(QYmax,)、稳态下的PSⅡ反应中心关闭程度(1-Qp_Lss)、稳态下的非光化学淬灭(NPQ_Lss)等光合荧光参数及其荧光成像的影响,探讨各个参数分别随镉、铜浓度递增的变化规律。研究结果表明,Cd2+胁迫下黑藻的株高显著下降,说明Cd2+可能对黑藻叶片的维管束结构产生伤害作用;Cd2+和Cu2+胁迫对黑藻鲜重均无显著影响,说明与水生植物自由水含量存在一定关系;Cd2+和Cu2+胁迫均使黑藻干重显著下降,其中Cu2+胁迫对黑藻干重的影响更显著,说明Cu2+胁迫对黑藻累积生物量的影响远大于Cd2+;Cd2+和Cu2+胁迫下叶绿素各值均呈下降趋势,而Cu2+胁迫对叶绿素的影响更大,说明Cu2+对黑藻叶绿体的毒害比Cd2+更大。随着Cd2+或Cu2+胁迫浓度梯度的增加,黑藻的叶绿素荧光参数(Fo、Fm、QYmax)呈显著下降趋势,(1-Qp_Lss)呈上升趋势,而NPQ_Lss先上升后下降。黑藻在不同重金属胁迫下的生理指标、荧光参数及成像特征等方面所表现出的变化差异性,反映出同等浓度下黑藻受重金属胁迫的影响程度为:Cd2+胁迫Cu2+胁迫;黑藻可以在Cu2+浓度低于1 mg/L的环境下具有正常的光合活性,可推测将黑藻用于低浓度Cu污染水域的修复;在Cu2+浓度达3 mg/L以上环境下黑藻即无法长时间生存,可推测黑藻可以作为Cd污染水环境的指示种。     

在全基因组范围内筛选酵母中砷抗性相关基因

砷化物是广泛应用的抗癌药物,特别是对白血病有显著疗效.然而,治疗过程中病人会因对砷化物具有耐药性而影响治疗效果,而目前对于砷抗性机制尚缺全面深入的研究.利用酵母作为模式生物,使用不同浓度的砷对由4757个酵母缺失型突变体组成的菌株库进行筛查.共鉴定出104个基因/开放阅读框(ORF),其缺失导致酵母对砷的抗性增加.生物信息学分析结果提示,这些基因与mRNA分解代谢、应激反应、组蛋白乙酰化和蛋白质合成及分解代谢等功能有关.同时这些基因中多于半数具有哺乳动物同源类似物.所以,进一步研究这些基因有望为人类砷化物的耐药性及毒性机制研究提供富有价值的新线索.