影响动物细胞同源重组发生与基因打靶效率的分子机制

真核细胞的基因打靶是基因结构与功能研究的一种非常有价值的技术,也是可应用于基因治疗的具有潜力的工具。有2个限制因素束缚真核细胞基因打靶的发展,即同源重组(HR)率非常低而随机整合率非常高。通过特定基因的过表达或表达干涉,使一些参与DNA重组的蛋白表达水平瞬间改变,可能会增加HR率,降低随机整合率。本文列举了一些与HR相关的候选基因,详细介绍了其中的Rad52上位簇基因,还讨论了打靶载体的设计与修饰、DNA转染方法的有效性等。     

柔红霉素产生菌SIPI-1482中dnmV基因功能的阻断及恢复

dnmV基因产物为柔红霉素生物合成途径中TDP-6-脱氧己糖C4酮基还原酶,破坏该基因能阻断柔红糖胺的合成,进而阻断柔红霉素的产生。从天蓝淡红链霉菌(S. coeruleorubidus)SIPI-1482基因组DNA中经PCR扩增出dnmV及其上游dnmU基因片段,并由此构建了用于阻断dnmV基因的同源重组质粒pYG817,转化SIPI-1482菌株后成功地破坏了dnmV基因,发酵结果显示阻断突变株不再代谢产生柔红霉素,为引入新的基因来改变代谢产物的糖基结构打下了基础。通过导入dnmV基因表达质粒可重建该突变株的生物合成途径,恢复产生柔红霉素,但产量比出发菌株要低。     

藏系绵羊ZFX/ZFY基因片段进化分析

目的:获得X染色体、Y染色体在进化上是独立进行的依据.方法:用PCR方法扩增并克隆藏系绵羊ZFX/ZFY基因片段并测序,对ZFX/ZFY基因片段进行了序列比对.结果:扩增的ZFX/ZFY基因片段长度为447bp,该对基因比对结果是总的同源相似率为80.76%,ZFY基因的同源性在96.4～99.3%之间,而ZFY基因的同源性在95.3～98.4%之间;在相应148个氨基酸中,ZFX基因的氨基酸差异为2个,而ZFY基因的氨基酸差异为12个.结论:在进化过程中ZFY基因比ZFX基因更活跃,而ZFX基因较为保守,为研究X染色体、Y染色体在进化上的差异提供参考.     

rimJ基因缺失不影响大肠杆菌BL21(DE3)生长的温度敏感性

目的:研究rimJ基因对大肠杆菌BL21(DE3)菌株生长的温度敏感性的影响。方法:利用SceⅠ-Red同源重组技术将大肠杆菌BL21(DE3)基因组中的rimJ基因缺失,得到rimJ缺失突变菌;比较缺失突变株和原始菌株在不同温度(25℃、37℃、42℃)下的最大比生长速率,利用统计学方法分析rimJ基因的缺失对BL21(DE3)菌株生长的温度敏感性是否有影响。结果:rimJ基因被成功敲除;统计分析结果表明缺失突变株和原始菌株的最大比生长速率没有明显区别。结论:rimJ基因缺失对大肠杆菌BL21(DE3)生长的温度敏感性无影响。     

生物信息学在植物谷氨酰胺合成酶同工酶基因研究中的应用

介绍了生物信息学在植物谷氨酰胺合成酶同工酶基因研究中的应用进展。     

五龙鹅MHC ClassⅠ基因克隆及同源建模研究

主要组织相容性复合体(MHC)与动物机体对外源性抗原的免疫应答之间存在关联。从GenBank/DDBJ/EMBL基因库中读取鸡、其他鸟类、爬行类和哺乳类的MHC ClassⅠ基因进行序列分析设计引物, 使用LA-PCR法从五龙鹅的基因组中克隆了MHC ClassⅠ基因序列(DNA序列和mRNA序列GenBank登录号分别为: AM114925和AM114924), 并分析其基因组结构。运用生物信息学技术对测序结果进行分析显示: 基因组DNA由8个外显子和7个内含子组成, 与鸡基因序列同源率为60.8%~64.1%, 与人的同源率为42.9%。分子进化树进一步揭示了五龙鹅与鸡、其他鸟类、爬行类、哺乳类以及人类的进化关系, 同源建模分析发现该基因由氨基末端结构域和羧基末端结构域构成。     

丙肝病毒非灵长类同源病毒的研究进展北大核心CSCD

丙型肝炎病毒(Hepatitis C virus,HCV)是一种危害人类健康的病原体,感染人体后极易导致慢性肝炎,并能引起肝纤维化或脂肪肝,可能进一步发展成为肝硬化、肝癌等终末期肝病。尽管已被发现20多年,丙肝病毒的来源以及进化途径一直没有确定。与此同时,缺乏合适的动物模型严重阻碍HCV致病机理的研究。从2011年起,随着新型测序技术的应用,多种丙肝非灵长类同源病毒相继被发现,这些研究成果将在研究丙肝病毒来源、进化途径以及相关动物模型建立中起重要作用。     

‘寒富’苹果二倍体及其同源四倍体叶片超微结构和叶绿素荧光参数特征

采用扫描电镜和石蜡切片法,以‘寒富’苹果二倍体及经秋水仙素加倍获得的同源四倍体植株为材料,比较两种倍性植株叶片超微结构、叶绿素含量及叶绿素荧光参数的日变化规律。结果显示:(1)与二倍体植株相比较,其同源四倍体叶片厚度、栅海比、气孔长、气孔宽、分别增加了15.1%、16.1%、70.5%、27.2%,而气孔密度显著减少了58.7%;其同源四倍体叶保卫细胞中叶绿体数和叶绿素含量分别比二倍体植株高出125.3%、37.7%。(2)‘寒富’苹果同源四倍体与其二倍体的叶绿素荧光参数PSⅡ的原初光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ的潜在光化学效率(Fv/F0)和以吸收光能为基础的光合性能指数(PI)值的日变化趋势相似,但PI平均值比二倍体显著高出38.6%。研究表明,同源四倍体较二倍体叶片在形态上更大、更厚,气孔更大、密度更小,栅海比更大,表现出抗病的叶片结构;同时同源四倍体较二倍体含有更高的叶绿素含量,表现更优良的光合特性。     

分枝杆菌噬菌体重组系统及其应用

噬菌体是微生物遗传学研究的有力工具及源泉.分枝杆菌噬菌体也是构建分枝杆菌,尤其是结核分枝杆菌遗传研究工具的基础.目前,基于分枝杆菌噬菌体重组酶的重组系统是国际热点.总结了近年来基于分枝杆菌噬菌体Che9c重组酶gp60、gp61所构建的分枝杆菌重组工程体系及其在分枝杆菌基因组研究方面的应用,并结合实验室工作展望了其研究前景.该体系不依赖细菌自身的RecA系统,不需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶,不需要复杂的体外操作,只需表达分枝杆菌噬菌体重组酶,从而使结核分枝杆菌基因敲除、基因敲入及点突变和构建分枝杆菌噬菌体突变株更方便.这为分枝杆菌及其噬菌体基因诱变及基因功能研究提供了迅捷的新途径.     

通过分析来自Pyrococcus abyssi的腈水解酶中带电基团位置变化探讨蛋白耐热机制

蛋白含带电侧链基团的氨基酸的位置对蛋白质的热稳定性有很大的影响,目前,往往采用蛋白质结构模型"静态"分析这一影响。本文以1株耐热的腈水解酶作为研究对象,构建并异源表达了该酶,对其酶学性质进行初步分析。利用Discovery Studio对该酶进行同源建模,得到空间结构。将此空间结构利用Gromacs软件在不同温度下进行分子动力学(MD)模拟,使用Macrodox软件计算蛋白质所有带电氨基酸残基的包埋率与溶剂可接触性面积(SA),发现在不同温度下,部分氨基酸带电基团的SA值会发生显著变化。说明通过静态分析并不一定能够得到非常准确的结果,而应进行动态分析。