基于CRISPR/Cas系统的单碱基编辑技术研究进展*

基于CRISPR/Cas系统出现的单碱基编辑技术可以实现高效且简便的单个碱基的替换编辑,其原理是将胞嘧啶脱氨酶(cytosine deaminase)或腺苷脱氨酶(adenosine deaminase)与Cas9n(D10A)形成融合蛋白,通过CRISPR/Cas精准识别和定位DNA上的靶位点后,利用胞嘧啶脱氨酶或腺苷脱氨酶将靶点距离sgRNA位点基序(protospacer adjacent motif,PAM)序列端的4~7位的单个碱基发生单碱基转换或颠换。对基于CRISPR/Cas系统的单碱基编辑技术发现的历史、组成和分类、工作原理进行了概述,并总结了该系统最新进展及应用。     

酵母杂交系统在CRISPR/Cas9基因编辑系统脱靶率研究中的应用*

目的:为提高CRISPR/Cas9(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein 9)靶向性奠定基础,同时证明酵母杂交系统在研究CRISPR/Cas9脱靶效应中的应用价值。方法:以实验室前期构建成功的activase基因编辑水稻株为研究对象,先采用T7核酸内切酶Ⅰ法初步预测30株基因编辑水稻株的脱靶率。随后以酵母杂交系统进一步预测脱靶率以及研究sgRNA结构对脱靶率的影响。首先,将activase靶向基因的标准sgRNA(standard sgRNA)和短sgRNA(truncated sgRNA)分别克隆至CRISPR/Cas9系统表达载体pDW3769中,构建对应的重组载体pHZ2和pHZ4,转化至YPH499酵母单倍体形成重组酵母YpHZ2和YpHZ4;其次,根据脱靶位点预测选择7组脱靶序列A、B、C、D、E、F、G以及靶向序列,分别克隆至包含报告基因mCherry的高拷贝载体pDW3133和低拷贝载体pDW3134,构建相应的高拷贝重组载体pHZ5、pHZ7、pHZ9、pHZ11、pHZ13、pHZ15、pHZ17和pHZ19,以及对应的低拷贝重组载体pHZ6、pHZ8、pHZ10、pHZ12、pHZ14、pHZ16、pHZ18和pHZ20,转化至YPH500酵母单倍体,构建重组酵母YpHZ5-20。随后,重组酵母YpHZ2和YpHZ4与重组酵母YpHZ5-20分别杂交,挑取双倍体酵母菌落,在不同的时间段下检测荧光数值,根据荧光值定量预测脱靶率。结果:酵母培养144~192 h时荧光最为显著,脱靶序列sgRNA与靶向基因sgRNA同源性越高,越易造成脱靶,但短sgRNA较标准sgRNA脱靶率低。根据水稻植株的脱靶检测显示脱靶率约20%,基于酵母杂交的检测结果显示脱靶率为20%~28%。结论:酵母细胞进入稳定期时荧光值最为显著,且与载体的拷贝数量成正比。sgRNA序列以及长短结构可影响CRISPR/Cas9的基因靶向性。两种方法的脱靶率预测结果相当,表明酵母杂交系统在评价CRISPR/Cas9系统的脱靶率以及研究脱靶影响因素中具有良好的应用价值。     

慢性乙肝病毒感染患者肝纤维化、肝功能及Th1/Th2细胞因子水平变化及恩替卡韦干预研究

摘要 目的：研究慢性乙肝病毒（HBV）感染患者肝纤维化、肝功能及Th1/Th2细胞因子水平的变化情况,并分析恩替卡韦干预对慢性HBV感染患者相关指标的影响。方法：选择2016年4月至2018年1月我院收治的120例慢性HBV感染者为研究对象,其中慢性乙肝轻度50例、中度24例、重度21例、肝硬化者25例,并选择同期于我院进行体检的50例健康者为健康对照组,分析不同病情慢性HBV感染患者血清中的肝纤维化指标[透明质酸（HA）、Ⅳ型胶原（ⅣC）,层粘连蛋白（LN）、III型前胶原肽（PC III）]、肝功能指标[丙氨酸转氨酶（ALT）、天冬氨酸转移酶（AST）]及Th1/Th2细胞因子[干扰素-γ（IFN-γ）、白介素-2（IL-2）、白介素-4（IL-4）、白介素-6（IL-6）]的变化,慢性HBV感染患者按照随机数字表法分为观察组和对照组,对照组给予还原型谷胱甘肽和复方甘草酸苷等常规护肝治疗,观察组在对照组基础上另口服恩替卡韦分散片治疗,对比两组治疗前后各指标水平。结果：慢性HBV感染患者的肝纤维化指标、肝功能指标及Th1/Th2细胞因子IL-4、IL-6等指标水平均显著高于健康对照组,且随着病情的加重呈逐渐上升趋势;而IFN-γ和IL-2水平均低于健康对照组,随着病情的加重而逐渐降低（P<0.05）。治疗后两组血清肝纤维化指标（HA、ⅣC、LN、PC III）、肝功能指标（ALT、AST）以及IL-4、IL-6水平均显著低于治疗前,且观察组低于对照组（P<0.05）。治疗后两组血清IFN-γ、IL-2水平均高于治疗前,且观察组高于对照组（P<0.05）。结论：慢性HBV感染患者存在肝纤维化水平上升、肝功能受损及Th1/Th2细胞失衡,恩替卡韦联合常规护肝治疗可有效纠正患者的Th1/Th2细胞失衡,减轻患者的肝纤维化,改善其肝功能。     

碱性成纤维细胞生长因子对激光烧伤大兔皮肤愈合的影响分析

摘要 目的：探讨碱性成纤维细胞生长因子对激光烧伤大兔皮肤愈合的影响分析。方法：通过热辐射仪激光灼烧对大兔耳朵进行烧伤处理,根据实验需求,将其随机分为三组：对照组,bFGF组,bFGF + DAPT组。通过ImageJ软件测量伤口面积和疤痕组织的厚度,并定期计算残余伤口面积率和疤痕指数。通过组织学分析大兔伤口愈合的新血管生成量。通过蛋白印迹分析Notch1、Jagged1和Hes1的蛋白表达。通过免疫荧光分析愈合后的皮肤中α-SMA,Col I和Col III的相对蛋白水平。结果：bFGF组较对照组的疤痕指数降低（P<0.05）,bFGF+DAPT组较bFGF组疤痕指数升高（P<0.05）。bFGF组较对照组的愈合面积增加（P<0.05）,bFGF + DAPT组较bFGF组愈合面积降低（P<0.05）。与对照组相比,bFGF组的愈合时间明显缩短,较低的残余伤口面积和较低的疤痕指数（P<0.05）,而bFGF + DAPT组表现出明显的愈合延迟和较高的疤痕指数（P<0.05）。bFGF组较对照组的新血管生成量增加（P<0.05）,bFGF + DAPT组较bFGF组心血管生成量减少（P<0.05）。bFGF组较对照组的肉芽组织平均厚度增加,表皮间隙的闭合百分比升高（P<0.05）,bFGF + DAPT组较bFGF组肉芽组织平均厚度增加、表皮间隙的闭合百分比减少（P<0.05）。H＆E染色进行组织学分析发现,与对照组和bFGF + DAPT组相比,bFGF组出现明显的再上皮化和新血管形成,愈合效率较高（P<0.05）。bFGF组较对照组Notch1、Jagged1和Hes1的蛋白表达升高（P<0.05）,bFGF + DAPT组较bFGF组Notch1、Jagged1和Hes1的蛋白表达降低（P<0.05）。bFGF组较对照组?琢-SMA,Col I和Col III的蛋白表达降低（P<0.05）,bFGF + DAPT组较bFGF组表达升高（P<0.05）。结论：bFGF可以通过促进ESC的增殖并通过激活Notch1 / Jagged1途径抑制其向肌成纤维细胞（Myofibroblasts,MFB）的分化加快伤口愈合,减少疤痕形成。     

CRISPR/Cas9介导靶向敲除拟南芥BRI1突变体的鉴定

以拟南芥(Arabidopsis thaliana)油菜素内酯受体BRI1为目的基因,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术定向编辑拟南芥BRI1,以期获得更多BRI1的突变体,为后续BRI1功能的进一步深入研究奠定基础。通过筛选转基因植株,对编辑后的BRI1进行测序分析,结果显示该突变体中BRI1基因序列由于新碱基的插入导致提前终止。同BRI1强突变体bri1-710一样,相比于野生型对照均对BL处理不敏感,但相比于bri1-710,该突变体植株较大,暗示BRI1 N端可能在BR信号途径中有重要作用。因此该研究可为后续进一步研究拟南芥及其他同源物种的BRI1功能提供可靠的参考依据。     

肿瘤坏死因子α刺激基因/诱导蛋白-6的抗炎作用研究进展

炎症损伤是众多临床疾病的病理学基础,常可引起严重并发症甚至导致死亡。然而传统临床治疗不仅方法有限,且效果不佳。近年研究报道,肿瘤坏死因子α刺激基因/诱导蛋白-6(tumor necrosis factor alpha stimulated gene/inducible protein 6, TSG-6)可通过与体内相应的配体结合参与炎症反应的多个过程,并发挥抗炎和促进细胞外基质重塑等重要作用。本文就TSG-6的生物学特性、作用机制及其在病理性瘢痕、神经炎症、动脉粥样硬化和关节炎等多种疾病中发挥的抗炎作用作一综述。     

β-1,6葡聚糖酶前体编码基因Ss4p对甘蔗黑穗病菌分泌蛋白组的影响

甘蔗(Saccharum spp.)是世界也是中国主要的糖料作物.由甘蔗黑穗病菌(Sporisorium scitamineum)引起的甘蔗黑穗病是中国甘蔗生产上最主要的病害,每年造成重大损失.分泌蛋白在真菌侵染寄主植物与获取营养及病理过程起重要作用.本实验室在分析甘蔗黑穗病菌基因组与转录组数据时,发现1个与真菌细胞壁降解有关的β-1,6葡聚糖酶前体的基因Ssa4p.为了揭示Ssa4p对甘蔗黑穗病菌致病性和分泌蛋白组的影响,本研究利用CRISPR/Cas9和T-DNA双元载体所构建的甘蔗黑穗菌基因敲除系统,成功获得了Ssa4p基因的失活突变株.ΔSsa4p突变株(Δ35-Ssa4p)与野生型菌株JG36的配合能力降低且致病性减弱.用iTRAQ方法对Δ35-Ssa4p和野生型菌株的分泌蛋白组进行比较分析,共鉴定到蛋白质1430个,其中上调差异表达蛋白质685个,下调差异表达蛋白质745个.GO功能富集分析及KEGG分析表明,差异蛋白主要定位于无膜细胞器和核糖体,其功能包括参与核糖体、氨基糖和核苷酸糖代谢等生物学过程.本研究发现β-1,6葡聚糖前体影响植物病原真菌的分泌蛋白,加深了对真菌致病性调控机制的认识.     

应用GeneXpert MTB/RIF对肺外结核的快速检测及评估

目的评估GeneXpert MTB/RIF检测肺外结核分枝杆菌的准确性,并与传统方法进行比较。方法选取2016年6月至2017年6月在本院就诊的144例疑似肺外结核病患者,对所有标本分别进行金胺“O”荧光染色镜检、液体培养及药敏试验、固体培养及比例法体外药敏试验和Xpert法检测。结果收集的144例疑似肺外结核标本中,确诊108例,以胸水、淋巴结活检和脓液感染较多,另36例阴性患者中,10例为非结核分枝杆菌感染。Xpert试验的敏感性为28.73%,特异性为96.00%,其阳性预测值和阴性预测值均高于其他3种检测方法。在阳性检出率方面,Xpert试验高于涂片镜检(χ~2=17.39,P0.05)、低于液体培养(χ~2=8.64,P0.05),而与固体培养之间差异无统计学意义(χ~2=2.56,P0.05)。固体培养、液体培养和Xpert试验3种方法对结核分枝杆菌利福平耐药率检测差异无统计学意义(P0.05),耐药率分别为8.33%、9.68%和11.11%,且Xpert试验方法检测出2株耐多药结核分枝杆菌,平均耗时2.5 h。结论 GeneXpert MTB/RIF可以作为一种筛选及快速检测工具应用于肺外结核的诊断,同时可作为检测MDR-TB的一种指标。