高通量测序技术及其在表观遗传学上的应用

DNA测序技术是现代生命科学研究的重要工具之一,而高通量测序技术在全基因组的研究中发挥着越来越重要的作用。简要回溯DNA测序技术的产生与发展,着重从PCR扩增测序和单分子测序两个方面全面描述了高通量测序中众多代表性的技术及直接测序技术,并从DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA调控等方面阐述了高通量测序技术在表观遗传学上的运用。     

植物MYB蛋白与其靶定DNA结合位点之间的相互作用

MYB转录因子是植物转录因子中最大的家族之一,在植物生长发育和对环境胁迫的应激反应中发挥重要作用。MYB蛋白通过识别和结合特定的DNA序列调控靶基因的表达,进而发挥其多样性的作用。近几十年来,MYB蛋白与其靶定DNA结合位点之间的相互作用研究取得了很大的进展。主要综述了植物MYB蛋白与DNA的结合特性及其DNA结合位点的序列特异性,并对检测蛋白质与DNA之间相互作用的新兴技术做了简要阐述。     

红藻氨酸癫痫大鼠海马GFAP基因调控蛋白表达的变化

目的和方法：用Southwestern印迹从红藻氨酸（KA）癫痫大鼠海马结构中筛选调控胶质原纤维酸性蛋白（GFAP）基因表达的DNA结合蛋白;并观察其在海马内表达变化的规律,旨在从基因调控水平深入探讨癫痫反复发作形成的神经病理学机制。结果：Southwestern印迹的实验显示海马结构内有两种调控GFAP基因表达的序列特异的DNA结合蛋白,分子量分别为39kDa和35.5kDa;KA后1d,两种调控蛋白的表达即开始增加,5－7d时表达显著增加,3周时表达最多,3个月时表达仍很高。结论：KA通过上调调控GFAP基因表达的转录因子,使海马GFAP过量表达,提示该转录调控因子很可能参与一次KA后癫痫反复发作的形成。     

保安湖沉积物和间隙水中氮和磷的含量及其分布

保安湖沉积物中氮(N)的含量平均为5.20mg/g,平面分布以桥墩湖区含量最高。沉积物中磷(P)的含量平均为0.75mg/g,平面分布以扁担塘湖区含量最高。沉积物间隙水中总氮的平均含量为3.63mg/L,无机氮中以氨氮的含量最高,占总氮的57.2%;间隙水中总磷的含量平均为0.098mg/L,磷酸盐占总磷的50.0%.间隙水中氮和磷含量的平面分布差异不明显。间隙水中氮和磷的含量比湖水中含量高,但除氨氮外,一般不超过5倍,表明湖水和沉积物间隙水之间营养交换十分强烈。       

用人DNA介导的基因转移修复中国仓鼠细胞的HPRT缺陷

 中国仓鼠卵巢细胞(CHO-K1)经N-甲基-N'-硝基-N-亚硝基胍(MNNG)诱变和6-巯基鸟嘌呤(6-TG)选择,得到稳定的次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HPRT)缺陷细胞株,酶活性仅为野生型的6.5％。用磷酸钙共沉淀法和电脉冲法向HPRT-细胞转移人宫颈癌细胞(HeLaS_3)基因组DNA,纠正了CHO细胞的HPRT缺陷。酶活性提高了6.9倍,达到野生型的45％。用Alu序列探针进行分子杂交,证实经过基因转移并连续传代15次以上的受体细胞中含人DNA序列。表明人的有关基因已稳定地整合到CHO细胞的染色体中。     

氯化钇和氯化镨引起的人淋巴细胞DNA分子损伤的研究

用单细胞凝胶电泳法检测了稀土化合物氯化钇和氯化镨对人外周血淋巴细胞的ＤＮＡ损伤效应。结果表明,与对照相比,３种不同浓度的氯化钇和氯化镨均可引起淋巴细胞ＤＮＡ受损后ＤＮＡ迁移率的显著升高,受损伤细胞的百分率与对照差异明显,提示氯化钇和氯化镨具有一定的遗传毒性。     

DNA存储中的编码技术

脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic Acid, DNA)是一种天然的信息存储介质,具有存储密度高、存储时间长、损耗率低等特点。在传统存储方式不能满足信息增长的需求时,DNA数据存储技术逐渐成为研究热点。DNA编码是用尽可能少的碱基序列无错的存储数据信息,包括压缩(尽可能少的占用空间)、纠错(无错存储)和转换(数字信息转为碱基序列)3部分。DNA编码是DNA存储中的关键技术,它的结果直接影响存储性能的优劣和数据读写的完整。本文首先介绍DNA存储的发展历史,然后介绍DNA存储的框架,其中重点介绍DNA编码技术,最后对DNA存储中的编解码技术的未来发展方向进行讨论。     

机械点样DNA微点阵技术及其在基因表达分析上的应用(Ⅰ)

从芯片制作、芯片杂交、芯片扫读与图像分析,基因表达数据分析等方面,详细介绍了机械点样DNA微点阵技术及其应用于多基因表达分析的基本步骤与原理。     

基因组编辑对酿酒酵母DNA的损伤作用及修复响应

【目的】为了研究基因组编辑工具CRISPR/Cas9和CRISPR/Cpf1所产生的DNA双链断裂(DNA doublestrandbreak,DSB)对酿酒酵母DNA的损伤作用及修复响应情况,对比化学物质甲基磺酸甲酯(methyl methanesulfonate,MMS)对酿酒酵母基因组DNA的损伤和修复,阐明编辑细胞在细胞水平和转录水平上的变化。【方法】起始细胞分为两种情况,包括未进行细胞周期同步化和被α-因子同步化细胞周期至G0/G1期。检测CRISPR/Cas9和CRISPR/Cpf1处理后编辑细胞的生长情况。利用流式细胞术检测编辑细胞的细胞周期延滞的情况。利用荧光定量PCR检测编辑细胞和MMS处理细胞后DNA损伤响应关键基因转录表达水平的变化情况。【结果】起始细胞无论是未同步化还是同步化,其生长均受到基因组编辑抑制,细胞存活率降低,细胞周期被滞留在G2/M期,而MMS处理导致细胞周期S期的滞留。此外,随编辑时间的延长,突变率增加,细胞存活率降低。CRISPR/Cpf1编辑细胞的突变率和存活率均低于CRISPR/Cas9,由此可见,CRISPR/Cpf1对细胞的损伤强度高于CRISPR/Cas9。两种编辑均诱导酵母DNA损伤响应关键基因RNR3及HUG1转录水平显著上调,并且CRISPR/Cpf1介导的上调幅度大于CRISPR/Cas9,但两者均低于MMS的处理。【结论】本研究解析了CRISPR/Cas9和CRISPR/Cpf1介导的基因组编辑在细胞水平和转录水平上对DNA损伤作用及修复响应,初步揭示了酿酒酵母应对不同类型的DSB损伤时响应程度的差异,为提高基因组编辑工具的编辑能力和评估基因编辑安全性提供了重要依据。     

鸭类mtDNA限制性酶切图谱的比较研究

本文报道了番鸭、建昌鸭、杂交鸭(♀建昌鸭×(?)番鸭)和北京鸭的mtDNA限制性酶切图谱。限制性内切酶HindⅢ、PsiⅠ、BamHⅠ和EcoRⅠ在番鸭mtDNA上分别有(?)、2、2和1个酶切位点。建昌鸭、杂交鸭和北京鸭的mtDNA限制性酶切图谱完全一致。以上4种内切酶在这3种鸭子mtDNA上分别有5、4、2和1个位点。比较研究4种限制性图谱,我们得到三点结论:(1)鸭类mtDN种间差异程度很高;(2)家鸭很可能不存在mtDNA种内异质现象;(3)鸭类mtDNA为母性遗传。