源于甘草内生菌的甘草酸合成相关功能基因的宏基因组挖掘*

目的：甘草作为一种传统中药被广泛使用。甘草酸是甘草中的主要活性成分,为五环三萜类化合物,具有抗炎、抗病毒、肝保护等多种药理作用,而且近两年已被用于新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的临床治疗。随着代谢工程与合成生物学技术的发展,人们逐渐实现了甘草酸及其前体物的微生物合成。但由于植物基因与微生物底盘不适配等原因,已报道的生物合成法产量较低。近些年,研究者发现植物内生菌拥有丰富的功能特性,可作为植物活性产物合成的潜在资源,在代谢工程领域,具有重要的研究价值及巨大的市场应用前景。因此,拟对甘草内生菌群落进行深入研究,挖掘可用于甘草酸合成的微生物源功能基因。方法：从新疆塔城市额敏县采集了三年生乌拉尔甘草的主根样品,进行了内生菌群落的宏基因组测序,对数据进行了内生菌的群落结构及功能基因多样性分析,并通过功能基因注释与系统发育树分析,挖掘了可能参与甘草酸合成代谢的功能基因。结果：通过对群落结构进行丰度分析,发现甘草根部样品中的优势内生菌菌种为反硝化类固醇杆菌(Steroidobacter denitrificans)、苯丙酸杆菌(Phenylobacterium zucineum)、未分类苯基杆菌(unclassified Phenylobacterium)、苯基杆菌(Phenylobacterium sp.)等;通过COG数据库、KEGG数据库和CAZy数据库对其功能基因进行注释,发现在甘草内生菌中含有123个细胞色素P450(cytochrome P450,CYP450)及520个UDP-糖基转移酶(UGT)编码基因。结论：首次利用宏基因组测序与分析方法来了解乌拉尔甘草内生菌群落结构与功能基因组成,并证明了甘草内生群落中含有丰富的细胞色素P450及UGT编码基因,为后续全面、深入研究甘草内生菌的生物学功能,以及它们如何转变为甘草酸生物合成资源,奠定了理论基础。     

基于液体活检与二代测序解析肺腺癌患者靶向药耐药机制

表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂(EGFR TKI)是治疗非小细胞肺癌的一线药物,但在治疗过程中难以避免耐药性的产生.目前已知的获得性耐药机制主要包括EGFR T790M突变、HER2基因扩增、MET基因扩增、转分化等,并尚有15％～20％的患者的耐药机制不明.本研究发展了一种基于液体活检与高通量测序方式解析肺癌患者靶向药物耐药机制的方法.我们通过液体活检的方式取得了接受EGFR TKI治疗肺腺癌患者治疗前及EGFR TKI耐药后的胸腔积液样本,在对其中的肿瘤细胞进行富集后,通过基因组及转录组的高通量测序并结合生物信息学分析,解析耐药前、耐药后基因组变异以及基因表达的差异,进而探究该患者的靶向药物耐药机制,为制订新的治疗方案提供科学依据.     

基于16S rRNA高通量测序分析大泷六线鱼表皮粘液及肠道内容物微生物多样性

大泷六线鱼(Hexagrammos otakii)是一种具有代表性的高价值冷水性鱼类。通过分析大泷六线鱼表皮粘液及肠道内容物微生物菌群特征,了解其微生物多样性及所携带的自身特有的潜在病原微生物情况。采集设施化车间养殖的大泷六线鱼,提取表皮粘液和肠道内容物基因组DNA,通过16S rRNA高通量测序技术和生物学分析方法,对不同样本的V3+V4区基因文库进行分析。结果表明,大泷六线鱼表皮粘液和肠道内容物样本拥有共同的OTUs为33个,且Venn图呈现了不同来源样本之间的相似性和差异性。Rank-abundance曲线显示了不同样本的均匀度和丰富度,测序数据合理、可信。Alpha指数平均值显示肠道内容物微生物丰富度较高,而表皮粘液微生物多样性较高;Beta多样性显示了不同来源样本间的异质性及同一来源样本间的相似性。从门水平上看,优势菌门均为蓝菌门（Cyanobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）;而属水平结果不同,肠道内容物样本中优势菌属包括Streptophyta、芽孢杆菌属（Bacillus）、杆菌属（Bacillaceae_unclassified）、气单胞菌属（Aeromonas）及弧菌属（Vibrio）,表皮粘液样本中优势菌属包括Streptophyta、气单胞菌属（Aeromonas）、杆菌属（Bacillaceae_unclassified）、香味菌属（Myriudes）、假单胞菌属（Gemmobacter）及弧菌属（Vibrio）。Heatmap热图结果提示,不同微生物菌群结构发挥出不同生物学功能,其中未分类杆菌属、气单胞菌属、弧菌属、假单胞菌属等条件性致病菌的存在均可能导致病害的发生。因此,揭示表皮粘液和肠道内容物样本中微生物的多样性及主要病原菌属的特征对大泷六线鱼健康养殖和疾病防控具有一定的指导意义。     

基因编辑产品检测技术研究进展

当前国内外生物技术产业革命加速推进,以基因编辑为代表的转基因新技术发展迅猛,新基因、新性状、新产品不断涌现。围绕基因编辑产品的检测方法将成为转基因生物安全监管的重要一环和有效支撑。因此,基于测序技术、酶切技术、PCR技术和其他检测技术4个方面,总结了目前应用于基因编辑产品检测的一些技术方法,并对每种方法的优缺点进行了分析,以期为今后基因编辑产品的检测提供思路,做好转基因监管技术储备。     

基于高通量测序技术的细菌非编码RNA研究方法进展北大核心CSCD

细菌非编码RNA指细菌中不编码蛋白质,而以RNA的分子形式起调控作用的一类核酸分子。高通量测序技术的应用极大地推进了多种细菌中非编码RNA的发现工作,但由于现阶段对细菌非编码RNA特征的认识尚不够深入,该领域测序数据的生物信息学分析还存在许多不足。介绍了应用高通量测序技术研究细菌非编码RNA的两种主要技术——RNA-seq技术和d RNA-seq技术,对现行的筛选非编码RNA的生物信息学分析方法进行综述,并对该领域生物信息学分析策略的改进提出设想。     

黑老虎内生真菌及根际土壤真菌的群落结构与生态功能分析

为探讨黑老虎(Kadsura coccinea)根际土壤和组织内生真菌菌群的组成及其生态功能，该研究采用ITS高通量测序技术对成熟黑老虎(根、茎、叶)内生真菌及根际土壤真菌群落结构、多样性和生态功能进行了分析。结果表明：(1)从12个样品中共获得2 241个可操作分类单元(OTU),涉及10门、41纲、95目、212科、367属，内生真菌(根、茎、叶)和根际土壤真菌OTU数分别为386、536、258、1 435个，其中共有的OTU为18个。在门水平上，黑老虎内生真菌及根际土壤真菌优势群落均为子囊菌门和担子菌门，其中子囊菌门在叶和茎中占比分别高达96.99%和95.37%;在属水平上，黑老虎根际土壤真菌中腐生真菌被孢霉属占比较高(为13.5%),叶和茎等生长旺盛的组织中子囊菌门未分类属和痂囊腔菌属占比较高。(2)α多样性分析结果显示，黑老虎根际土壤真菌群落的丰度和多样性明显高于内生真菌，茎中内生真菌丰度显著高于根和叶，而根、茎和叶组织间内生真菌多样性差异不显著；PCoA分析结果显示，叶和茎的真菌群落结构相似性更高。(3)利用FUNGuild数据库进行的功能预测分析结果显示，黑老虎根际土...     

利用外显子测序在高度近视家系中鉴定一个新的NYX基因错义突变

高度近视是一种常见的眼科遗传性疾病,是导致患者视力丧失甚至失明的主要原因,其高患病率和高致盲率给广大患者的生活、工作、学习造成了极大的痛苦。在本研究中,我们收集到一个来自广西地区的三代高度近视家系,收集家系中17个成员的临床资料,抽取外周血,提取基因组DNA,应用外显子测序的方法分析所有外显子序列,运用Sanger测序在该家系中验证外显子测序的结果,发现NYX基因一个新的错义突变c.790A>T(p.N264Y)在该家系中与疾病表型共分离,在1000Genomes、ESP6500和ExAc等数据库及100例对照中,均排除该罕见突变。已有研究显示,NYX基因c.792C>G(p.N264K)突变与先天性静止性夜盲有关,表明NYX基因第264位氨基酸的不同变异可能导致不同的表型。我们的发现扩大了NYX基因的突变谱,为阐明其基因型-表型关系提供了有价值的信息。     

原麝和林麝冬夏两季粪便真菌菌群多样性

肠道微生物群对宿主健康的影响取决于饮食环境和宿主等因素.本研究通过Illumina MiSeq平台对冬、夏两季林麝和原麝粪便真菌ITS1区段进行测序,探究原麝和林麝肠道真菌菌群结构特性及季节因素对其多样性的影响.结果 表明,林麝和原麝肠道真菌组成中子囊菌门Ascomycota均为优势菌门,它们的相对丰度随物种和季节因素...     

共聚焦显微镜对蒸发过强型干眼眼表结构的观察

目的:干眼已成为影响人们生活质量的主要眼表疾病之一。有关干眼的研究已成为当今眼科的研究热点,本文通过激光共焦显微镜对蒸发过强型干眼患者眼表结构特征进行观察,从细胞层面对干眼进行研究。方法:海德堡激光共焦显微镜(HRT3)对35例(60只眼)干眼患者及35名(60只眼)正常人的角膜上皮层朗格汉斯细胞,睑板腺腺泡密度,睑板腺开口直径及形态进行观察,并对观察结果进行描述记录。结果:正常眼角膜中央上皮层朗格汉斯细胞(LC)个数的平均密度为58±19个/mm2,干眼组为(137±29)个/mm2,两者比较差异具有统计学意义(P0.05)。正常眼组角膜上皮下朗格汉斯细胞突起较短,分支较少,干眼患者角膜上皮下朗格汉斯细胞突起呈树支状,其突起较正常眼组数量多且长度较长,正常组睑板腺(MG)腺泡的平均密度为115±28个/mm2,干眼患者的睑板腺腺泡的平均密度59±16个/mm2,两者比较差异具有统计学意义(P0.05)。干眼组睑板腺腺泡内呈中等程度反光,对照组腺泡内呈低反光。正常组睑板腺开口呈圆形,内壁光滑,直径为62±14μm,干眼组睑板腺开口欠光滑,直径35±11μm,两者比较差异具有统计学意义(P0.05)。结论:共聚焦显微镜观察到在蒸发过强型干眼患者中,睑板腺腺泡直径增大,密度降低,睑板腺的开口直径变小,同时,角膜朗格汉斯细胞活化,数量增多,共聚焦显微镜可从细胞层面观察蒸发过强性干眼的眼表结构改变,使干眼病理变化的研究更为直观,为今后的进一步研究提供了更为准确的材料。