基于CRISPR/Cas系统的多重基因编辑与调控技术

规律成簇的间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats, CRISPR)及其相关Cas蛋白所构建的CRISPR/Cas系统是古细菌或细菌中特有的一种获得性免疫系统。研究人员将其开发成基因编辑工具之后,凭借其高效、精准和通用性强等优点迅速成为合成生物学领域的热门研究方向,在生命科学、生物工程技术、食品科学及农作物育种等多个领域引发了革命性的影响。目前基于CRISPR/Cas系统单基因编辑与调控技术日益完善,但在多重基因编辑和调控方面仍存在挑战。本文聚焦基于CRISPR/Cas系统的多重基因编辑与调控技术开发及应用,针对单个细胞内实现多位点基因编辑或调控和细胞群体内实现多位点基因编辑或调控技术,依据作用原理对其进行了系统总结和阐述,包括基于CRISPR/Cas系统的双链断裂、单链断裂以及多重基因调控技术等。这些工作丰富了多重基因编辑与调控的工具,为CRISPR/Cas系统在多领域的应用作出了贡献。     

PCR-特异探针杂交检测肿瘤组织 Ki-ras 基因点突变

用福尔马林固定-石腊包埋的人肿瘤组织切片,经脱腊处理直接用 PCR(poly-merase chain reaction)技术扩增 Ki-ras 癌基因序列中包括12,13位密码子的 DNA片段,并分别以5种含特异突变点的寡核苷酸探针代替3′端引物,经 PCR 扩增的产物作为点突变的阳性对照.用上述五种探针进行选择性斑点杂交,检测了人肺癌及结直肠癌组织的 Ki-ras 基因12及13位点突变.为了封闭杂交时的非特异结合,采用野生型冷探针与标记的含突变点的探针同时进行杂交的方法,有效地消除了杂交过程中可能产生的假阳性,而不影响真阳性反应的出现.因而增加了检测的可靠性.     

利用噬菌体展示技术筛选草鱼呼肠孤病毒VP39蛋白相互作用多肽

VP39是草鱼呼肠孤Ⅲ型病毒(GCRV GenotypeⅢ, GCRV-Ⅲ)S9基因编码的蛋白,为研究VP39蛋白在GCRV-Ⅲ感染草鱼细胞过程中行使的生物学功能,将克隆VP39基因序列并构建原核表达载体pET32a-VP39,通过原核表达得到VP39-HIS融合蛋白;利用VP39蛋白溶液免疫小鼠,制备鼠抗VP39多克隆抗体,通过Western Blot对抗体进行评估;利用制备的多克隆抗体探究GCRV-Ⅲ感染细胞过程中VP39蛋白表达动力学;利用噬菌体展示技术筛选与VP39蛋白特异性结合的多肽序列并进行分析。SDS-PAGE电泳结果显示, VP39-HIS融合蛋白可良好溶于PBS中,蛋白大小约为39 kD; Western Blot检测表明实验所制备的VP39多克隆抗体在1:10000稀释比例下,既能识别原核表达的VP39-HIS融合蛋白,也能识别GCRV-Ⅲ感染CIK细胞后表达的VP39蛋白,具有良好的效价与特异性;在病毒侵染过程中, VP39前期表达量较少,在中后期大量表达;噬菌体展示技术筛选出两条多肽与VP39蛋白有高度亲和性,经过在NCBI上比对后发现草鱼基因组中有7个基因与筛...     

火龙果溃疡病菌实时荧光定量PCR内参基因的筛选

火龙果溃疡病是由火龙果溃疡病菌引起的重要真菌病害,近年来在世界火龙果产区的爆发严重影响了火龙果产业的发展。为研究火龙果溃疡病菌响应逆境胁迫的基因表达和功能,需要筛选火龙果溃疡病菌在各种条件下表达稳定的内参基因。以火龙果溃疡病菌菌株LJ02为研究对象,以在马铃薯葡萄糖液体培养基（PDW）培养的菌丝体为对照组,以在LB培养基培养的菌丝体和分别在添加过氧化氢、吡唑醚菌酯和苯醚甲环唑的PDW培养的菌丝体为处理组。利用实时荧光定量PCR技术以及内参基因稳定性评估软件（geNorm、NormFinder、Bestkeeper和RefFinder）,评估18个候选内参基因（CYT1、SDH2＿1、TBCC、SUI1、RPL19、PPH、ATP5B、UBE2＿16、RPL13、UBE2＿2、PRS17、SUCLA2、ATP5A、TUB1＿2、ACT1、EFTU、EF1A和GAPDH）的表达稳定性。结果显示,火龙果溃疡病菌的18个候选基因在上述培养条件下的Ct值介于14.80-24.66之间,表达水平适中;稳定性最高的内参基因是CYT1,其次为SUI1,GAPDH和ACT1的稳定性最差;最少使用2个内参...     

微生物修复农田土壤重金属污染技术分析

文章通过了解微生物修复的基本定义与特征,结合农田土壤整体重金属污染情况,有针对性地引入了微生物修复技术,并观察其修复实况,分析微生物修复农田土壤重金属污染的效果,并基于此不断调整与优化修复方案,希望最大程度地发挥微生物修复技术的作用。这对于农田土壤的可持续、高效利用具有基本的保障意义,并能为后续相关研究提供可参考数据。     

11种灭活型样本保存液对病毒核酸保护效果的比较

收集11种不同厂家的灭活型样本保存液,将甲型流感病毒加入保存液和生理盐水中,在4℃、25℃和37℃条件下保存0 h、2 h、4 h、6 h和24 h后,分别提取各组的病毒核酸,并通过逆转录实时荧光PCR检测病毒载量变化,以探究不同样本保存液对病毒核酸保护效果是否存在差异。结果发现不同样本保存液中的病毒载量随保存时间和温度变化存在显著差异。据此可将11种灭活型样本保存液的保存效果分为四类：(1)优秀产品：在任一温度（4℃、25℃、37℃）条件下,即使保存24h时病毒核酸都未发生明显降解,占比27.2%(3/11);(2)良好产品：低温（4℃）和室温（25℃）情况下核酸未出现降解,但在高温（37℃）条件下6 h后保存效果明显下降,占比27.2%(3/11);(3)合格产品：低温（4℃）条件下对病毒核酸具有较好的保护效果,但在室温（25℃）和高温（37℃）情况下随保存时间延长其保护效果显著下降,占比18.1%(2/11);(4)不合格产品：任一保存条件下对病毒核酸的保护效果都较差,甚至加入病毒后立即导致病毒核酸发生快速降解,占比27.2%(3/11)。以上结果说明不同厂家样本保存液对病毒核酸...     

污水处理和固废处理行业臭气治理技术及其应用研究

随着我国城镇化进程的持续推进,人们的生活质量和环保意识正在不断提高,工业化发展的同时也引发了诸多环保问题,其中臭气问题尤其引起人们的关注。在这种情况下,各工业企业纷纷开始研究各种方法用于去除臭气,尤其是污水处理和固体废弃物处理领域的企业更加积极采用先进技术除臭。有效地使用除臭技术,不但可以减轻环境污染问题,而且可以为人们创造更加良好的生活环境。基于此,文章以污水处理和固废处理行业的臭气治理为切入点,阐述了具体的治理技术,并对其应用进行分析,以期为臭气治理技术的完善和我国生态环境的可持续发展作出贡献。     

拟南芥ACOL8基因在乙烯合成与响应中的功能分析

植物激素乙烯在多种生理生化过程中发挥重要作用,但其在特定组织器官中的合成机制尚不完全清楚。拟南芥中存在12个功能未知的ACC氧化酶类似蛋白（ACO-like homolog,ACOL）,运用基因定点编辑技术构建了ACOL8的功能丧失型突变体,发现该基因的突变削弱了经典的乙烯“三重反应”。与野生型相比,突变体黄化幼苗下胚轴及主根的长度显著增加,这与突变体对外源ACC的敏感性下降现象一致。同时还发现ACOL8基因的表达受乙烯信号的正反馈调控,EIN3过表达增强其表达水平,而etr1-3的突变则产生相反效应。再者,在正常条件下,ACOL8基因的突变并未影响拟南芥的生长;但在盐胁迫条件下,突变体的根冠比显著下降,这说明该基因参与植物的盐胁迫响应。综上,这些结果说明ACOL8可能具有ACC氧化酶的功能,参与乙烯的合成与响应。