昆虫水平基因转移及其研究进展

水平基因转移(horizontal gene transfer,HGT)是生物体获得遗传信息的方式之一,对生物体进化起重要作用。近年来,越来越多昆虫中的水平基因转移现象被报道,如在鳞翅目(如家蚕、甜菜夜蛾、小菜蛾、斜纹夜蛾)、半翅目(如柑橘粉蚧、烟粉虱)、鞘翅目(如咖啡果小蠹、米象、光肩星天牛)、膜翅目(如金小蜂)、双翅目(如果蝇、白纹伊蚊)等昆虫中广泛存在水平转移基因,且不同的水平转移基因对昆虫的营养合成与共生、吸收与消化、毒素产生与解毒、生长和发育、体色改变等方面有着重要作用。本文结合国内外专家学者的相关报道,就HGT的研究步骤与技术方法、评判HGT发生的方法、昆虫HGT的供体与功能几个方面进行了总结和讨论,以期更加深入地了解水平基因转移现象,为探究水平基因转移的作用机制、理解昆虫的进化、遗传和行为、并将水平基因转移应用到农业生产中为农业害虫的绿色防治提供更多思路。

植物间水平基因转移——基因交流新途径及其农业利用潜力

水平基因转移(horizontal gene transfer, HGT)指通过受精以外的方式进行的跨物种遗传物质传递,是原核和真核生物基因组构成的重要来源,对生物进化具有重要推动作用。近年来,基因组测序技术的发展进一步证明了植物之间存在着大量的水平基因转移事件。文章主要对国内外植物间水平基因转移的途径、转移的基因分类,以及水平基因转移在农业中的应用潜力等方面进行了综述和讨论,分析了当前植物水平基因转移研究存在的问题,并就未来基础理论研究及利用的方向作了展望。

基于16S rRNA研究铜污染对土壤细菌群落、抗生素抗性基因及基因转移的影响

对经0、200、400 mg·kg^(-1)Cu^(2+)处理的3个种植池土壤分别采样,并对所有样品进行16S rRNA高通量测序。结果表明:铜污染改变了土壤中的细菌群落结构,抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes, ARGs)与基因水平转移(horizontal gene transfer, HGT)相关基因的丰度随Cu^(2+)浓度的升高而增加。富集的抗性基因大多为多药耐药基因。这表明铜胁迫会改变土壤中细菌群落结构,促进HGT,同时使ARGs富集。

细菌外膜囊泡介导水平基因转移机制研究进展

细菌可以通过多种水平基因转移方式,如自然转化、转导、接合等,在微生物种群内交换遗传物质,进行细菌种内和种间交流。外膜囊泡是新发现的一种水平基因转移方式,它是细菌在自然生长过程中分泌的纳米级球状结构,可以作为载体携带核酸、酶、毒素和毒力因子等多种生物分子进行远距离运输。目前已有多项研究报道了细菌外膜囊泡的组成成分、生物合成和转移传播机制。本文就外膜囊泡在水平基因转移机制方面的研究进展进行综述。

水平基因转移促进细菌耐药性传播机制的研究进展

细菌耐药基因在全球的快速扩散加速了多重耐药菌的出现,而多重耐药细菌所致感染对人类生命健康具有严重的威胁,成为了临床抗感染治疗的新挑战,受到了全世界的关注。细菌在随机的基因突变和抗菌药物压力筛选后累积抗菌药物抗性基因(ARGs)通过垂直传递遗传给子代细菌,而水平基因转移(HGT)途径则使得ARGs在不同的菌株、菌种间甚至属间迅速传播,造成更大的危害。细菌基因水平转移是指遗传物质在细菌之间进行互相转移而并非通过遗传复制给子代的过程。主要存在3种机制:接合、转导和转化。目前普遍认为HGT的3种机制中,接合对细菌间ARGs的转移贡献最大,但转导和转化对ARGs的水平转移尤其是在亲缘关系较远的细菌间扩散所起到的作用也不可忽视。本文将讨论3种HGT机制对细菌ARGs的扩散所起到的作用,充分了解HGT的作用机制将为监测和控制细菌多重耐药提供基础。

《Cell》:首次发现母亲和婴儿机体肠道微生物组之间或许存在水平基因转移现象

围产期是机体认知和免疫系统发育的关键窗口,其会通过母体和婴儿的肠道微生物组以及其代谢产物而促进。近日,一篇发表在国际期刊《Cell》上的研究显示,研究者发现了一种新型的母婴微生物组传播模式,即在围产期内母体肠道中的微生物会与婴儿肠道中的微生物共享基因,而且这种模式从婴儿出生前就已开始,并会延伸到其出生后的头几周,这种水平基因转移就能允许母源性的微生物影响婴儿机体微生物组的功能,而微生物组菌株本身并没有进行持续性的传播。

电击基因转移系统的研究

电击法是一种新的生物技术，其转化效率是用化学法所得不到的．ＬＮ—１０１和ＬＮ—２０１是两种基因脉冲导入系统，能提供可以控制的高压、大电流脉冲。

造血干细胞的基因转移与基因治疗

DNA重组技术的发展为人类疾病的治疗开辟了一条新的途径,这就是基因治疗。基因治疗自创立以来,在许多方面取得可喜进展。80年代末以来,人类某些疾病的基因治疗已从基础研究阶段进入了临床试验期。 造血干细胞是各系血细胞的原始细胞,作为基因治疗的靶细胞,它具有自我更新和向各系分化的双重特性,加之易于采集、便于操作与回输,因而倍受基因治疗研究者的重视。近年来,随着造血干细胞的分离、纯化技术及骨髓造血干细胞移植技术的发展,有关的基因转移与基因治疗研究也迅速发展。

泥鳅受精卵的电脉冲基因转移

鱼类具有怀卵量大、受精卵易得,容易进行体外操作、人工孵化及培育等优点,使得它成为转基因动物研究的极好材料。1985年朱作言等首次发表了转基因鱼研究的初步结果,随后又建立了较为完整的转基因鱼模型,并获得了可遗传的转基因鱼及其子一代。这一研究现已扩展到了十多个国家和地区的几十个实验室。已有的研究成果表明,鱼类基因转移与传统育种技术相结合,将有可能带来育种史上的革命,并建立定向、快速的鱼类育种新技术。已发表的转基因鱼研究。

报告基因在监测基因转移中的应用新进展

从实用意义上来说,基因转移不仅包括对目的基因转移的成功与否进行监测,而且包括预期的转基因表达模型的建立。这种转化体的检测和筛选往往存在很大的困难。由于应用以GFP和luc为基础的报告分子能够对转入基因的表达进行灵敏而无害的监测,因而大大地推动了基因转移技术的发展。对GFP分子的改进,使其在各种基因转移过程中得到了更加广泛的应用。随着成像技术日益成熟,luc测定的高灵敏性。

大珠母贝精子介导外源基因转移研究

将大珠母贝(PinctadamaximaJameson)精子与“全鱼”GH基因重组体pCAgcGH和pCAgcGHc的线性DNA混合,温育30min,经6次、27、10kV脉冲电处理后,与卵子受精,得到若干贝苗。从贝苗中提取DNA,经PCR扩增和Southernblot分子杂交表明,部分受体带有外源基因,当与精子温育的外源基因浓度分别为2μg/mL,6μg/mL及18μg/mL时,相应贝苗携带外源基因比率分别为56%,20%和50%。即在此范围内,基因转移的阳性率与外源基因的浓度呈正相关。

几种玉米基因转移技术的研究及转基因植株的获得

用基因枪、超声波和子房注射法转化玉米,所用质粒pB48.415带有3＇端截短的Bt毒蛋白基因和潮霉素磷酸转移酶(hpt)基因。用基因枪轰击玉米胚性愈伤组织和幼胚,超声波处理玉米胚性愈伤组织,用自制的微玻针注射授粉后10～20h的玉米子房,均已成功地获得了转Bt基因的玉米植株。点杂交和Southern吸印杂交的结果都证明在转基因玉米植株中存在Bt毒蛋白基因。

野生稻有利基因转移研究进展

稻属有 2 2个种 ,包括 2 0个野生稻种和 2个栽培稻种 ,现已命名AA、BB、CC、BBCC、CCDD、EE、FF、GG和HHJJ9个基因组。野生稻是一个重要的有利基因库 ,包含对各种生物胁迫的抗性和非生物胁迫的耐性基因。就野生稻的有利性状、野生稻有利基因转移研究进展作了概述 ,并对野生稻有利基因分子标记定位研究 。

家蚕性连锁平衡致死系性别控制基因转移方法研究

利用家蚕性连锁平衡致死系可实现专养雄蚕的目的。但现行蚕品种缺乏平衡致死系的性别控制基因 ,不能人为控制性别。本文通过一个生物实例 ,介绍一个把家蚕性连锁平衡致死的性别控制基因导入现行品种的方法 ,使现行品种也具有性别控制能力 。

水平基因转移

简要介绍了水平基因转移(horizontalgenetransfer,HGT)的基本概念以及进行转移的主要方式:由质粒或病毒等介导的水平基因转移和基因的"直接"水平转移。并结合基因组序列分析,重点阐述远缘生物之间发生的广泛的基因交流,以及其与进化、系统发育和基因工程生物安全性问题的探讨。

中华蜜蜂精子介导egfp基因转移

中华蜜蜂Apis cerana cerana是一种真社会性昆虫，也是我国重要的经济昆虫。本实验目的是为了检测精子是否可以作为载体将外源egfp基因介导转入中华蜜蜂。首先将雄蜂精子与线性化的质粒DNA共浴，然后通过人工授精技术将精子导入处女王，再对实验蜂群后代进行分析。结果显示EGFP蛋白在一群实验组蜂的1～2日龄小幼虫中表达较强，能检测到0．01％～0．02％荧光阳性小幼虫个体；通过PCR和RT—PCR技术分析，证实转入的外源egfp基因获得表达。实验结果表明精子载体法能够用于中华蜜蜂外源基因的转移和表达。

总DNA介导鱼类基因转移的初步研究

自七十年代我国开始将外源总DNA转移技术应用于棉花和水稻品种改良的研究中,但至今尚未见有关鱼类总DNA转移成功的报道。本实验采用显微注射和精于载体的方法将鲫鱼肝总DNA转移到红鲤受精卵,利用鯽鱼和红鲤在孵化前后色素表达的差异来筛选转移基因个体。此方法无需克隆目的基因及DNA重组操作,而且筛选简便,目的在于探讨总DNA转移方法应用于鱼类品种改良的可能性。

携带绿色荧光蛋白基因的逆转录病毒载体的构建及其介导的T细胞基因转移研究

为了构建含绿色荧光蛋白(greenfluorescentprotein,GFP)基因的逆转录病毒载体和研究逆转录病毒对T细胞的感染能力,利用亚克隆技术将磷酸甘油酸激酶启动子(phosphoglyceratekinasepromoter,PGK)基因和GFP全长cDNA插入逆转录病毒载体pLXSN,采用磷酸钙沉淀法将重组载体转染PA317包装细胞,G418筛选出抗性克隆,收集滴度最高的病毒上清感染NIH3T3和T细胞,在倒置荧光显微镜下观察GFP表达情况。结果表明;重组逆转录病毒载体转染PA317包装细胞后,可在荧光显微镜下观察到GFP的表达。G418筛选后,含GFP的逆转录病毒可感染原代培养的T细胞。结论:逆转录病毒载体能够快速、稳定地将外源基因转移至T细胞,可作为介导T细胞基因转移的重要工具。

白细胞介素2基因转移的肿瘤细胞克隆的建立及其体内外生长特性的研究

为了开展ＩＬ－２基因转移后免疫原性增强的新型瘤苗抗肿瘤作用的研究，须首先获得ＩＬ－２基因转移后、能够高分泌ＩＬ－２的肿瘤细胞并确定其生长特性。本室构建了含５６３ｂｐ的小鼠ＩＬ－２全长ｃＤＮＡ的真核表达载体ＢＭＧＮｅｏ－ＩＬ－２，采用磷酸钙ＤＮＡ共沉淀法将ＢＭＧＮｅｏ－ＩＬ－２转移入Ｂ１６黑色素瘤细胞中，通过Ｇ４１８抗性筛选、有限稀释法及活性检测，获得一株高分泌ＩＬ－２（５０６Ｕ／ｍｌ）克隆，并经Ｓｏｕｔｈｅｒｎ印迹法证实ＩＬ－２基因已转入该克隆中。结果表明ＩＬ－２基因转移的肿瘤细胞体外生长能力没有明显变化，但体内致瘤原性显著下降，从而为制备新型瘤苗打下了基础。

白细胞介素4基因转移的肿瘤细胞体外生物学特性及体内致瘤性的研究

观察了白细胞介素４（ＩＬ－４）基因转移的肿瘤细胞体内致瘤性的变化。构建了含５００ｂｐ的小鼠ＩＬ－４ｃＤＮＡ的真核表达载体ＢＭＧＮｅｏ－ＩＬ－４．用该表达载体将ＩＬ－４基因转移至小鼠Ｂ１６黑色素瘤细胞，通过Ｇ４１８抗性筛选、有限稀释法及ＩＬ－４活性检测，获得了高分泌ＩＬ－４的黑色素瘤细胞克隆株并经Ｎｏｒｔｈｅｒｎ印迹鉴定，将其接种于小鼠皮下后观察到肿瘤生长缓慢、小鼠存活期延长，表明高分泌ＩＬ－４的细胞克隆株体内致瘤性显著下降。该结果为进一步研究肿瘤的ＩＬ－４基因治疗打下了基础。