丹参功能基因组学研究Ⅰ——cDNA芯片的构建

目的:构建丹参cDNA芯片,为基因表达谱研究提供条件。方法:采用CTAB法提取丹参根总RNA,采用Pharmacia公司QuichprepTMMicro mRNA Purifi Cation Kit分离mRNA后,通过在cDNA分子两端加上EcoRⅠ/NotⅠ接头,在T4多核苷酸激酶的作用下磷酸化,与表达载体λZAP Express Predigested Vector连接,然后用包装蛋白在体外包装连接产物,感染E.coliXL1-Blue MRF’构建成cDNA文库。挑取分离良好的噬菌斑进行PCR扩增,经过电泳检测、纯化、再次电泳检测后得到的克隆用于芯片点制。以丹参actin基因作为阳性对照,不含DNA的点样液和Poly A为阴性对照。结果:cDNA文库插入片段长度为500～2 500 bp。共得到4 354个克隆用于芯片点制。单色荧光(Cy3)杂交显示,阳性对照均出现杂交信号,阴性点没有杂交信号。整张芯片背景清晰,漏点少,杂交点为完整的圆形,芯片质量完好。结论:该芯片的制作为首张有关道地药材的cDNA芯片,为丹参功能基因组的研究提供了强有力的工具。

Micro-Tom番茄矮化微型机制及其在植物功能基因组学研究中的应用

Micro-Tom番茄植株矮小,生长密度高,生命周期短,容易被高效转化,成为功能基因组学研究的新型模式植物。文章对Micro-Tom的由来和生物学特征作了概述,重点阐述了Micro-Tom矮化微型的遗传机制以及该番茄在功能基因组学研究中的应用和遗传转化体系研究的进展。

功能基因组学的研究内容与方法

基因组学的研究已从结构基因组学转向功能基因组学.综述了功能基因组学研究的内容和方法,主要包括应用微点阵、基因表达系列分析(SAGE)、蛋白质组、生物信息学等方法来研究基因组表达概况、基因组多样性。

VIGS:植物功能基因组学研究的革命

病毒诱导基因沉默(virus induced gene silencing,VIGS)技术是一种RNA介导的抗病毒防御反应机制,目前在植物反向遗传学领域已经表现出巨大的潜力。VIGS技术不仅优于传统的植物转基因技术,方法简便,高效耐用,而且具有高通量特性。在功能基因组学领域的研究中,这些优越性已经使VIGS技术成为最具吸引力的首选技术手段。目前,VIGS体系应用最成功的植物是病毒学家常用的模式植物-本氏烟草(Nicotiana benthamiana),与此同时,也在努力改良VIGS技术,使其能够在包括单子叶植物在内的其它物种中得到广泛应用。我们讨论的重点是针对利用VIGS技术来确定基因功能,该技术已经在抗病性,逆境胁迫,细胞信号传导以及次生代谢生物合成途径研究中显示出相关基因功能的多样性,并随之构建出一系列新的相关模型。

植物转座子及其在功能基因组学中的应用

转座子作为插入突变原或分子标签被广泛应用于基因的分离和克隆，且因其独特的性质已成为发现新基因和基因功能分析的有效工具。本文综述了植物转座子及其作为基因分离和克隆工具的研究进展，并讨论其在植物基因功能研究方面的应用。

功能基因组学和代谢组学技术在植物次生代谢物合成及调控研究中的应用

植物次生代谢是植物在长期进化过程中与环境相互作用的结果,由初生代谢派生.萜类、生物碱类、苯丙烷类为植物次生代谢物的主要类型,其代谢途径多以代谢频道形式存在,具有种属、生长发育期等特异性.该文从植物次生代谢物的分类、代谢途径及代谢调控基因工程等方面展开论述,介绍了次生代谢物的生物合成途径,以及利用基因工程等技术对植物次生代谢途径进行遗传改良等方面的研究进展,为全面认识植物代谢网络、合理定位次生代谢及其关键酶、促进野生植物资源可持续利用等提供理论依据.

功能基因组学与代谢工程:微生物菌种改进与生物过程优化

代谢工程是用现代基因工程技术对细胞性质进行改进.代谢工程包括3个重要步骤:细胞途径的修饰(合成),修饰后细胞表型的严格评价(表型表征),根据评价结果设计进一步的修饰(优化设计).其中“组学”技术(基因组学、转录物组学、蛋白质组学、代谢物组学、代谢通量组学等)在表型表征中起着极为重要的作用.此外,由于细胞的性质不仅与其基因组密切相关,而且也与细胞所处的微观及宏观环境条件(底物种类与浓度、pH、温度、溶氧、生物反应器的混合与传递特性等)密切相关,因此在菌种改进过程中就要密切结合这些实际的环境条件对所得的菌株用上述“组学”技术进行表型表征,从而使所开发的代谢工程菌株满足包括环境条件影响在内的整个生物加工过程优化的需要.本文结合国际上的发展及作者的研究实践,综述了近几年基于功能基因组学的代谢工程研究发展情况.

水稻突变体与功能基因组学

突变体是功能基因组学研究的重要材料。本文综述了水稻突变体的创制方法、变异的机制、水稻突变体/基因分类和数量、克隆的水稻重要基因的研究进展,包括1698个水稻突变体/基因的分类和43个克隆的水稻突变体基因,并提出了利用水稻突变体的展望。

病毒诱导的基因沉默及其在植物功能基因组学研究中的应用

病毒诱导的基因沉默(VIGS)是植物体中天然存在的一种抵御外源核酸入侵的防御系统,正常情况下保护植物免受病毒的侵染.植物的这种防御机制可被病毒RNA激活,属于转录后基因沉默现象.如果在病毒载体中插入目标基因片段,侵染寄主植物后,植物会表现出目标基因功能丧失或表达水平下降的表型.利用这种机制,可以确定基因功能.目前,这种技术有望发展成为一种简单、快速、高通量的分析已知序列基因功能的方法.文中综述了VIGS技术的原理与发展,并讨论该技术在植物功能基因组学研究中的应用前景.

苔藓植物小立碗藓,功能基因组学研究新的模式系统

苔藓植物具有相对简单的发育模式,单倍体的配子体在其生活史中占主导地位,作为研究植物生物学过程的模式系统具有诸多的优越性。苔藓植物小立碗藓能够高效地通过同源重组的方式将外源核酸整合到其核DNA,这就使得基因打靶在此物种中就像在小鼠胚胎干细胞和酵母中一样成为一个非常便利的技术。另外由于小立碗藓与高等植物在生物特征上有很大相似之处加之具有其他诸多优越性,它有望成为一个诱人的植物生物学和功能基因组学研究的模式系统。

植物功能基因组学研究技术及其在林木中的应用

介绍了近年来植物功能基因组学研究技术包括表达序列标签、基因表达的系列分析、DNA微阵列、反向遗传学的发展及其在植物,特别是在林木中的应用进展。

代谢组学研究——功能基因组学研究的重要组成部分

代谢组学 (metabolomics)是上世纪 90年代中期发展起来的一门对某一生物或细胞所有低分子量代谢产物进行定性和定量分析的一门新学科。本文对代谢组和代谢组学的含义、代谢组学与其它组学的区别和关系、代谢组学研究的历史沿革、代谢组学在功能基因组学研究中的作用、代谢组学的研究现状与应用概况、代谢组学研究的技术等方面内容进行了介绍 ,并对当前代谢组学研究中存在的问题以及今后的发展趋势试作了探讨 ,提出了我国科学工作者利用代谢组学研究技术进行功能基因组学研究的必要性和可能性。

奶牛乳房炎相关基因的功能基因组学研究进展

功能基因组学是在基因组水平上系统、全面的分析基因的功能,主要研究技术有差异显示反转录PCR、表达序列标签、基因表达系列分析、微阵列、RNA干涉、蛋白质组学及生物信息学等。综述了功能基因组学主要研究技术及其在奶牛乳房炎相关基因的表达、抗性候选基因的鉴定、病原菌蛋白质组学、基因治疗等方面的应用研究进展。

植物功能基因组学研究进展

对植物功能基因组学的研究方法进行了论述,包括微阵列或DNA芯片、EST技术、SAGE技术、蛋白质组学技术、反向遗传技术及生物信息学技术等,对植物功能基因组学研究中可能遇到的问题进行了分析。

植物功能基因组学研究的有效工具——RNAi技术

综述了RNA干扰的机制以及在生物体内的功能等方面的研究进展 。

植物反转录转座子及其在功能基因组学中的应用

高等植物中的反转录转座子是构成植物基因组的重要成分之一。它分病毒家族和非病毒家族两类,病毒家族包括反转录病毒和类似于反转录病毒的非病毒转座子,病毒家族中的反转录转座子可再细分为Ty3 gypsy类和Ty1 copia类;非病毒家族可细分为LINE类和SINE类。正常情况下大部分反转录转座子不具有活性,某些生物或非生物因素胁迫可激活部分反转录转座子转座。反转录转座子自身编码反转录酶进行转录,以“拷贝-粘贴”的转座模式导致基因组扩增和进化。具有活性的反转录转座子通过插入产生新的突变,可作为一种基因标签技术,应用于功能基因组学研究,并成为研究植物基因功能和表达的重要技术平台。本文综述了近几年来在植物反转录转座子方面的研究进展,主要包括植物反转录转座子的结构、特征、活性及其对基因组的影响和它们在功能基因组学中的应用。

植物功能基因组学的发展现状与发展趋势

本文将评述植物功能基因组学研究领域最新的发展状况及其趋势。