新基因功能研究的整体策略

随着生命科学的发展及研究领域的不断开拓,越来越多的未知新基因和基因的新功能被发现,这些基因功能的研究成为了后基因组时代的首要任务。作者对新基因的研究策略作了一个较为系统全面的综述。

基因功能研究策略

美国塞莱拉遗传信息公司通过人类基因组计划，于2001年在美国《科学》杂志和英国《自然》杂志上联合宣布，他们绘制出了准确、清晰、完整的人类基因组图谱。基因组计划完成后，新的难题摆在了科学家的面前，那就是基因功能的研究以及怎样提高基因功能研究的效率等问题。对于一种基因，阐明基因的结构与生物学功能、基因的结构与生物学和临床医学之间的相互关系以及新基因表达调节的机制，是目前基因的分子生物学研究领域中最具挑战性的工作。当前主要采用以下技术。

我国复旦大学率先发现哺乳动物基因功能研究利器——PB转座因子

综合2005年7月25日东方网及2005年7月26日《新民晚报》消息，复旦大学发育生物学研究所的许田教授的研究小组，在世界上率先发现了一种哺乳动物基因功能研究的重要工具——PB（PiggyBac）转座因子（transposable element），并将这种源于飞蛾的转座因子用于小鼠和人类细胞的基因功能研究，在世界上首先创立了一个高效、实用的哺乳动物转座因子系统，为大规模研究哺乳动物基因功能提供了利器。该成果已发表于2005年8月12日出版的国际权威杂志《细胞》，而且是该期杂志的封面文章，这种发表方式对于我国科学界来说尚属首次。

小麦控制籽粒大小基因功能研究取得新进展

<正>近日,西北农林科技大学生命科学学院赵惠贤教授团队在小麦控制籽粒大小基因克隆及功能研究方面中取得新进展:克隆得到位于小麦第7条同源群染色体短臂上CYP78A家族的新基因Ta CYP78A3;利用BSMV-VIGS技术沉默Ta CYP78A3基因在小麦籽粒中的表达,导致小麦种子大小降低11%(P<0.01);通过转基因拟南芥过表达Ta CYP78A3基因,导致拟南芥种子增大11%~47%(P<0.01)。进一步的细胞学观察和分子水平检测。

基因功能研究工具VIGS在植物中的应用

病毒诱导基因沉默（virus induced gene silencing,VIGS）是一种根据植物反抗病毒入侵机制而开发的RNA沉默技术。它利用病毒载体携带目的基因片段在寄主体内产生双链RNA从而诱导目的基因沉默。该技术的应用依赖于植物体内发生的精密且有效的分子调控网络与合适的侵染条件。相较于其他的植物诱变技术,VIGS有着其独特的优势,目前不仅在模式植物中有所应用,而且在诸多其他的单子叶及双子叶植物中也有报道。此外,随着新的载体系统、侵染条件与检测手段等不断出现,VIGS技术越来越多的特点被大家发现,并成为基因功能研究的得力工具。

拟南芥基因组研究进展

拟南芥基因组全序列在 2 0 0 0年底已完全测定并公开发表 ,这是第一个经完全测序的开花植物。序列的获得为进行大规模高等植物基因的鉴定、基因结构与功能的分析、基因表达与调控的研究奠定了坚实物质基础 ,并将改进和发展一系列进行功能基因组研究的方法与技术。

基因治疗技术发展在耳聋治疗研究方面的应用

基因治疗是指将外界正常或治疗基因,通过载体转移到人体的靶细胞,进行基因修饰和表达,从而改善疾病的一种治疗手段。基因治疗的概念最早是在1972年由Friedmann和Roblin提出[1]。既往以同源重组（Homologous Recombination,HR）修复机制为基础的基因打靶（gene targeting）技术在研究基因功能方面发挥重要作用并用于基因治疗的探索。

无辅助病毒HSV-1载体介导LacZ基因在培养皮层神经元中的表达

目的:探讨无辅助单纯疱疹病毒(herpessimplexvirustype 1,HSV 1)载体的包装及其介导LacZ基因在体外培养神经元表达的作用, 解决该载体系统在包装及体外培养神经元应用中的有关问题。方法:将一组含HSV 1基因组的粘粒以限制性内切酶PacⅠ酶切、纯化后,与含LacZ和酪氨酸羟化酶 (tyrosinehydroxylase,TH)及神经微丝(neurofilament,NF)嵌合启动子的HSV 1质粒DNA在脂质体作用下,共转染 2 2细胞;在 34℃条件下培养 72h,收获病毒颗粒。将含病毒颗粒的上清液,加入BHK细胞培养液中,继续培养 24h后,加X gal染液作用 4h,观察表达LacZ基因的蓝染细胞。取培养第 3天的胚胎大鼠大脑皮层神经元,加入含病毒颗粒的培养液,过夜后更换新鲜培养液,分组继续培养 1, 7和 14d,进行X gal染色,光镜下观察。结果:包装形成的病毒颗粒感染BHK细胞, 24h后可见表达LacZ基因的蓝染细胞;感染培养第 3天的皮层神经元,继续培养 1, 7和 14d后均可见蓝染神经元。结论:无辅助病毒包装系统能够使含TH NF嵌合启动子的HSV 1载体形成有效的病毒颗粒,并且在体外培养神经元中持续稳定地表达外源基因,为在神经系统进行基因转移和基因功能研究提供了有效的工具。

DNA微阵列技术的研究应用进展

ＤＮＡ微阵列技术（ＤＮＡ ｍｉｃｒｏａｒｒａｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）是近几年发展起来的应用 ＤＮＡ微阵列进行基因功能研究的新的生物技术。根据近几年文献结合国内ＤＮＡ微阵列产品综述微阵技术及其在基因功能研究，疾病分型，基因诊断以及新药筛选中的研究应用进展。

RNA干扰致基因表达沉默细胞模型的建立

目的探讨siRNA和shRNA在基因功能研究中的应用。方法用化学方法合成siRNA,以及用常规的分子克隆方法构建shRNA表达载体。以人类K562细胞为实验对象,采用lipofectamine将MDM2基因的siRNA和shRAN表达载体导入细胞后,用多重RT鄄PCR和Westernblot检测目标基因MDM2的表达水平。结果K562细胞瞬时转染MDM2siRNA48h后,MDM2蛋白质表达下降超过60%;稳定转染shRNA表达载体后,MDM2基因在mRNA和蛋白质表达水平下降超过70%。实验结果表明成功地建立了MDM2表达下调的实验细胞模型。结论siRNA和shRNA都能有效地导致目标基因表达沉默,在基因功能研究中瞬时转染和稳定转染需要配合使用以获得更理想的实验结果。

RNA干涉的分子机制及技术研究进展

RNA干涉(RNA interference，RNAi)现象广泛存在于从真菌到植物、从无脊椎动物到哺乳动物的各种生物中，属于转录后水平的基因沉默(PTGS)。它利用双链RNA(dsRNA)特异性地降解相应序列的mRNA成为siRNA，从而特异性地阻断相应基因的表达，本文重点介绍了RNA干涉的分子机制及技术应用等方面的进展，RNA干涉在后基因组时代的基因功能研究和药物开发中将具有广阔的发展前景。

RNAi技术在胰腺癌研究中的应用进展

在后基因组时代,基因功能的研究以前所未有的速度快速发展,各种研究基因功能的新技术不断涌现.RNA干扰(RNA interference, RNAi),一种新的、强有力的研究工具,在功能基因组学领域具有巨大的应用潜力.

Dicer蛋白在RNA干涉中的作用研究进展

近年来,对功能基因组的研究使人们对基因功能的认识不断深入。后基因时代的来临,又使基因功能研究备受瞩目。RNA干涉对基因表达的抑制为我们提供了新的研究工具。RNA干涉(RNAi)是将双链RNA(dsRNA)导入细胞引起特异基因mRNA降解的一种细胞反应过程。它是转录后基因沉寂(PTGS)的一种。本文简要介绍RNAi的发生机制及该过程中重要分子Dicer的研究进展。

人巨细胞病毒潜伏感染机制的研究进展

人巨细胞病毒可通过原发感染或者潜伏感染再激活而广泛传播.基于对人巨细胞病毒AD169株和Towne株基因测序的完成,以及人巨细胞病毒的基因功能研究及其相关动物模型如小鼠模型、猪模型、恒河猴模型等的研究,人巨细胞病毒感染的潜伏机制研究取得了一定进展.本文从人巨细胞病毒的感染机制、免疫应答和免疫逃避三方面对人巨细胞病毒潜伏感染机制的研究现状进行简要综述.

RNA干扰在抑制PRRSV复制上的研究进展

猪繁殖与呼吸综合征（Porcine reproductive and respiratory syndrome,PRRS）是由猪繁殖与呼吸综合征病毒（Porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV）引起猪的一种病毒性疾病,给养猪业造成了巨大的经济损失。

液压信号与植物水分胁迫信号传递研究

在干旱环境中,植物茎部会在茎部产生的液压信号的影响下出现相应的反应,植物ABA水平提高。本文,笔者介绍了液压信号的提出及其证明,在此基础上阐述了液压信号与ABA信号之间的关系。

复旦大学利用转座子发明创新转基因小鼠制作方法

复旦大学科研人员将一种源于粉纹夜蛾的PB（PiggyBac）转座因子用于小鼠和人类细胞的基因功能研究，在世界上首次创立了一个高效实用的哺乳动物转座因子系统，为大规模研究哺乳动物基因功能提供了新方法。该成果由国际顶级生命科学杂志《细胞》（CELL）于2005年8月12日作为封面文章发表。