基于FactoryTalk View Site Edition与Access数据库的数据记录系统的研究

在FactoryTalkViewSiteEdition中,数据通常存储在内部的文件集中,无法打开此文件集查看数据,也无法对数据进行处理和运算。本文利用开放式数据库连接(OpenDatabaseConnection,ODBC)数据源与微软公司的推出的Access数据库进行连接,将想要处理的数据记录到Access数据库中,并可以将此结果在FactoryTalkView Site Edition中的趋势图中显示,另外后期可以将想要的数据从Access数据库中提取出来进行进一步处理和运算。

基于大规模RNA-seq数据绘制猪RNA编辑图谱的研究

【目的】A-to-I RNA编辑是一种由ADAR酶家族介导的共转录/转录后修饰,系统绘制猪的RNA编辑图谱,为猪的分子育种提供候选靶标。【方法】收集16种猪组织的3461个RNA-seq数据,采用生物信息学方法检测猪RNA编辑位点。【结果】共检测到130989个RNA编辑位点,其中,A-to-I RNA编辑位点有124208个。A-to-I RNA编辑位点特征分析表明,98.2%的位点位于重复区域,且主要位于猪特异性的SINE反转录转座子区域的PRE-1/Pre0_SS元件内。只有12.3%的A-to-I RNA编辑位点具有编码意功能。最后,本研究分析了7种组织(脂肪、大脑、大肠、小肠、骨骼肌、肝和肺)的特异性A-to-I RNA编辑位点,脂肪组织特异性位点宿主基因的功能富集分析表明,这些基因在与细胞脂质代谢过程、脂质代谢过程、硫酯代谢过程等相关的信号通路中富集。在这些通路中,与脂肪沉积相关的基因有PDK1、ACSL1和PDE3B等。【结论】绘制了猪的RNA编辑位点图谱,为猪的分子育种提供了候选靶点。

Genome editing opens a new era of genetic improvement in polyploid crops

Sequence-specific nucleases(SSN) that generate double-stranded DNA breaks(DSBs) in genes of interest are the key to site-specific genome editing in plants. Genome editing has developed into one method of reducing undesirable traits in crops by the induction of knockout mutations. Different SSN-mediated genome-editing systems, including LAGLIDADG homing endonucleases or meganucleases, zinc-finger nucleases, transcription activator-like effector nucleases and clustered regularly interspaced short palindromic repeats, are emerging as robust tools for introducing functional mutations in polyploid crops including citrus, wheat, cotton, soybean, rapeseed, potato, grapes, Camelina sativa,dandelion, and tobacco. The approach utilizes knowledge of biological mechanisms for targeted induction of DSBs and their error-prone repair, allowing highly specific changes at designated genome loci. In this review, we briefly describe genome-editing technologies and their application to genetic improvement of polyploid crops.

乳酸菌基因组编辑技术研究进展

乳酸菌是一类重要的工业微生物,具有多种益生功能。目前关于其代谢功能改造、蛋白功能鉴定和挖掘优良功能基因等的研究主要依赖于传统的同源重组技术,但该技术效率低下,耗时且操作繁琐,严重制约了乳酸菌在基因水平的改造。因此建立稳定、高效的乳酸菌基因编辑方法,借助基因编辑技术挖掘功能基因、解析代谢途径、改良工业菌株等是十分有必要的。文章综述了乳酸菌基因编辑技术及其原理,并对这些技术在乳酸菌基因组上的应用现状和亟待解决的问题进行了分析总结,展望了乳酸菌基因组编辑技术的未来发展趋势,以期为乳酸菌功能基因鉴定及遗传改良提供参考。

CHO细胞多基因工程改造策略的建立及应用

近年来,中国仓鼠卵巢(Chinese hamster ovary, CHO)细胞工程改造主要通过敲入或敲除基因来改变细胞某个单一功能,而敲入和敲除的基因往往无法在单次实验操作中同时发挥相应的功能,限制了多基因同步改造的应用。该研究选取细胞凋亡通路中抗凋亡蛋白即B淋巴细胞瘤-2(B-cell lymphoma-2, Bcl-2)基因为敲入基因、蛋白岩藻糖基化通路中岩藻糖合成关键酶即岩藻糖转移酶8(fucosyltransferase 8, FUT8)基因为敲除基因作为模型,利用CRISPR/Cas9技术建立定点同步敲入敲除基因编辑策略。利用该策略获得的单克隆细胞株Bcl-2蛋白过表达且FUT8蛋白酶功能缺失。经传代培养发现,由建立的定点同步敲入敲除基因编辑策略获得的细胞株在60 d内所编辑的基因表达稳定。相较于原野生型细胞,该细胞株表现出对血清剥夺的耐受度更高以及对死亡的抵抗能力更强。由此说明基于定点同步敲入敲除基因编辑策略具备一定可行性,可用于重组蛋白生产的CHO工程细胞株的构建。

红莲型细胞质雄性不育水稻线粒体atp6基因转录本的编辑位点研究

以红莲 (HL)型水稻细胞质雄性不育系A、保持系B及杂种一代F1为材料 ,首次比较研究了红莲型水稻线粒体atp6基因转录本的编辑位点及各位点的编辑频率 .结果表明atp6基因的转录本有 18个编辑位点 ,其中有 15个发生在密码子的第一和第二位点上 ,这些位点的编辑最终会导致氨基酸种类的变化 .18个编辑位点在A、B和F1中没有差异 ,但各位点的编辑频率在引入了核恢复基因的条件下发生了较大的变化 ,完全编辑的比例增加 .这些结果首次证明HL型细胞质雄性不育与线粒体atp6转录本的编辑有一定相关性 。

水稻线粒体coxⅡ基因转录本的编辑位点研究

RNA编辑是指由RNA水平的核苷酸改变所引起的密码子发生变化的一种预定修饰,它的发现是近年来对分子生物学中心法则的重要补充。本文以红莲型(HL)水稻细胞质雄性不育系粤泰A,保持系粤泰B和杂种F_1(不育系A与恢复系71068的杂交一代)为材料,首次研究了线粒体基因coxⅡ转录本的编辑位点。coxⅡ基因的转录本有15个编辑位点,其中有14个发生在密码子的第一和第二位点。这14个位点的编辑可改变氨基酸的种类,并导致所编码蛋白的疏水性以及所编码蛋白在氨基酸序列上的保守性增加。

CRISPR/Cas9定点编辑水稻LOC_Os05g31750基因位点及靶修饰位点遗传稳定性研究

为明确CRISPR/Cas9系统中Cas9蛋白的持续剪切是否会导致原已突变的靶位点在水稻代际之间传递时再次产生新的突变,本研究以水稻粳稻品种台北309为转基因受体材料,通过CRISPR/Cas9技术定点编辑了水稻基因位点LOC_Os05g31750,并获得了6株靶位点敲除成功的T_0转基因突变体植株,经三代种植收获后,进一步对携带Cas9基因的T_1和T_2群体进行靶修饰位点PCR扩增测序检测。结果表明,来源于2个T_0纯合双等位突变体T_0-8和T_0-12的所有测试后代群体的靶修饰位点序列都与对应的T_0突变体保持一致,进一步证明CRISPR/Cas9基因编辑水稻的靶修饰位点在代际之间可以稳定遗传。本研究结果为利用CRISPR/Cas9基因编辑突变体的遗传后代进行基因功能丧失后的表型分析提供了参考依据。

CRISPR/Cas技术的研究进展

定点基因编辑技术是目前研究的热点,它对于基因功能研究、寻找合适药物作用靶标具有重要意义。成簇规律间隔短回文重复序列/成簇规律间隔短回文重复序列关联蛋白(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated proteins,CRISPR/Cas)技术作为一种新兴的定点基因编辑技术工具应用范围较广,成为改变物种基因的新方法。文章就其结构、原理、运用范围、最新研究进展和发展前景进行了阐述,希望为该研究提供有益的参考。

miRNA的异构体——isomiR

最近,深度测序技术揭示:同一个miRNA前体可能由于Drosha或Dicer的剪切位点改变,外切核酸酶介导的miRNA末端缩短,miRNA编辑或miRNA 3'末端无需模板的核苷酸添加等4种原因,而形成多种长度或序列不同的miRNAs异构体—isomiR.因为这些isomiR与已注解的miRNA可以调节同一个靶标,也可以靶向不同的靶标,所以它们不仅扩大了miRNA调节的范围,而且还有可能代表了每种miRNA基于isomiR的一种微型调节网络.研究发现,isomiR的表达具有细胞、组织、发育和疾病状况等特异性,并且很多人类疾病的致病机制也与它们有关,推测isomiR将来不仅有可能成为疾病诊断或治疗的生物学标记或靶标,而且相关的研究还对于RNA干扰技术也具有重要的指导意义.本文主要综述了isomiR的研究进展,并对isomiR应用前景做了展望.

CRISPR/Cas9基因组编辑技术及其在动物基因组定点修饰中的应用

CRISPR/Cas系统是细菌和古生菌中抵抗外源病毒或质粒入侵的获得性免疫系统,利用CRISPR RNAs(cr RNAs)引导Cas核酸酶沉默入侵的核酸。通过分子生物学改造使Ⅱ型CRISPR/Cas系统成为一种高效的基因组定点修饰技术,并且比锌指核酸酶(Zinc-finger nucleases,ZFNs)和TALE核酸酶(Transcription activator like effector nucleases,TALENs)结构更简单,更容易设计和应用。文章主要介绍了CRISPR/Cas9系统成为高效基因组定点修饰技术的发展历程、Ⅱ型CRISPR/Cas的工作原理和改造过程以及在动物基因组定点修饰的应用,剖析了该技术存在的问题和现有改进方案,并与成功案例相结合展望了CRISPR/Cas9系统的应用前景,以期为动物性状改良和人类疾病动物模型的创立提供新思路。

TALENs:植物基因组定点剪辑的分子剪

随着高通量DNA测序技术的发展,获取生物全基因组序列已不再困难。结构基因组学和功能基因组学的巨大进展,使人类全面解码生物基因组的梦想正在逐步实现。接下来的问题是:如何按照人们的意愿对生物基因组进行定点改造?科学家早在1988年就开始探索植物基因组的定点改造技术,但进展十分缓慢。2009年,关于黄单胞菌效应子蛋白TAL effector与寄主靶基因DNA特异性识别分子密码的破解,使植物基因组定点改造呈现出新的曙光,目前已研发出可以对生物基因组进行定点剪辑的新技术——TALENs(TAL effector nucleases)。由于TAL effector识别DNA碱基的模式具有高度的专一性,而且可以简便地组装出特异性结合任意DNA序列的模块化蛋白,因此,TALENs成为目前最有发展前景的基因组修饰技术。本文综述了TALENs研发的背景、结构、工作原理和技术特点,重点介绍了利用TALENs定点改造植物基因组的一般策略和技术方案,最后对TALENs定点改造植物基因组的应用前景进行了讨论。

塑料排水板超载预压加固深厚软土的监测分析

以惠州大亚湾石化工业区D1地块软基处理工程为背景,结合工程的具体特点和工程地基沉降和稳定性要求,选用塑料排水板超载预压法对该软基进行处理.通过制定现场监测元件布设方案,进行动态监测加固地基的地表沉降、分层沉降、孔隙水压力和深层土体水平位移,使沉降变化规律很好地运用于施工控制.再结合现有理论研究成果,探讨塑料排水板超载预压法加固深厚软土的变形规律及加固效果,对塑料排水板超载预压加固深厚软土的相关参数进行研究,从而为工程的优化设计和施工安全提供科学依据,并为类似工程提供借鉴.

课堂实录片的多机拍摄与现场编辑

针对多机位课堂实录片的现场录制特点，联系实际，就如何实施多机拍摄与现场编辑进行论述与探讨。

CRISPR/Cas9技术在HepG2基因组中进行定点基因突变的探索

目的探索利用CRISPR/Cas9技术在细胞株Hep G2基因组中进行定点突变。方法设计并构建靶向核受体LRH-1和ERRα基因组序列的g RNA质粒。将构建好的g RNA质粒和h Cas9质粒转染Hep G2细胞后,PCR扩增Hep G2基因组中LRH-1和ERRα基因的突变位点,并用SURVEYOR法检测突变情况。结果靶向核受体LRH-1和ERRα基因组序列的g RNA质粒构建成功。Hep G2细胞经g RNA-LRH-1/g RNA-ERRα和h Cas9转染后,针对LRH-1和ERRα的突变位点基因组序列的PCR产物经SURVEYOR法检测结果显示出现两条与预计大小相符的电泳条带。结论在Hep G2细胞中成功利用CRISPR/Cas9技术介导的基因组编辑对LRH-1和ERRα特定基因组序列产生突变,为构建其细胞株敲除模型奠定了基础。

人工核酸酶用于基因组定点编辑的研究进展

人工核酸酶(EN)技术,是利用设计并构建的核酸内切酶与靶DNA序列特异性结合,形成双链断裂(DSB),启动DNA修复通路,进行基因组定点编辑,目前已成功应用于多种细胞和生物体。

CRISPR/Cas9在豆科植物毛根转化中的应用及共生基因的编辑

将CRISPR/Cas9系统与毛根转化相结合,在豆科植物百脉根和大豆中对结瘤因子受体激酶基因NFR1进行多靶点敲除,旨在快速、便捷获得目的基因突变体。结果表明:在百脉根和大豆中均获得了目的基因敲除的突变体;其中,百脉根LjNFR1基因中靶位点1处的敲除效率为58.3%,在靶位点2处的敲除效率为0;大豆GmNFR1靶位点1处的敲除效率为33.3%,靶位点2处的敲除效率为41.7%。进一步测序分析发现,CRISPR/Cas9系统可同时敲除大豆基因组上编码NFR1的2个同源基因(GmNFR1和GmNFR1b),为研究植物体内基因的功能冗余提供了技术支持。同时,CRISPR/Cas9系统在毛根转化中的运用进一步地缩短了获得突变体的周期。

类乌齐牦牛全基因组RNA编辑位点预测及剖析

为揭示牦牛不同组织间受RNA编辑导致转录产物发生的差异变化,进而为牦牛的组织分化、系统遗传调控等研究提供候选基因。本研究以3头4.5岁类乌齐母牦牛的大脑、小脑、臀部脂肪以及肌肉组织作为试验材料,通过Illumina 4000测序平台对各组织表达产物进行扫描,利用SPRINT和JACUSA筛选差异的RNA编辑位点,分析RNA编辑位点的分类、注释以及变异风险评估等。结果发现了总计24 784个RNA编辑位点,其中在4个组织中均发现存在编辑事件的有4 015个位点;4个组织中的RNA编辑位点主要以A-G和T-C编辑类型为主;发现其中一个高风险编辑位点位于SON基因中,使该基因的翻译提前终止,这将导致该组织一些特定位点的RNA与DNA结合出现问题。本研究预测并分析了类乌齐牦牛大、小脑和臀部肌肉、脂肪组织中RNA编辑差异位点的类型和分布,为进一步研究牦牛组织分化和生长发育中重要的调控基因提供了新的参考。

家蚕安全转基因技术研究现状与展望

转基因技术是实现基因功能研究和生物遗传改良的重要工具。转基因生物安全问题主要包括转基因操作技术安全与转基因产品安全这两个方面。近年来业内对转基因生物的安全性研究主要集中于转基因农作物、水生动物和家禽、家畜等大型动物在医药、农业和食品工业等领域的安全评估,而对于具有重要科研与经济价值的农业昆虫安全转基因技术研究的报道则较为有限,而且农业部至今未有转基因昆虫安全性评估的先例。家蚕(Bombyx mori)是重要的鳞翅目模式昆虫和农业经济昆虫,家蚕安全转基因技术的深入研究对于促进基础遗传学发展和推动蚕丝产业发展均具有重要价值和意义。自2000年第一例转基因家蚕建立以来,转基因技术已广泛应用于家蚕基因功能鉴定的基础研究和品种改良的应用研究领域,但转基因家蚕的安全性问题却成了限制转基因家蚕实用化应用的主要瓶颈。因此,开展家蚕安全转基因技术体系研究对促进转基因家蚕安全性评估和产业化具有重要意义。本文系统地概述了基于条件基因打靶的家蚕安全转基因技术体系的建立与研究现状,讨论了家蚕安全转基因技术的发展趋势和应用前景,以期为转基因动物特别是农业转基因昆虫的安全转基因技术建立和完善提供参考。

CRISPR/Cas9系统及其在作物育种中的应用

基因编辑是一项对目的基因进行修饰的新技术,由成簇规律间隔短回文重复序列(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)及其关联蛋白(CRISPR associated,Cas)组成的系统(CRISPR/Cas)为新一代基因编辑技术,其中Cas9蛋白与CRSPR结合形成的编辑系统CRISPR/Cas9因其简单易操作的特性已广泛应用于植物基因组编辑,发展潜力巨大。文章论述了CRISPR/Cas9系统的作用原理、发展历程及在植物基因组中的定点编辑效应,并分析CRISPR/Cas9在水稻、小麦、玉米等作物育种中的应用现状,发现其在改良水稻产量和质量相关性状、小麦白粉病抗性及玉米乙烯敏感等性状上效果明显。在今后的研究中,应针对不同作物的育种目标,深入了解目标基因的功能作用来设计相应的操作方案,并提高该系统对作物目的基因改良的效率,加强其安全性等,以促进基因编辑在作物育种中的应用,加快育种进程。