葡萄基因组测序及应用研究进展

葡萄是第一个完成全基因组测序的果树,也是目前完成全基因组测序材料最多的果树。近年来,随着测序成本的下降以及组装算法等的改进,截至2023年4月,共有49份葡萄材料完成了全基因组测序并报道。本文通过对已发表的葡萄基因组测序论文及其施引情况进行总结和分析,阐述了葡萄基因组测序的概况,分析了利用葡萄基因组测序解决的生物学问题,探讨了基因组测序数据的应用,展望了葡萄基因组测序的研究趋势,旨在为今后利用全基因组测序技术深入开展泛基因组学研究,解析遗传机制形成与性状调控分子机制等提供参考。

社会性科学议题视域下的“基因工程的应用”教学

以“基因工程的应用”为例,运用社会性科学议题(SSI)教学,创设“利用基因工程构建能够监测环境中雌激素污染物的转基因绿色荧光斑马鱼”核心议题,通过小组讨论、模型建构与完善、社会性科学推理等阶段,围绕基因工程具体应用的难点突破开展教学,构建多元评价方式,发展学生生物学学科核心素养。

ACC脱氨酶的作用机理和转基因的应用

ACC脱氨酶是一种抑制乙烯生物合成的胞内酶,目前在植物体内尚未发现该酶。其作用机理涉及植物体内乙烯生成的蛋氨酸循环途径,在植物的保鲜、寿命延长、以及对Cu、Fe、Zn、Co、Ni、Pb、Cd等重金属的吸附等方面起着重要的作用。就ACC脱氨酶的基因特征、在蛋氨酸循环途径中作用机理、以及转基因应用等方面进行了系统的阐述,并对今后进一步研究提出了适宜的建议。

人类基因研究和应用中的伦理学问题

人类基因组序列“工作框架图”的绘制完成以及进一步地研究和应用 ,一方面将给人类带来巨大的利益 ,另一方面也会引发一系列的伦理、法律和社会问题。对人类基因研究和应用的伦理学问题进行了探讨 ,即在探讨它可能引发的伦理问题的基础上 ,提出了研究人员和医务人员应遵循的伦理原则。

宏基因组学的研究方法进展及应用概述

宏基因组学是以某一特定环境样品中的微生物群体基因组为研究对象,通过提取DNA、构建文库、文库筛选等基本流程来研究微生物多样性、进化关系以及寻找新基因等为研究目的的新的微生物学研究方法,其总体流程包括环境样品总DNA提取、宏基因组文库构建、宏基因组文库筛选三个阶段。宏基因组学做为一个崭新的技术在微生物生态学、生物酶制剂开发以及医学等方面都取得了可喜的成绩。本文将就宏基因组学的概念、技术流程和应用三个方面作简单介绍。

基因工程技术及其在林木培育中的应用

概述了基因工程在国内外林木培育中的应用现状及发展趋势 ,综述了我国十多年来林木在抗虫、抗病、抗逆境、品质改良、育性等基因工程的研究与应用研究取得的一些进展及今后的发展方向。

应用基因芯片技术对Graves病免疫相关基因的研究

目的 应用基因芯片技术研究Graves病 (GD)和正常成人甲状腺组织免疫相关基因的差异表达 ,探讨Graves病的发病机制。方法 GD组为我院普外科GD患者手术切除的甲状腺组织 ,正常对照组标本取自本科甲状腺腺瘤患者瘤旁正常组织。诊断均经临床及病理证实。组织离体后立即液氮保存备用。两组各取组织 2 0 0mg ,进行总RNA抽提及mRNA纯化。 5 78点免疫相关基因表达谱芯片、芯片杂交试剂盒购自联合基因公司。用cy 5d UTP标记GD组 ,用cy 3d UTP标记正常对照组 ,将芯片和标记探针杂交 ,用ScanArray 30 0 0扫描芯片 ,观察扫描结果。ImaGence 3.0软件分析cy 3、cy 5两种荧光信号的强度和比值。基因显性差异表达的标准为 :Ratio>2 .0或Ratio<0 .5 (Ratio=cy 5 /cy 3)。 结果 GD患者和正常对照组之间共筛选出 80条差异表达基因 (已全部在GenBank登录 ) ,其中表达增加的基因有 31条 ( 2 .0倍以上 ) ,表达降低的基因有 4 9条 ( 0 .5倍以下 )。从中可发现差异表达的基因不但包括细胞因子及其受体相关基因 ,还与抗氧化、细胞受体、细胞信号转导、蛋白翻译合成、DNA结合转录、细胞器的融合等基因的表达密切相关。结论 基因芯片筛选GD与正常成人甲状腺组织差异表达基因具有样品用量少、高速度、高敏感等特性。

基因研究开发及其技术应用法律问题探讨 加强我国的基因专利保护

基因研究开发和基因技术应用所引起的一系列法律问题 ,成为法学界关注的新课题。去年12月下旬 ,上海社会科学院法学研究所生命法学研究中心召开了“基因科学暨基因法律问题研讨会” ,上海市各政法、医学院校和研究机关的有关专家、学者近20人在会上作了交流发言。本刊特选编部分内容刊登于后 ,以供研究参考。

转基因技术的应用及其对社会伦理道德的冲击

随着科学技术的发展,转基因技术已逐渐成熟,逐步应用到各个领域,尤其是动物、植物、食品领域。转基因技术的应用帮助了人们创造更多的物质财富,如转基因动物的出现,不仅帮助了人们解决医学上的难题,而且带来了较为可观的经济前景;转基因植物的出现,也解决了一些人们以前难以解决的农业问题等等。虽然转基因技术的应用带来的利益众多,但是对社会伦理道德产生了一定的冲击,如代内伦理问题、代间伦理问题、环境伦理问题等等,令人们有所担忧。因此,面对此情景,科学家、生产厂家及国家的相关部门都应采取行动,发挥积极主动的效应,以便更好地促进转基因技术应用的健康快速发展。

CRISPR/Cas9基因编辑技术在大型真菌研究中的应用现状

大型真菌与人类生活密切相关,但大部分大型真菌缺乏高效的遗传操作系统,极大地影响了功能基因功能分析及遗传改良研究。近年来CRISPR/Cas9基因编辑技术发展迅速,已经成为生命科学研究领域不可或缺的技术之一。笔者概述了CRISPR/Cas系统的结构类型及CRISPR/Cas9系统作用机理,介绍了CRISPR/Cas9基因编辑技术在大型真菌研究中的应用现状,并针对Cas9和sgRNA的表达、遗传转化策略、靶位点选择等影响编辑效率的关键问题进行了分析讨论,旨在为该技术在大型真菌研究中的应用提供参考。

干扰素/维甲酸联合应用诱导细胞凋亡相关基因-19在小鼠植入前胚胎中的表达

目的研究干扰素/维甲酸联合应用诱导细胞凋亡相关基因-19(GRIM-19)在小鼠植入前胚胎中的表达情况,探讨GRIM-19在早期胚胎发育中的动态变化。方法采用Western blot分析和Real-time PCR检测小鼠植入前胚胎(2-细胞期、4-细胞期、8-细胞期、桑葚胚和囊胚期)中GRIM-19蛋白和mRNA水平。结果 GRIM-19在小鼠植入前各期胚胎中均有表达,其蛋白和mRNA水平从2-细胞期逐渐增高,至8-细胞期达高峰,随后呈下降趋势。结论小鼠植入前胚胎中GRIM-19的表达量随发育时程的改变而改变,提示GRIM-19在早期胚胎发育过程中具有一定的作用。

应用基因芯片技术筛选胰腺癌相关基因

目的应用基因芯片技术筛选胰腺癌相关基因。方法将14000种人类基因PCR产物按微矩阵排列点样于化学涂层的载玻片上,制成基因芯片。按一步法抽提4例胰腺癌和癌旁正常胰腺组织的总RNA,将等量的RNA分别逆转录合成荧光分子掺入的cDNA一链作探针,混合后杂交上述基因芯片。经严格洗片后用ScanArray4000扫描仪扫描芯片荧光信号图像,每点上两种荧光信号的强度分别代表Cy5-dCTP和Cy3-dCTP的量,获得的荧光信号图像用计算机分析。结果按差异显著性标准,从14000个基因中筛选出在胰腺癌组织中共同差异表达基因189条,其中已知基因101条,新基因88条。在筛选出的已知基因中,有50条表达上调,51条表达下调。结论基因芯片技术的肿瘤基因表达谱分析能够高通量筛选胰腺癌相关基因,并高效对基因功能进行研究。胰腺癌基因表达谱的分析有助于认识肿瘤发病机制。

IGF-1基因克隆及其产物的测序鉴定

基因过表达在基础实验和基因治疗应用中都是常用的手段,而质粒的扩增在基因过表达过程中是不可或缺的技术,如何规范、高效地对质粒进行扩增和提取是基因治疗应用的前提,也是困扰很多基础研究人员的难题。利用现有的实验技术,在降低实验成本基础上,建立过表达质粒扩增、提取的最优方案。首先采用传统方法制作LB培养基和感受态细胞,对转化后的质粒进行大量扩增培养,之后使用商业试剂盒对质粒进行提取,反复试验后对商业试剂盒质粒提取过程进行优化,提高效率,最终获得高纯度和浓度的质粒溶液。经超微量分光光度计、琼脂糖凝胶电泳检测和sanger测序等多种方式检测验证后与NCBI数据库中目标基因序列一致,提示扩增、提取成功。经优化后的质粒扩增、提取方案标准、高效,成本低廉,是质粒基因克隆的最佳选择。

基因工程应用的探究

基因工程已广泛应用于工业、农业、医药、环保等诸多领域,转基因技术在改良农作物品质、创新医药研究、改善自然环境等方面展示出了美好的前景,但在自然生态平衡与人体健康等方面也存在一些不确定影响。

干扰素/维甲酸联合应用诱导细胞凋亡相关基因-19在小鼠围着床期子宫内膜中的表达及其作用

目的探讨干扰素/维甲酸联合应用诱导细胞凋亡相关基因-19（GRIM-19）在小鼠围着床期子宫内膜中的表达及其与胚胎着床的关系。方法收集早期妊娠第1~6天小鼠子宫组织,采用免疫组织化学法检测GRIM-19蛋白在子宫内膜上皮细胞中的表达及定位情况;收集早期妊娠、假孕和雌孕激素处理小鼠子宫组织,采用Western blotting和Real-time PCR检测GRIM-19蛋白和mRNA水平;TUNEL方法检测早期妊娠第1~6天小鼠子宫组织细胞凋亡情况;采用p EGFP GRIM-19质粒GRIM-19-siRNA转染技术使RL95-2细胞系过表达或低表达GRIM-19,检测其对RL95-2-Be Wo共培养体外着床模型球状体黏附率的影响,Annexin V/PI双染色法检测细胞凋亡,线粒膜电位检测试剂盒（JC-1）检测线粒体跨膜电位;采用Western blotting和Real-time PCR检测转染后信号转导子和转录激活因子3（STAT3）、肿瘤坏死因子（TNF）-α及白细胞介素（IL）-11蛋白和mRNA水平。结果 GRIM-19在早期妊娠第1~6天小鼠子宫腔上皮和腺上皮均有表达,妊娠第4天GRIM-19蛋白和mRNA水平减低,细胞凋亡减少;假孕第1~6天小鼠子宫内膜GRIM-19表达无明显差异;雌激素处理组小鼠子宫内膜GRIM-19表达减弱;过表达GRIM-19后,RL95-2-Be Wo共培养球状体黏附率降低,细胞凋亡增加,线粒体膜电位减低,RL95-2细胞系中STAT3及IL-11蛋白和mRNA水平减低,TNF-α蛋白和mRNA水平升高。结论 GRIM-19在胚胎着床中发挥重要作用,可能是通过调节细胞凋亡和免疫耐受为胚胎着床提供保障。

应用基因工程技术取代单个氨基酸改变抗体精细的特异性

应用基因工程技术取代单个氨基酸改变抗体精细的特异性［英／ＫｎｓｓｉｅＰＨ．．．／／ＪＩｍｍｕｎｏｌ１９９４；１５２（１）：１４６］具有Ａｒｓ（偶氮苯砷酸盐）特异性抗体重链高变区的个别氨基酸被替代后，针对原半抗原Ａｒｓ的特异性消失，而改变为针对结构相似...