mitoTALENs植物线粒体基因编辑载体的构建方法

【目的】mitoTALENs植物线粒体基因编辑技术能够高效地实现线粒体基因的敲除,进而有效实现线粒体基因功能的研究,但mitoTALENs载体构建过程非常的繁琐复杂且目前仍没有较为系统完整的载体构建方法作为参考。为解决这个问题,结合前人已发表的及本实验室摸索出的方法对mitoTALENs载体构建的完整过程进行了详尽描述,为之后利用mitoTALENs技术进行植物线粒体基因功能研究的研究者们提供重要参考。【方法】以水稻线粒体WA352基因作为目的基因,利用其序列特异性区域设计了靶点TAL,首先采用Platinum gate TALEN assembly的两步组装技术分别构建了mitoTALENs的TALEN-left和TALEN-right载体,然后利用multisite LR反应将TALEN-left、TALEN-right及含有其他功能元件的进入载体和目的载体进行反应,生成最终的表达载体。【结果】第一步组装构建10个载体,第二步组装构建2个载体,最后通过multisite LR反应构建1个终表达载体。【结论】详细介绍了mitoTALENs载体的构建过程,为该技术使用者提供重要参考,以促进植物线粒体基因编辑研究领域的发展。

一种多重修饰血紫蛋白纳米氧载体的构建及体外性能检测

背景:血紫蛋白分子稳定性及生物相容性优于人和哺乳动物血红蛋白,经过修饰可能成为更加安全长效的红细胞代用品。目的:制备多重修饰血紫蛋白纳米微粒,进行理化性质表征及体外性能测试。方法:以切向流超滤法分离纯化方格星虫血紫蛋白,使用京尼平完成分子内交联,然后利用多巴胺完成纳米粒子封装,再用聚乙二醇完成钝化,获得多重修饰血紫蛋白纳米粒,表征该纳米粒的理化性质。将不同质量浓度(0,0.25,0.5,1.0,2.0 mg/mL)的血紫蛋白纳米粒、血紫蛋白、血红蛋白氧载体HBOC-201分别与巨噬细胞共同孵育6,24 h,与血管内皮细胞共同孵育24 h,采用CCK-8法检测细胞存活率,ELISA法检测血管内皮细胞培养液中一氧化氮及血管细胞黏附因子1水平。结果与结论:(1)血紫蛋白纳米粒电镜下呈现椭球形,有致密外膜,内部质地较为均匀,粒径为(150.12±1.67) nm,分散指数为0.21±0.03,Zeta电位为(-24.54±2.61) mV,半饱和氧分压为(0.97±0.15) kPa,Hill系数为1.49±0.16。(2)孵育6 h,在≤1.0 mg/mL质量浓度范围内,血紫蛋白纳米粒组、血紫蛋白组、HBOC-201组巨噬细胞存活率均在85%以上;在2.0 mg/mL质量浓度下,仅血紫蛋白纳米粒组巨噬细胞存活率在80%以上。孵育24 h,3组巨噬细胞存活率均低于80%,其中血紫蛋白纳米粒组巨噬细胞存活率高于血紫蛋白组、HBOC-201组(P <0.05)。(3)随着药物质量浓度的增加,3组血管内皮细胞存活率降低,在1.0 mg/mL或2.0 mg/mL质量浓度下,血紫蛋白纳米粒组细胞存活率高于血紫蛋白组、HBOC-201组(P <0.05);在相同质量浓度下,血紫蛋白纳米粒组一氧化氮水平高于血紫蛋白组、HBOC-201组(P <0.05);在0.25-2.0 mg/mL质量浓度范围内,血紫蛋白纳米粒组血管细胞黏附因子1水平低于血紫蛋白组、HBOC-201组(P <0.05)。(4)结果表明,经过分子内交联和聚多巴胺/聚乙二醇修饰的血紫蛋白纳米粒在体外具有良好的携氧活性,抗吞噬性能更优,细胞毒性更小。

过表达溶质载体家族1成员5和敲低慢病毒载体构建及稳定转染RAW264.7细胞株

背景:溶质载体家族1成员5(solute carrier family 1 member 5,SLC1A5)在多种疾病中发挥了潜在作用,但确切作用机制尚不清楚。构建稳定的SLC1A5过表达和敲低细胞模型可为深入研究SLC1A5在疾病中的确切作用机制以及发现潜在治疗靶点提供有力的实验工具。目的:构建小鼠SLC1A5过表达和敲低的慢病毒载体,以建立稳定转染的RAW264.7细胞株,为深入探讨SLC1A5在炎症中的作用提供实验基础。方法:根据SLC1A5基因序列设计合成引物并使用聚合酶链反应扩增该基因片段。将目的基因定向接入经Age I/Nhe I酶切的载体质粒GV492中构建重组慢病毒质粒,对阳性克隆进一步筛选后测序比对结果;pHelper1.0质粒载体、pHelper2.0质粒载体、目的质粒载体与293T细胞共同培养并转染,获得慢病毒原液进行包装和滴度测定;在此基础上,通过体外培养RAW264.7细胞,确定嘌呤霉素工作质量浓度;不同滴度的慢病毒分别与RAW264.7细胞共同培养,根据荧光强度确定转染效率;用嘌呤霉素挑选出稳定转染细胞,实时荧光定量聚合酶链反应和蛋白免疫印迹方法检测稳定转染细胞株的SLC1A5基因和蛋白表达水平。结果与结论:(1)测序序列与目的序列一致提示重组慢病毒载体构建成功;(2)过表达SLC1A5慢病毒的滴度为1×10~9 TU/mL,敲低SLC1A5慢病毒的滴度为3×10~9 TU/mL;(3)确定RAW264.7细胞嘌呤霉素工作质量浓度为3μg/mL;(4)过表达/敲低SLC1A5慢病毒转染RAW264.7细胞的最佳条件皆为HiTransG P转染增强液且感染复数值等于50;(5)过表达SLC1A5稳转细胞株中SLC1A5基因和蛋白的表达量明显上调,而敲低SLC1A5稳转细胞株中SLC1A5基因和蛋白的表达量显著下调。结果表明,成功构建了小鼠SLC1A5过表达和敲低的慢病毒载体并获得稳定转染的RAW264.7细胞株。

靶向人c-Cbl基因重组干扰慢病毒与过表达腺病毒载体的构建、鉴定以及病毒功效研究

目的:构建可调控c-Cbl基因表达的重组慢病毒与腺病毒并评估其功效。方法:应用基因重组技术,分别构建靶向人c-Cbl基因的干扰慢病毒和过表达腺病毒。采用定量PCR和免疫印迹法检测病毒感染后白血病细胞(HL60、THP1)c-Cbl基因表达与转录本的变化。结果:3个靶向人c-Cbl基因的重组干扰慢病毒载体经测序验证构建成功,包装的病毒滴度均大于1×10^(8)TU/ml,其中shRNA-2号慢病毒干扰效率最高,白血病细胞感染后c-Cbl基因的表达约下调95%,CBL蛋白的表达约下调60%;同时,靶向人c-Cbl基因的重组过表达腺病毒载体也经测序验证构建成功,包装的病毒滴度大于1×10^(9)TU/ml,细胞感染腺病毒后,c-Cbl基因表达可瞬时上调约10倍,CBL蛋白表达约上调1.5倍。结论:重组干扰慢病毒和过表达腺病毒均可高效感染白血病细胞,并能分别下调和上调c-Cbl基因与CBL蛋白的表达,为后续研究肿瘤细胞内c-Cbl基因功能打下前期基础。

土壤中微塑料:类型、载体效应、迁移行为和潜在风险综述

微塑料(microplastics,MPs)作为一种新兴污染物,广泛存在于土壤中,并不断迁移转化,对土壤生态系统和生物多样性产生潜在风险。为了全面评估土壤MPs的环境风险,加强MPs污染的风险管控,讨论了土壤环境中MPs的类型,系统阐述了土壤MPs的载体效应和迁移行为,并从微生物、植物、动物以及人类四个方面综述了土壤MPs的潜在风险。土壤中MPs并不是单独存在的,MPs的潜在风险一方面来自其本身(颗粒和添加剂)的生物毒性,另一方面是其对共存污染物(有机污染物、重金属和致病菌等)的载体效应。在非生物(淋溶、重力)和生物等作用下,土壤中的MPs时刻都在经历着复杂的迁移过程,从而加剧了其对土壤生态系统的影响。由于粒径小,MPs很容易进入食物链并层层传递,从而对不同营养级生物的正常生理活动产生不利影响,包括影响土壤动植物的新陈代谢,生长,发育和繁殖。此外,MPs不仅在环境中存在,而且也在人体中被发现。MPs可通过饮食、呼吸或皮肤接触等途径进入人体,从而对人体可能产生一系列不良反应。虽然目前仍没有足够的证据证明MPs对人体的直接危害,但其潜在风险仍不容忽视。探讨了土壤MPs污染治理的策略,并对未来土壤微塑料污染的研究方向和重点进行了展望。研究将有助于加深人们对土壤微塑料污染的认识,并为更好地开展微塑料的毒理效应研究和风险评估提供科学线索和理论参考。

“新质生产力就是绿色生产力”的内涵特征与产业载体

论文讨论了新质生产力的内涵及其演进,从新发展理念、产业载体等角度对新质生产力与绿色生产力的本质特征进行了深入剖析,认为“新质生产力本身就是绿色生产力”这一重大判断更多的是一种政治动员或对绿色发展的强调,在此基础上提出绿色生产力的内涵特征,对新质生产力特别是绿色生产力可以驱动、支撑和赋能的重点领域进行了详细研讨,提出了绿色生产力可以推动发展方式绿色转型并助力碳达峰碳中和,可以支撑绿色低碳循环发展经济体系的构建,可以赋能人与自然和谐共生的美丽中国建设,可以让绿色低碳的生活方式拉动经济绿色低碳转型。最后,从生产力和生产关系这对矛盾解决的需求角度提出应全面深化改革,形成与新质生产力发展相适应的新型生产关系,包括提高劳动者素质、依靠科技进步推动经济绿色转型以及提高我国环境治理能力等。

干扰牛Zfy基因的载体构建及其在细胞水平上的效果验证

重组载体可以靶向干扰公牛睾丸中Zfy基因的表达,从而影响Y精子的发育和形成过程,引起睾丸中X、Y精子的比例发生偏移。本试验用pLL3.7质粒重组构建3个牛Zfy基因mRNA干扰载体,即pLL3.7/a、pLL3.7/b、pLL3.7/c。同时设置空白对照(等体积生理盐水)、空载体(无干扰片段)等作为对照组,建立生殖细胞系的体外培养体系,用脂质体2000将质粒载体转染到生精细胞,运用RT-qPCR、免疫印迹(Western Blot,WB)方法从细胞水平上筛选出效果最佳的干扰载体。结果表明,同对照组相比,pLL3.7/a能使Zfy基因mRNA表达水平下降68.65%±7.25%(P<0.01);pLL3.7/c能使Zfy基因mRNA表达水平下降23.36%±3.67%(P<0.05);pLL3.7/b能使Zfy基因mRNA表达水平下降11.01%±2.14%(P>0.05)。WB试验与RT-qPCR检测结果一致,因此,pLL3.7/a干扰效果最佳。本研究结果将为从基因层面实现性别控制技术的研发和奶牛养殖业的发展提供技术支撑。

石墨烯复合载体催化剂在柴油车尾气NO脱除中的应用

氨气选择性催化还原法有利于柴油车尾气中NO的脱除,为适合柴油车尾气条件和温度,制备一种石墨烯和TiO_(2)复合载体的脱硝催化剂,通过NH_(3)-SCR催化活性评价、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积与孔隙度分析仪(BET)和程序升温还原(H_(2)-TPR)等表征得出以下结论:对于TiO_(2)载体催化剂,高含量的Ce有利于提高NH_(3)-SCR催化活性,并扩宽活性温度区间,活性组分Fe有利于其低温活性;对于石墨烯载体催化剂,活性组分Ce的催化活性更优越,但Fe更有利于高温活性;针对TiO_(2)和石墨烯复合载体脱硝催化剂,进一步扩宽了催化活性温度区间,改善催化剂反应过程中的粉化现象,但是催化活性略有下降,其中Fe0.1Ce0.4Ti/10%GR催化剂具有最优的NH_(3)-SCR活性,在220~450℃温度区间内NO转化率达到90%以上。

木薯MeMLO12基因克隆及其CRISPR-Cas9表达载体的构建

MLO基因是植物中特有的一类抗病性负调控因子,该基因突变导致植物产生广谱抗病性。本研究从木薯全基因组中克隆获得木薯MLO12基因的DNA和cDNA序列,并将其命名为MeMLO12。该基因全长3743 nt、编码区(ORF)全长1728 nt,具有一个完整的开放阅读框,含有15个外显子和14个内含子,编码586个氨基酸,蛋白的分子质量为67.2 kDa,等电点为8.85。该基因编码的蛋白定位在内质网膜上,无信号肽,在23~45、74~96、161~183、285~307、312~334、371~393、413~435 aa处形成7次跨膜结构域。qRT-PCR定量分析发现,受木薯黄单胞病菌侵染后,MeMLO12基因在木薯抗、感品种中的表达量存在明显的差异,参与木薯与黄单胞菌之间的互作,表现出负调控作用。选择该基因第11个外显子进行Snap Gene Viewer分析,获得了10 455条sgRNA的种子序列,从中选取3条靶序列约23 nt,碱基组成上3'末端含G结尾,将其构建到CRISPR-Cas9载体上,经验证,确认MeMLO12的3条靶序列已经成功构建到基因编辑载体上,将其命名为pSGR-Cas9-AT-MeMLO12载体。

无载体镥-177分离技术研究进展

医用同位素是核医学诊疗的物质基础。利用核医学技术对恶性肿瘤、心脑血管、神经退行性疾病等重大疾病进行诊断与治疗具有不可替代的优势。镥-177(^(177)Lu)具有优异的核物理和化学性质,近年来,欧美发达国家已将其广泛应用于靶向核素治疗研究及临床应用,其标记物对神经内分泌肿瘤、前列腺癌等肿瘤的诊断和治疗展示出良好效果。^(177)Lu已被公认为是目前最具前景和市场活力的靶向放射性诊疗一体化核素之一,预计未来全球对^(177)Lu的需求呈爆发式增长。本研究综述了^(177)Lu的制备原理、国内外分离工艺研究现状、未来市场需求和应用前景。

基于载体环境的宽带微带天线设计与分析

为确保航天环境下载体内的微带天线性能满足通信系统要求,采用多层和多模技术设计了单开槽WiFi频段的宽带微带天线,重点对载体及环境因素下宽带微带天线的性能进行仿真验证,同时分析了对天线性能的影响,并采用迭代补偿方法进行了性能修正。仿真分析结果表明:提出的迭代补偿方法对微带天线性能可以进行有效的校正;实物验证结果表明:载体内的微带天线性能稳定,满足工作频带要求。

常用病毒载体系统的生物安全挑战及风险评估

通过介绍常用病毒载体的特点、病毒载体系统运用的生物安全挑战及载体系统的生物和环境风险评估,为我国病毒载体系统研发及临床运用等方面提供参考依据。病毒载体系统将治疗性基因及其相关的调控元件传递到人类细胞核中,通过基因改造患者的细胞,从而治愈疾病或提高身体抵抗疾病的能力,改善患者的健康状况。病毒载体因其独特的基因传递特征和靶向特异性,已越来越成为向各种实验系统转运核酸的重要工具。病毒载体还在基因治疗和疾病防控等领域起着重要的作用,为解决人类遗传和获得性疾病提供了一种新的解决方法。利用病毒载体系统进行疾病防控及科学研究,需要了解病毒载体的特性、进行人类健康和环境风险等评估,且强调生物安全管理的重要性。

金纳米球-氧化石墨烯纳米药物载体的制备及抗癌性能

采用化学还原法制备了氧化石墨烯-金纳米球(GO-AuNP),利用透射电子显微镜(TEM)、紫外-分光光度计(UV-Vis)和激光粒度仪等对GO-AuNP进行了表征,并利用红外热成像仪对其光热性能进行了研究。将GO-AuNP负载抗癌药物盐酸阿霉素(DOX)制备成纳米药物复合物(GO-AuNP@DOX),并通过荧光分光光度计对DOX的负载和释放进行了检测;结果显示,GO-AuNP@DOX中DOX的释放在弱酸性环境下更优,并且在808 nm激光照射条件下pH=5.3时释放量可以达到30.51%。采用共聚焦显微镜分析了癌细胞对GO-AuNP@DOX的摄取能力;采用CCK-8细胞毒性实验分析了GO-AuNP@DOX的体外杀伤肿瘤细胞能力,细胞毒性实验证明GO-AuNP载体具备良好的生物相容性,体内抗肿瘤实验结果表明,荷瘤小鼠在化疗光热协同作用可以很好地抑制肿瘤生长。结果表明,GO-AuNP纳米药物载体具有光热转换能力优异、生物相容性优良的优点,其pH/近红外光谱(NIR)双重药物控释性能使药物载体在化疗-光热协同治疗肿瘤方面具有潜在的应用价值。

微砂载体絮凝预处理缓解超滤膜污染

采用微砂载体絮凝工艺对城市污水厂二级出水进行预处理,考察了该工艺对污水中溶解性有机碳(DOC)、UV_(254)和浊度的去除效果,表征了微砂载体絮凝对污水中溶解性有机物的去除特性,比较了絮体分形维数和絮凝指数(FI)的变化,分析了絮凝预处理对超滤膜比通量和膜阻力的影响。结果表明:微砂载体絮凝能有效去除污水中的大分子腐殖酸和蛋白类有机物,抑制有机物在膜表面的堆积,形成较大分形维数、抗剪切力强的絮体滤饼层;微砂的支撑作用有利于提高滤饼层的渗透性,有效降低膜过滤总阻力,尤其是滤饼层阻力,延缓了超滤膜通量的衰减进程,缓解了膜污染。

赤水乌骨鸡ADSL基因的组织表达特征及其干扰载体构建

【目的】探究赤水乌骨鸡胸肌组织中腺苷琥珀酸裂解酶基因(ADSL)表达特征及其目的基因的干扰载体构建,为深入研究畜禽组织肌肉中肌苷酸(IMP)的表达规律及ADSL基因影响畜禽风味的机制提供理论参考。【方法】以不同月龄(3、4、5和6月龄)的赤水乌骨鸡(公鸡和母鸡各半)为试验材料,运用实时荧光定量PCR检测不同月龄及不同性别赤水乌骨鸡胸肌组织中ADSL基因的表达情况;同时根据GenBank中鸡ADSL基因mRNA序列(NM_205529.2)设计4对短发夹RNA(shRNA)干扰序列(sh1-ADSL、sh2-ADSL、sh3-ADSL和sh4-ADSL)和1对阴性对照序列(sh-NC)与pGPH1/GFP/Neo载体连接后进行测序,将构建成功的ADSL基因干扰载体转染至成肌细胞,检测并筛选出干扰效率最高的干扰载体。【结果】ADSL基因在不同月龄赤水乌骨鸡胸肌组织中的相对表达量排序为5月龄>4月龄>6月龄>3月龄,赤水乌骨母鸡3月龄母鸡的ADSL基因相对表达量极显著高于公鸡(P<0.01,下同),4月龄母鸡ADSL基因的相对表达量显著高于公鸡(P<0.05),6月龄母鸡ADSL基因的相对表达量极显著低于公鸡;ADSL基因质粒的测序结果显示干扰质粒构建成功,质粒转染后干扰组及阴性对照均可见绿色荧光,空白对照不发光,说明各重组质粒成功转染赤水乌骨鸡成肌细胞;ADSL基因沉默结果显示,sh2-ADSL沉默效果最佳,干扰效率为90.30%。【结论】赤水乌骨鸡胸肌中ADSL基因的相对表达量随着月龄增加表现为先上升后下降的变化趋势;3、4和5月龄赤水乌骨母鸡ADSL基因的相对表达量高于公鸡,随着月龄增加ADSL基因的相对表达量增加,公鸡和母鸡间的差异减小。成功分离提取赤水乌骨鸡成肌细胞,并筛选出RNA干扰效果最佳载体sh2-ADSL,为后续研究ADSL基因调控鸡肉肌苷酸及风味的分子机制提供参考。

纳米药物载体用于治疗胞内菌感染的研究进展

胞内菌能够逃避机体免疫并在宿主细胞内正常生长繁殖,比起胞外细菌更难清除,容易造成较为严重的感染。传统的抗生素治疗,药物无法突破宿主细胞膜的屏障,并且容易引起较强的毒副作用和多药耐药性。优良的纳米载体具有良好的生物相容性且易于修饰,有望通过构建纳米药物递送系统增强抗菌药物的细胞膜穿透性和胞内菌靶向性,在治疗胞内菌感染上具有巨大潜力和广阔前景。介绍了目前可用于治疗胞内菌感染的各种纳米颗粒,归纳总结了增强纳米药物递送系统治疗效果的机制和方法,阐述了目前在使用纳米药物递送系统治疗胞内菌感染时仍存在的问题,以期为构建更优良的纳米药物递送系统治疗胞内菌感染提供启发。

不同载体剂对冻干生姜粉末品质的影响

为探究麦芽糊精、海藻糖、阿拉伯胶对冻干生姜粉品质的影响,对添加载体剂后冷冻干燥的生姜粉的得率、物理特性、活性成分、粒径进行测定,用差示扫描量热法分析生姜粉在升温过程中的热流变化,并用傅里叶红外光谱法对特征基团进行分析,结果显示:与直接冻干的生姜粉相比,添加载体剂制备的样品的得率、物理特性及活性成分含量均有所提高,阿拉伯胶组得率最高;麦芽糊精组色差、吸湿性最小,生姜蛋白酶活力最高(65.84 U/g),姜辣素含量最高(24.4 mg/g);海藻糖组溶解度最高。DSC曲线显示:添加载体剂的生姜粉玻璃态转化温度均有所提高,其中阿拉伯胶组最高,性质更稳定。通过红外光谱分析,3种生姜粉的主要基团无明显变化。综合考虑,麦芽糊精是冷冻干燥生姜粉生产中保留生化活性和保持功能特性的最佳载体剂。

GB/T 24747-2023《有机热载体安全技术条件》国家标准解读

作为有机热载体炉的传热介质,有机热载体的质量对锅炉的安全运行至关重要。GB/T 24747-2023《有机热载体安全技术条件》于2023年5月23日发布和实施。该国家标准对有机热载体的应用、质量监测和问题处置等多方面进行了详细规定,对确保有机热载体炉的安全运行,防止事故发生和人员伤亡,促进能源高效利用和环境保护具有重大意义。文章对该国家标准进行了解读,以供读者参考。

高职院校思想政治教育网络载体运用存在的问题及对策探析

随着新媒体时代的到来,学生获取信息的方式发生了很大变化,不再仅仅通过传统课堂接收思想政治内容和理论知识,给高职院校思想政治课程教学带来了非常大的影响。对于高职院校的思政教育者来说,深入研究网络思想政治教育途径非常重要,需将思想政治教育的内容与网络平台相结合,利用网络资源丰富教育内容,拓宽教学方法,进而提高网络思想政治课的教学效率。教育者需要意识到这一点,并相应地做出调整,以确保教学内容更广泛、多样化,以满足不同学生的需求。

载体结构对Pt/SDB疏水催化剂性能的影响

为了研究SDB载体结构对催化剂性能的影响,选取3种不同结构的SDB载体,以氯铂酸为前驱体,采用等体积浸渍、高温氢气还原的方法制备Pt/SDB疏水催化剂,研究其在水氢同位素交换反应中的催化活性。用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪和压汞仪表征载体的外观形貌及孔结构。用透射电镜、电感耦合等离子体质谱仪和X射线衍射仪分析活性组分Pt在疏水催化剂上的分布及结晶状态。结果表明:载体结构差异对前驱体氯铂酸的吸附影响带来明显的竞争吸附效应;载体结构也对Pt晶粒的结晶状态、粒径大小以及聚集状态等有较大影响,孔径为159.63 nm的载体B所制备的催化剂活性最好。