科研项目成果在通识课程中的教学实践与探索

以“众里寻他千百度——核酸检测的应用”实验项目为例,探索将科研项目的部分内容应用于高校生物类通识课程的实践经验。该项目以拟南芥T-DNA插入突变体为材料,通过基因组DNA的提取、PCR检测和条带分析等,探讨核酸检测技术在科学研究和医学检验中的应用,涵盖一个完整的富含生物学特色的科研过程。该项目在通识课程中的实践,使非生物专业的学生在获得生物学核酸提取相关知识点和实验技能点的同时,了解生物学科研项目的实施过程;同时,通过鼓励学生思考核酸检测技术手段发展的背景、过程和意义,培养学生的发散性思维和创新实践能力,为培养新时代全面创新型人才奠定基础。

反义寡核苷酸药物在神经系统疾病治疗中的研究与应用

神经系统疾病的病因及病理机制复杂且研究难度大,靶点发现及相应的药物研发困难。随着基因组及转录组测序等技术的发展,有关神经系统疾病的遗传形式、非遗传性或散发性神经系统疾病的靶点发现及分子机制取得了有效进展。基于转录组靶点发现的小核酸药物研发为神经系统疾病的新药开发领域提供了一种新的思路。反义寡核苷酸药物属于小核酸药物的一种,相比于以蛋白为靶点的传统小分子药或抗体药物,靶向mRNA的反义寡核苷酸具有候选靶点范围大、药物靶点筛选快、研发成功率高等优点。目前,反义寡核苷酸药物在神经退行性疾病领域的治疗广受各药物研发企业重点关注,具有良好临床应用前景。本研究总结反义寡核苷酸药物在多种神经系统疾病治疗中的研究与应用,回顾其作用机制、研发优势以及结构修饰方法的发展,并探讨用于治疗神经系统疾病的反义寡核苷酸药物临床用药及研发的最新进展,旨在为神经系统疾病、尤其是罕见病及难治病的新药研发提供借鉴和参考。

对全球首个新型冠状病毒核酸检测国际标准ISO/TS 5798:2022中通用要求的分析及研究

国际标准化组织(ISO)于2022年4月19日发布全球首个专门针对新型冠状病毒核酸检测的国际标准——ISO/TS 5798:2022《体外诊断检验系统——核酸扩增法检测新型冠状病毒(SARSCoV-2)的要求及建议》。本文对该标准通用要求部分进行分析及研究,并与我国2021年11月26日发布的GB/T 40982—2021《新型冠状病毒核酸检测试剂盒质量评价要求》进行比对,以期为我国体外诊断试剂开发、制造单位,以及SARS-CoV-2研究和诊断机构提供参考。

化学修饰的条件激活笼状寡核苷酸的研究进展

化学修饰的条件激活寡笼状核苷酸为研究动态生物过程提供了精准的时空控制,例如,调节体内基因表达、探测特定的寡核苷酸靶点,在体内外实现对寡核苷酸结构和活性的可调和可预测的控制对其在合成生物学和生物技术应用中至关重要。本文综述了条件激活寡核苷酸的功能笼状策略的最新进展以及不同的解笼状激活条件下的研究。

磁性微粒在核酸研究中的应用

磁性微粒作为固相载体应用于生物分子的合成、分离和检测,是一种非常有效、快速和方便的方法。在挪威、英、美、德等国已实现了商业化并得到了广泛的应用,而我国目前还处于研究阶段。对磁性微粒在mRNA的分离与纯化、DNA的分离与纯化以及核酸的杂交、扩增、检测等核酸研究领域中的应用进行了较为全面的综述。

SELEX技术应用研究进展

SELEX技术是一项在体外筛选能与各种配体特异结合的寡聚核苷酸片段的新组合化学技术。其优点是筛选出的核酸适体易合成、易存储、易修饰等。该技术不仅在疾病(如艾滋病)的治疗及药物的开发等方面起着重要的作用,也为核酸和蛋白质结构及功能的研究提供了一种有效的方法。

肠侵袭性大肠埃希氏菌国家核酸标准样品的研制

目的研制肠侵袭性大肠埃希氏菌核酸标准样品,并对其均匀性和稳定性进行评价。方法本文研究了肠侵袭性大肠埃希氏菌核酸标准样品的关键制备技术和保存技术,定值技术和定值方式,开展均匀性和稳定性试验,并对食品中肠侵袭性大肠埃希氏菌核酸标准样品的不确定度进行确定;标准样品采用Pico Green DNA分子荧光定量方法进行定值。多家单位合作定值,确定标准样品的标准值及其不确定度。结果标准样品均匀性标准不确定度为0.016%,不稳定标准差为0.0100,均匀性和稳定性试验结果表明,本文研制的标准样品均匀且稳定。结论研制出具有溯源性的肠侵袭性大肠埃希氏菌核酸标准样品并获得国家标准样品证书,可适用于肠侵袭性大肠埃希氏菌的检测和质量控制。

Cell-SELEX技术研究进展

适配子是通过SELEX技术,即指数富集配体系统进化技术,经反复放大筛选得到的、与目标分子有高度亲和性的分子。SELEX技术常使用纯化的靶分子,目前活细胞也可用于筛选目标,这种技术称为细胞指数富集配体系统进化技术(CellSELEX),其优点是产生的适配子可以与活细胞中的靶分子的天然构象发生作用。细胞表面的跨膜蛋白也可作为适配子的目标。此外,在不知道任何细胞表面分子的情况下也可以得到细胞特异性适配子。对Cell-SELEX技术的应用及研究进展进行综述。

瓢虫的16SrDNA序列扩增

提取酒精浸泡六斑月瓢虫标本的DNA,探讨酒精浸泡鞘翅目瓢虫科昆虫标本的核酸的提取方法,对提取得到的核酸进行PCR扩增,得到500bp大小的16SrDNA片段,确定这一方法提取的核酸进行PCR反应时的循环参数。

转基因玉米检测技术评价

基因工程技术的发展使转基因作物及其产品越来越多地进入人们的生活,转基因食品安全性已成为各国政府和学术领域的重点关注内容。而随着转基因作物品种的不断增加,现有的常规转基因检测方法已不能满足准确、快速、灵敏及高通量的要求,从而需要对转基因检测技术进行广泛而深入的强化研究。本文对转基因玉米的品系、转基因玉米的蛋白质和核酸检测技术的研究进展进行精炼阐述、重点研讨ELISA、PCR和基因芯片等技术在转基因玉米检测中的最新进展。从不同侧重点提高转基因检测效率,实现对转基因玉米相关食品高效检测,确保食品质量安全的最终目标。

SELEX技术及其在治疗领域应用的研究进展

SELEX技术由于适配子与靶物质结合的特异性和亲和力可与抗体媲美,已被广泛应用于治疗领域的研究工作中,显示出良好的应用前景.目前涉及多种疾病治疗的适配子,包括感染性疾病、肿瘤、心血管疾病、免疫系统疾病等已被筛选出来,并且疗效已经通过体外实验或动物模型得到证实.

小核酸药物发展态势分析

目的了解全球小核酸药物发展态势,为我国小核酸药物研发提供参考。方法通过Web of Science文献数据库和智慧芽专利数据库检索1980年1月-2021年12月发表/申请的小核酸药物相关学术文献/专利,对小核酸药物的研究热度、研发国家、研发机构和技术主题等进行分析。结果与结论共纳入文献59819篇、专利37645组。全球小核酸药物文献发表与专利申请趋势可分为3个阶段,小核酸药物的研究热度在2003-2021年不断增强。美国、中国、日本、德国是小核酸药物主要的研发国家,美国与中国的文献发表量(25703、15927篇)和专利申请量(14240、8937组)领先于其他各国,研发活跃度较强,且中国在该领域近年来文献发表量和专利申请量增速较快。文献发表量最多的研发机构是美国加利福尼亚大学(2499篇),专利申请量最多的研发机构是美国Ionis公司(1378组),中国科学院(文献发表量为1580篇)已经入围全球前10位文献产出机构;但我国在该领域的研发更多停留在基础研究上,在产业应用方面的研究稍显不足。小核酸药物领域的研究重心主要集中在核酸序列及其修饰改进和载药技术上,RNA干扰技术已逐渐成为小核酸药物的热点技术。

转基因大豆检测技术研究进展

基因工程技术的发展使转基因作物及其产品越来越多地进入人们的生活,转基因产品安全性在世界范围内引起广泛关注,对转基因检测技术的要求也越来越高。随着转基因作物品种的不断增加,现有的常规转基因检测方法已不能满足快速、灵敏、高通量及准确定量的要求,进而对转基因检测技术提出了更高的要求。文章通过对转基因作物蛋白质和核酸检测技术的研究进展进行综述,重点介绍ELISA、PCR和基因芯片技术在转基因大豆检测中的最新应用情况,并对不同方法的优缺点进行比较。近年来,蛋白质组学、生物分子互作及近红外光谱分析等新技术在转基因检测中逐渐兴起应用,其中质谱技术和同位素标记技术是今后转基因检测技术发展的方向;由于多重连接探针扩增(Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification,MLPA)技术可在单一反应管内同时检测多种转基因成分,实现了高通量转基因检测的目的,提高了转基因检测效率,今后需加强其在转基因大豆检测中的研究与应用。

CRISPR技术在病毒学研究中的应用

近年来,CRISPR/Cas系统凭借其操作简单、靶向精准、效率高等优点,在生物学领域的应用潜力备受关注。通过总结CRISPR技术在抗病毒药物潜在靶点筛选、疫苗开发、病毒核酸快速检测、病毒性疾病临床治疗等领域的应用,阐明了CRISPR/Cas系统目前面临的挑战及相应的解决措施。作为一种基因编辑技术,CRISPR/Cas系统可以快捷地筛选出多种病毒的潜在药物靶点;可以改造病毒基因组,为研发基因缺失活疫苗做储备;可以快速准确诊断病毒性疾病,也可以为乙肝、艾滋病等病毒性疾病的治疗提供新方向。CRISPR/Cas系统仍存在致癌风险、脱靶效应以及递送系统的安全准确性不足等问题。随着CRISPR技术的不断完善,该技术必将会给病毒性疾病的检测诊断与预防控制带来重大变革。

GeneXpert MTB／RIF在疑似肺结核患者诊断中的应用价值

为了解利福平耐药实时荧光定量核酸扩增检测技术（GeneXpertMTB／RIF）在初诊肺结核患者诊断中的应用价值，作者收集了2015年1月至2016年12月浙江省嘉兴市第一医院就诊的初诊疑似肺结核患者361例，留取痰液标本分别进行涂片荧光金胺O染色镜检（简称“涂片镜检”）、结核分枝杆菌MGIT320液体培养（简称“液体培养”）、GeneXpertMTB／RIF检测（简称“Xpert检测”）和固体比例法药物敏感性试验。最终临床诊断为：肺结核184例（50．97％），肺部感染162例（44．88％），非典型分枝杆菌肺部感染15例（4．15％）。361例疑似肺结核患者中，Xpert检测的阳性率[32．41％（117／361）]明显高于涂片镜检[22．71％（82／361）]（X2=8．49，P＜0．05），与液体培养[26．32％（95／361）]比较不存在明显差异（X2=3．23，P=0．072），涂片镜检法与液体培养法比较差异无统计学意义（X2=1．26，P=0．261）。184例肺结核患者中，Xpert检测的阳性率[63．59％（117／184）]高于涂片镜检[36．41％（67／184）]和液体培养[48．91％（90／184）]（X2=27．17，P＜0．01；X2=8．05，P〈O．05）；117例涂阴肺结核患者的Xpert检测阳性率[42．74％（50／117）]高于液体培养[24．79％（29／117）]（X2=8．43，P=0．004）。以临床诊断为标准，Xpert检测初诊疑似肺结核患者的敏感度为63．59％（117／184），特异度为100．00％（177／177），正确指数为0．64。以固体比例法药物敏感性试验结果为金标准，Xpert检测利福平耐药的敏感度为4／5，特异度为97．70％（85／87），正确指数为0．97。说明GeneXpertMTB／RIF在初诊疑似肺结核患者，尤其是涂阴肺结核患者中，检测结核分枝杆菌感染及对利福平耐药具有较高的效能。

新型冠状病毒核酸标本采集护士工作体验的质性研究

目的:探讨新型冠状病毒核酸标本采集护士的工作体验。方法:采用半结构式深入访谈法对14名新型冠状病毒核酸标本采集护士进行访谈,采用Colaizzi分析法对资料进行分析。结果:提炼2个主题、7个亚主题。主题1正性体验,包括职业责任感增强、职业成就感和价值感强化、社会支持带来安全感、工作能力和自信提升、同理心提高;主题2负性体验,包括工作压力大、对未来的不确定感。结论:在新型冠状病毒疫情防控期间,管理者应合理调配人力资源,重视护士的心理疏导,同时积极动员护士的社会支持系统,及时消除护士负性情绪,提高护士的应对能力。

第二大类CRISPR-Cas系统在肿瘤研究的应用

第二大类CRISPR-Cas系统具备多重基因编辑修饰功能,仅由单效应蛋白介导完成干扰过程,包括靶向编辑双链DNA的Cas9、Cas12系统,及识别并切割单链RNA的Cas13系统.综合介绍第二大类CRISPR-Cas系统的结构与功能基础、作用机制,及其在构建肿瘤模型、肿瘤免疫治疗、耐药性研究、核酸检测等方面的应用,为进一步开发CRISPR-Cas工具并应用于临床医学研究提供参考.

CRISPR-Cas系统在新型冠状病毒检测与治疗中的应用研究进展

新型冠状病毒肺炎(新冠肺炎)自2019年末暴发以来,迅速形成全球性的大流行,严重威胁人民的生命与健康,深刻影响了世界的社会、经济秩序。对新型冠状病毒(新冠病毒)快速准确的诊断有助于阻止疾病的传播;虽然目前市面上已经出现了很多新冠病毒检测方法,并在一定程度上控制了对新冠肺炎的传播,但其仍然存在一定的局限性。近年来,成簇规律间隔短回文重复序列及其相关蛋白(clustered regularly interspaced short palindromic repeats-Cas,CRISPR-Cas)系统的研究越来越深入,其展现出的高特异性及高灵敏性在分子诊断及治疗方面具有巨大潜力。本文总结了CRISPR-Cas系统的发展及其在新冠病毒检测与治疗中的应用,并对其在临床转化上面临的挑战及未来发展进行展望,以期为控制新冠肺炎疫情的流行提供参考和帮助。

Aptamer-siRNA核酸复合物对人慢性粒细胞白血病(CML)小鼠模型凋亡信号转导的影响

SELEX技术筛选人慢性粒细胞白血病(CML)核酸适配子,合成aptamer-si RNA核酸复合物,观察aptamer-si RNA核酸复合物干预NOD/SCID小鼠慢性粒细胞白血病(CML)bcr-abl融合基因及P210、P53、TNF-α、bcl-xl相关因子表达水平。将K562细胞接种于全身照射后的裸鼠,待皮下成瘤后取出瘤块,制备成瘤细胞混悬液,再尾静脉接种于NOD/SCID小鼠,实验成功建立了全身播散型白血病模型,对实验小鼠行随机分组,以RT-PCR法检测aptamer-si RNA核酸复合物治疗小鼠体内bcr-abl融合基因表达水平,ELASA法检测小鼠P210、P53、TNF-α、bcl-xl表达水平。实验结果表明:Aptamer-si RNA核酸复合物可显著降低模型小鼠体内融合基因bcr-abl及融合蛋白P210表达水平,能提升P53表达,抑制TNF-α、bcl-xl过度表达,其抑制效果与aptamer-si RNA核酸复合物浓度有一定的相关性。aptamer-si RNA核酸复合物通过干预CMLbcr-abl融合基因及其表达的融合蛋白P210,影响细胞信号传导通路途径,有效阻断了CML传变的进展,揭示了aptamer-si RNA核酸复合物干预CML疾病的微观机理。