Genome shuffling技术在微生物育种中的应用

介绍了Genome shuffling技术的特点及作用,提出了在微生物育种中的广泛应用,推动了经典诱变方法的发展。

DNA shuffling技术及其在基因工程疫苗中的应用

DNA shuffling技术是一项全新的体外人工进化模式,它通过基因在分子水平上的重组,再定向筛选具有预期性状的突变体,获得同时具有多个亲本基因的特征的突变基因。该文介绍DNA shuffling技术的基本原理,并列举了由该技术发展而来的新技术及其在基因工程疫苗领域的应用,展望了DNAshuffling技术的发展方向。

改良Genome shuffling技术选育埃博霉素B高产菌株

目的:用改良genome shuffling技术选育埃博霉素高产菌株。方法:本研究对genome shuffling技术进行了改良,具体是在递归原生质体融合过程中对原生质体进行了紫外诱变;通过UV和DES复合诱变方法获得了4株出发菌株,并用改良genome shuffling技术选育埃博霉素B高产菌株。结果:通过三轮基因组重组成功选育到了2株遗传稳定的高产埃博霉素B重组菌株,其中一株重组菌株So073-45的埃博霉素B产量达到了42.5mg/L。结论:该研究证明改良后的基因组重组技术不仅能有效提高埃博霉素B的产量,而且比传统的基因组重组技术更为高效。

Genome shuffling技术选育高耐性酿酒酵母

酿酒酵母对温度和乙醇的耐受性对于茅台酒糟再利用工艺是至关重要的。通过紫外诱变方法和筛选,获得了5个耐性有所提高的正突变株,以这些菌株作为出发菌,进行连续融合,复合筛选融合子,最终获得了能耐受46℃和16%vol乙醇浓度的酵母菌。耐高温和耐酒精能力分别提高了7%和33%。经过摇瓶发酵实验后证明,该菌株在30℃下发酵4 d酒精度达13.87%vol,总酯产量为0.637 g/L,42℃下发酵4 d酒精度达5.30%vol,总酯产量为0.313 g/L。

利用DNA shuffling技术鉴定草甘膦N-乙酰转移酶抗性相关位点

为研究高抗草甘膦N-乙酰转移酶(glyphosate N-acetyltransferase,GAT)的草甘膦抗性相关位点,以高抗草甘膦的gat1基因和不具草甘膦抗性的gat2基因为出发基因,通过一轮双基因DNA shuffling,获得了抗性较野生型gat1下降的突变体14个:10个单位点突变,3个双位点突变,1个3位点突变。其中,MTGAT3(H41Q)、MTGAT5(S52P)、MTGAT6(I53M)、MTGAT7(F56L)、MTGAT8(R82G)、MTGAT11(I19T/P22L)和MTGAT14(Y70H/L98P/K119E)7个突变体的草甘膦抗性几乎丧失。本工作为深入研究GAT1蛋白分子结构与功能之间的关系奠定了基础。

引入易错PCR和DNA-shuffling技术构建单链抗体库

目的引入易错PCR和DNA-shuffling技术构建高库容量的单链抗体库。方法收集不同年龄、性别、健康状态的人的静脉血各5 mL,提取单个核细胞总RNA,反转录为cDNA,PCR扩增VH和VL基因,应用易错PCR对VH和VL基因进行突变,同时用DNA-shuffling技术对全长单链抗体基因进行体外改组,获得的分子与T载体连接,转化E.coli DH5α,选取阳性克隆,经菌落PCR后酶切鉴定抗体库多样性,计算分析单链抗体库容量。结果成功构建了库容量为4.37×1013的单链抗体库,经酶切鉴定,初步判定抗体库多样性良好。结论引入易错PCR和DNA-shuf-fling技术,成功构建了单链抗体库,为后续筛选高亲和力抗体奠定了实验基础。

Genome Shuffling技术在微生物遗传育种中的应用

Genomeshuffling技术是在传统诱变基础上,通过细胞融合技术,对诱变后的微生物细胞进行基因组重组,从而使具有正向突变的菌株将其优点结合在一起,进而提高微生物细胞的正向突变频率及正向突变速度。本文论述了Genomeshuffling的基本原理、技术过程以及该项技术的应用与发展前景。

GENOME SHUFFLING技术优化及其应用进展

Genomeshuffling作为一种新型的育种方法,与传统方法相比更加高效快捷,近年来不断被应用于制药、食品制品、环境工程等众多领域的菌种改良中。对genome shuffling近年来技术的优化及其应用进展进行综述。

DNA shuffling技术提高干扰素比活性的研究

DNA shuffling技术可以定向进化干扰素,获得比rhIFN-α2b标准品更高比活的干扰素。rhIFN-α2b基因与Infergen基因用DNaseI酶切成30～50 bp小片段,回收之后进行无引物PCR重聚和有引物PCR扩增基因。将重组基因连接到载体pUC19中,转化至DH5α并挑选阳性克隆测序。将测序正确的突变基因连接到载体pET30a中并转化至BL21(DE3)中,然后诱导蛋白表达、SDS-PAGE凝胶电泳和Western blot分析。经过表达细胞诱导、细胞裂解、包涵体变性、复性和单克隆抗体亲和层析之后,获得高纯度的重组干扰素。经测定纯化后的重组干扰素比活达到5.8×108IU/mg,比rhIFN-α2b标准品高出5倍左右。实验结果证明此实验方法对提高干扰素的比活是有效的,可以获得比标准品更高比活的干扰素。

利用DNA shuffling技术构建含5个cry基因的突变体库以筛选高毒力杀虫蛋白

以改造合成的5个Bt基因(cry1C*、cry2A*、cry1Ab、cry1Ac和cry9C*)为材料,利用DNAshuff-ling的体外分子进化技术构建1个含有1 000个重组基因克隆的大肠杆菌表达库;通过诱导表达重组蛋白,ELISA方法测定蛋白表达量,以棉铃虫(Helicoverpa armigera)为试验昆虫进行毒性试验。结果显示:重组克隆的蛋白毒性与阳性对照Cry1Ac相比,增强的有122个,持平的有38个,有毒性但毒性降低的有232个,失去毒性的有608个;对这1 000个重组克隆进行了测序,比较了重组基因与原始基因的序列同源性,除去55个克隆未能找到其原始基因来源,将其余的945个重组克隆从5个Cry蛋白的核苷酸编码序列的同源性出发,划分为源于cry1Ab,cry1Ac,cry1C*,cry2A*和cry9C*的5个重组克隆类型。根据毒力变化分为毒力上升、持平、下降3组。对1 000个重组基因的氨基酸序列进行分析后发现,相对于毒力上升和持平组,5个毒力下降组的重组克隆间的氨基酸序列同源性最低。

Genome shuffling技术改造ε-聚赖氨酸重组菌Streptomyces sp. Feel-1

利用Genome shuffling技术对1株融合重组菌Streptomyces sp.Feel-1产ε-聚赖氨酸(ε-PL)进行了育种研究。首先对Feel-1进行了甲基磺酸乙酯(EMS)诱变,以甘氨酸(Gly)和S-2-氨乙基-L-半胱氨酸(AEC)作为抗性指标进行筛选,得到4株正向突变株,ε-PL摇瓶产量分别为1.78 g/L、1.89 g/L、1.85 g/L、1.86 g/L,比原始菌株Feel-1(1.60 g/L)分别提高了11.3%、18.1%、15.6%、16.3%;然后将这4株产量提高株作为出发菌库,采用双亲灭活法进行了3轮递推式原生质体融合(Genome shuffling),最终得到了3株产量大幅提高的重组菌,摇瓶产量分别为2.42 g/L、2.35 g/L和2.37 g/L,比原始菌株分别提高了51.3%、46.9%和48.1%;选择其中1株(G3-67)进行补料分批发酵,192 h时ε-PL产量达到32.2 g/L。

Genome shuffling育种技术应用研究进展

本文综述了一种高效育种技术Genome shuffling(基因组重组)技术及其在细菌、真菌及放线菌的菌种选育方面的应用研究进展。与传统育种技术相比,Genome shuffling技术是一种全基因组重排的高效定向育种技术。菌株经过多轮递归原生质体融合,使正向突变的不同基因重组到同一个融合子中,大幅提高菌种的正突变性,打破在菌种改良过程中的诸多局限性,在现代菌种选育中得以广泛应用。

应用DNA shuffling及T7噬菌体展示技术定向进化并筛选鉴定sCD74突变体

目的利用DNA shuffling技术，结合T7噬菌体表面展示技术，定向进化MIF受体sCD74，以获得高亲和力突变体基因。方法定点突变的牛、小鼠、人CD74胞外同源区基因以DNaseⅠ消化，回收25—50bp片段进行DNA shuffling；将500bp shuffling产物经限制性酶切后与T7噬菌体DNA连接，与T7 package extracts组建噬菌体文库；采用竞争淘洗方法进行5轮筛选，富集得到高亲和力结合MIF的噬菌体；挑取20株噬菌体单克隆进行基因克隆并测序，对测序结果进行生物信息学分析，同时以竞争ELISA初步鉴定进化效果。结果20株噬菌体单克隆具有相同的sCD74突变基因，为相同克隆，将此克隆命名为sHCD74m，其基因命名为sHCD74mD；竞争性ELISA分析显示其MIF结合力提高。结论得到了与MIF高亲和力结合的sCD74突变体基因sHCD74mD。

2023年中国储能技术研究进展

本文对2023年度中国储能技术的研究进展进行了综述。通过对基础研究、关键技术和集成示范三方面的回顾和分析,在综合分析的基础上,总结得出了中国储能技术领域的主要进展,包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、铅蓄电池、锂离子电池、液流电池、钠离子电池、超级电容器、储能新技术、集成技术和消防安全技术等。结果表明,2023年中国储能技术在基础研究、关键技术和集成示范方面均取得了重要进展,保持了全球基础研究、技术研发和集成示范最为活跃的国家地位,中国在储能领域发表SCI论文数、申请专利数、装机规模继续保持世界第一。展望2024年,中国储能技术有望继续高速发展,同时总体上需要向高质量发展转变。

2023年度奶牛产业与技术发展报告

本文从生产现状、市场与贸易、加工与消费、技术研发等角度对2023年中国奶业发展进行了分析,同时指出中国与奶业发达国家产业素质的差距点,为中国奶业发展提出技术和政策建议。

国际关系演变的技术政治解释——以美国对华技术博弈为分析视角

传统国际关系研究常常忽视技术在国际关系中的重要影响,仅将技术看作是经济和军事的天然附属。历经数十年的高速发展,技术特别是颠覆性技术深刻嵌入社会政治经济各领域,技术的“杠杆和重塑作用”不断增强,进而重构全球技术竞争模式,引发国际关系的深层次演变。当下,技术竞争呈现出参与门槛高、竞争对抗意识浓、产业链和价值链战略地位空前突出等特点。同时,新技术本身所呈现的颠覆性、快速迭代性和涌现性等特征愈发受到关注。美国对华在新技术领域的“切割和封锁”策略,在瓦解全球技术共享生态的同时,迫使技术竞争的双方主动和被动地进入更激烈的博弈状态,导致全球治理出现新难题,进而给国际关系与国际秩序带来更多不确定性。

中国预制菜加工及其包装技术现状分析与发展趋势

随着人们生活节奏的不断加快,许多人的消费和饮食习惯发生了较大变化,“懒人经济”开始蓬勃发展,而预制菜凭借其方便及快捷的特点受到人们的广泛关注.预制菜作为我国发展速度最快的食品种类之一,在受消费者喜爱的同时,也有效促进了地方经济的发展和乡村振兴.当前我国预制菜在食品加工领域,尤其是自动计量包装、食品加工生产装备等方面尚存在一些技术瓶颈问题,且现阶段对预制菜不同包装技术的研究还不完善.从预制菜产业发展现状出发,就其加工与包装中存在的问题进行分析,提出预制菜行业要高质量发展需要国家政策的支持和研发技术创新等有效措施,并对预制菜未来发展前景做出了展望.

合作研发与技术交易谁更有利于技术融合:以人工智能多层专利网络为例

技术融合能够显著提高企业创新能力,是产业融合的基础。合作研发和技术交易是常见的技术创新模式。为探究不同创新模式下的技术融合影响因素,以人工智能产业为例构建组织-技术多层网络模型,从技术异质性和创新能力异质性两个维度探究不同创新模式下组织合作伙伴异质性对技术融合的影响。研究表明,在合作研发模式下,技术异质性、创新能力异质性有利于技术融合;在技术交易模式下,创新能力异质性有利于技术融合,技术异质性不利于技术融合。

光谱技术在果品无损检测中的应用研究进展

介绍了常用的果品无损检测方法,包括电子鼻法、X射线计算机断层成像法、机械方法、磁共振(核磁共振)成像光谱学法、拉曼光谱学法、近红外光谱技术等;重点综述了高光谱成像技术在无损检测水果结构特性、生化成分和安全性等方面的研究进展,以期为水果品质的无损检测研究提供参考。

突破“卡脖子”技术:知识开发模式对企业关键核心技术及其衍生技术的影响

在新一轮科技革命与百年未有之大变局下,我国企业正面临由贸易之争转变为科技实力之争带来的“卡脖子”技术困境。基于突破“卡脖子”技术的现实问题,以中国上市公司发明专利为数据集,分析企业知识开发模式对关键核心技术及其衍生技术的影响。结果表明,内部创新模式与外部创新模式均对企业关键核心技术及其衍生技术突破具有促进作用,但相比之下,外部模式产生的影响更加显著。进一步研究发现,市场竞争强度在知识开发与衍生技术之间起促进作用;选择外部知识开发模式不仅有利于衍生技术数量增长,而且有助于专利质量提高;衍生技术的成果转化会反馈新的关键核心技术突破。研究结论对我国企业高效选择创新路径,实现“卡脖子”技术突破具有重要参考价值。