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关键词： 花生   基因工程   组织培养   遗传转化  

摘要： 本研究阐述了近10年花生组织培养及遗传转化技术的研究进展。花生组织培养技术是不同于常规育种的一种新育种手段,通过对花生组织细胞进行培养,培养过程中产生愈伤组织再分化形成新的花生再生植株。近几年,花生组织培养技术多种再生途径日益成熟,花生组织培养主要研究在于建立高效的花生再生体系,花生外植体研究以胚小叶报道居多。花生遗传转化主要基于花生组织培养技术,现阶段研究以农杆菌介导法为主要转化方法。随着研究的不断发展,花生的组织培养和遗传转化体系也在日益完善,但仍存在转化效率低、成苗体系不完善等问题。建立完整高效再生及遗传转化体系是花生基因工程育种新途径的研究重点。

关键词： 高三学生   限制酶   基因工程   解题能力   备考   典型例题   高考试题   双链DNA  

摘要： 在近几年的山东省高考试题中,“基因工程”一直是必考题目之一,试题中与限制酶相关的题目灵活多样,难度较大。因此,笔者结合一些典型例题,对限制酶的考点进行了归纳整理,希望能够提高学生的理解能力和解题能力,为高三学生的备考提供帮助。一、限制酶的作用在基因工程中,切割DNA分子的工具是限制酶,这类酶能够识别并切割双链DNA分子中特定的核苷酸序列。

关键词： iGEM竞赛   高中赛道   参赛规则   选题   核心素养  

摘要： 国际基因工程机器大赛(international genetically engineered machine competition,简称iGEM竞赛)是合成生物学国际顶级大学生学术竞赛。iGEM竞赛赛况及项目成果受到Science、Nature、Scientific American、The Economist、英国广播公司(BBC)等顶级学术期刊或国际媒体的关注,具有广泛的国际影响力。吸引了来自世界40多个国家和地区的队伍参赛。2011年起开始有高中队参赛,参赛队伍数量逐年增加,高中生日益成为推动iGEM竞赛及合成生物学发展的重要力量之一,iGEM竞赛也成为培养中学生核心素养的重要平台。基于2017–2021年全球高中队参赛情况,本文总结了高中队赛道规则、选题倾向及获奖情况,进一步分析iGEM竞赛对高中生核心素养培养的意义,探究全球高中参赛队伍的发展趋势,为未来高中参赛队伍建设提供理论参考。

关键词： 纳豆激酶   菌株筛选   菌株诱变   发酵优化   生产原料   基因工程  

摘要： 纳豆激酶是一种纤维蛋白降解酶,最初从纳豆芽孢杆菌发酵的蒸煮大豆中分离提取。与现有的纤溶酶相比,纳豆激酶因显示出溶纤活性强、效率高和无副作用的优点而备受关注,但其用量大、产量低、成本高的特点阻碍了其广泛应用,提高纳豆激酶产量和活性一直是推进纳豆激酶发展的重点。本文介绍纳豆激酶高产菌株的来源、常用筛选方法和高产菌株诱变方法,综述了微生物发酵纳豆激酶发酵条件优化、低成本培养原料替代及基因工程等相关研究进展,旨在为高产纳豆激酶的研究提供思路,为纳豆激酶大规模推广应用奠定基础。

关键词： 神经嵴   尼克酰胺   诱导分化   人胚胎干细胞  

摘要： 目的探讨尼克酰胺(NIC)在人胚胎干细胞(hESCs)诱导分化为神经嵴细胞过程中的作用,为hESCs进一步分化为角膜内皮细胞提供实验基础。方法取培养5~7 d的hESCs细胞系H1进行诱导,根据诱导培养基中干预组分的不同分为未添加NIC组(仅使用诱导培养基)、NIC添加组(含10 mmol/L NIC的诱导培养基)、NIC+白藜芦醇(Res)组(含10 mmol/L NIC、10μmol/L Res的诱导培养基)和Sirtinol组(含10μmol/L Sirtinol的诱导培养基),其中Res和Sirtinol分别为SIRT1活性激动剂和抑制剂,各组连续诱导7 d。采用实时荧光定量PCR法检测诱导1、3、5、7 d hESCs及神经嵴细胞标志物mRNA相对表达量;诱导后7 d,采用免疫荧光染色法测定hESCs来源神经嵴细胞相关标志蛋白的表达,采用流式细胞术分析hESCs来源神经嵴细胞表面标志物神经生长因子受体(P75)和人自然杀伤因子1(HNK-1)阳性细胞比率,以评价NIC诱导效率及调控SIRT1对HNK-1^(+)表达的影响。结果与未添加NIC组相比,NIC添加组处理5 d后全能性基因八聚体结合转录因子4(OCT4)和同源域蛋白(NANOG)mRNA相对表达量显著降低,神经嵴细胞标志物P75、HNK-1、SRY相关HMG盒9(SOX9)和SOX10 mRNA相对表达量升高,差异均有统计学意义(均P<0.05)。免疫荧光染色结果显示,未添加NIC组神经嵴细胞标志物P75表达较弱,HNK-1仅有零星表达,转录因子激活蛋白2β(AP-2β)及成对样同源域转录因子2(PITX2)均未见阳性着色;NIC添加组细胞中P75、HNK-1、AP-2β及PITX2均呈广泛的强阳性表达。NIC添加组P75+HNK-1+和P75+细胞比率高于未添加NIC组,差异均有统计学意义(t=8.481,P=0.001;t=2.987,P=0.041)。未添加NIC组、NIC添加组、NIC+Res组和Sirtinol组HNK-1^(+)细胞比率分别为(34.267±12.522)%、(89.633±1.358)%、(64.667±6.429)%和(86.300±3.460)%,总体比较差异有统计学意义(F=36.799,P<0.001),其中,NIC+Res组HNK-1^(+)细胞比率均低于NIC添加组和Sirtinol组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论NIC可通过抑制SIRT1的活性促进HNK-1表达,提高hESCs来源神经嵴细胞的分化效率,为神经嵴细胞相关疾病的治疗,如角膜内皮移植提供新的种子细胞来源。

关键词： 基因工程   案例教学   转基因植物  

摘要： 为培养学生的科学思维,激发学生的主动思考,探索基于案例教学的基因工程理论教学内容,阐述案例教学对提高教学成效的重要性。本文选择3个转基因植物的案例进行介绍,从试验的设计思路、采用的主要技术及原理和最终获得的试验结果等方面对案例进行详细的分析。通过案例介绍,旨在为学生展示所学技术方法的使用环境,使学生能更直观地认识所学技术及原理,提高学习兴趣及培养解决复杂问题能力的意识。

关键词： 糖尿病足   5-羟甲基胞嘧啶   有丝分裂原活化蛋白激酶14   有丝分裂原活化蛋白激酶11   细胞分裂周期因子42  

摘要： 目的 5-羟甲基胞嘧啶(5hmC)作为表观遗传物质被广泛研究,但在糖尿病足的研究中较少。文中旨在研究糖尿病足患者(DFU)和健康志愿者组织基因组DNA中的5hmC的差异变化。方法 收集2021年1~12月就诊于北京大学第三附属医院确诊为DFU患者组织6例(DFU组)和Normal组织3例(对照组)。提取组织DNA,使用5hmC-Seal技术建立文库和Illumina高通量测序技术测序,筛选差异羟甲基化修饰基因(DhMGs)。采用STRING数据库构建蛋白互作网络,通过Cytoscape3.9.0软件绘制DhMGs的调控网络,并通过CytoHubba功能筛选出关键枢纽基因(Hub基因),采用DAVID数据库对Hub基因进行GO及KEGG富集分析,最后使用qRT-PCR和免疫组化进行验证。结果 共有166个上调基因和262个下调基因,其中包括NDUFB6、GALR1、GDAP1等已知的与糖尿病并发症相关的基因。DhMGs主要分布在内含子、基因间和启动子区域。通过CytoHubba分析可得到10个Hub DhMGs,分别是MAPK14、MAPK11、CDC42、MAP3K1、NCOA1、RAP1B、AGO4、RUNX1、HIF1A、PHC3。对10个Hub基因进行富集分析,在生物过程中涉及到VEGFR信号通路、Ras蛋白信号转导、肌细胞分化的正向调节以及与免疫相关的白细胞介素12分泌的正向调节等;在细胞成分中主要与细胞质、胞液等相关;在分子功能中主要有细分化调控、血管内皮生长因子受体信号通路、髓样细胞分化调控等功能。KEGG分析显示Hub基因主要富集于白细胞跨内皮细胞迁移、有丝分裂原活化蛋白激酶信号通路等。最后通过qRT-PCR和免疫组化实验得出MAPK11和CDC42在DFU组织中的表达水平均明显升高(P<0.05)。结论 糖尿病足和健康人组织DNA的5hmC修饰具有差异,MAPK11和CDC42可能成为DFU潜在的治疗靶点。

关键词： 生物技术专业   基因工程综合实验   教学改革  

摘要： 生物技术专业旨在培育出具备生物化学、分子生物学、微生物学、酶工程以及基因工程等基本知识背景,并能在生物领域从事相关工作的综合型人才。其中,基因工程综合实验课程是生物技术专业学生在走向综合型人才道路上必修的一门实验课,该实验课的学习有助于提高学生自主学习能力和创新能力。为更好地提升生物技术专业学生的综合能力,本文针对目前基因工程综合实验课中存在的问题提出一些教学改革的措施。

关键词： 国家自然科学奖   国家重点实验室   重点项目   核心团队   基因工程   亚热带农业   华南农业大学   资源保护与利用  

摘要： 华南农业大学水稻育性发育与基因工程实验室(简称“实验室”)是亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室的核心团队,实验室在刘耀光院士和陈乐天教授带领下,长期从事水稻育性发育分子机理以及水稻基因工程研究,先后主持国家自然科学基重大、重点项目及广东省基础研究与应用基础研究等项目。2018年,实验室获得了我校首个国家自然科学奖二等奖。

关键词： 转移性乳腺癌   基因组图谱   基因组学   DNA测序   癌症   异质性   驱动因子   患者  

摘要： 癌症的进展部分是由基因组改变驱动的。癌症的基因组表征已显示出驱动因子变化的患者间的异质性,这引出了一个观点,即在癌症患者中生成基因组图谱可利于选择有效的治疗方法。尽管DNA测序已在实践中实施,但仍不清楚如何使用其结果。