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关键词： 北京黑猪   胚胎干细胞   种质资源   动物育种  

摘要： 种业是农业的“芯片”,种质资源则是种业的核心,对保障国家粮食安全和重要农产品供给具有重要意义。近年来,我国出台了一系列政策,推动种业自主创新,特别是畜禽种质资源的保护与利用。北京作为科技创新中心,其育种工作具有示范意义。北京黑猪是通过本地土猪与引入猪种杂交改良而成,兼具本地猪的抗逆性和外来猪的生长优势。该文以北京黑猪为例,探讨了胚胎干细胞在种质资源保护与利用中的应用。文章详细介绍了北京黑猪的培育历史、性状特征及其在育种中的应用,并阐述了胚胎干细胞的分离、培养及其在动物育种中的潜力。通过胚胎干细胞技术,可以实现快速定向育种,有效保存种质资源,避免遗传偏差和基因污染。尽管技术已相对成熟,但仍需解决社会接受度、技术人员需求等问题。总体而言,胚胎干细胞技术在种质资源保护与利用中具有广阔的应用前景。

关键词： 帕金森病   动物模型   泛素-蛋白酶体系统   自噬-溶酶体通路   基因工程  

摘要： 帕金森病(Parkinson disease,PD)的核心病理特征表现为黑质致密部(substantia nigra pars compacta,SNc)多巴胺(dopamine,DA)神经元进行性丢失及α-突触核蛋白(alpha-synuclein,α-syn)异常聚集,其致病机制复杂且缺乏有效治疗手段。α-syn的异常聚集与其清除系统功能障碍密切相关,尤其是自噬-溶酶体通路(autophagy lysosomal pathway,ALP)和泛素-蛋白酶体系统(ubiquitin–proteasome system,UPS)的缺陷,可能通过破坏蛋白质稳态加速神经退行进程。基于基因编辑技术构建的遗传修饰啮齿类动物模型,能够精准模拟PD中α-syn病理动态、选择性神经元损伤及运动功能障碍等表型,为解析α-syn毒性机制提供了可控研究体系。此类模型不仅可揭示α-syn体内稳态调控的关键节点,更为靶向修复或抑制异常聚集的疗法开发奠定了实验基础,未来或将成为突破PD治疗瓶颈的核心工具。

关键词： 工程学思维   教学策略   基因工程   高中生物学教学  

摘要： 工程学思维是工程实践的核心,在实践中发展思维是培养工程学思维的重要环节。本文以“基因工程的基本操作程序”为例,依托工程实际问题,按照工程设计、工程实施和工程应用三个阶段的基本流程设计教学过程,以期促进学生创造性思维、筹划性思维、权衡性思维、优化性思维等工程学思维的发展。

关键词： 基因工程   模块化教学   课程重构   药品生物技术   实验学习  

摘要： 基于高职院校药品生物技术专业基因工程课程采用传统教学模式所产生的弊端,进行模块化教学改革,具体做法为优化并构建模块化课程内容,并融入多种教学策略和课程评价方式。研究结果表明,采用模块化教学能显著提升教学效果、基因工程岗位就业率和专业对口率。

关键词： 巨噬细胞迁移抑制因子   人胚胎干细胞   自分泌   存活   分化   CXCR4   KLF4   FOXA2  

摘要： 背景:巨噬细胞迁移抑制因子(macrophage migration inhibitory factor,MIF)是一种具有多效性作用的细胞因子,可以在不同类型干细胞中自分泌并且能调控细胞的增殖、分化和迁移。课题组前期研究证实人胚胎干细胞自分泌MIF,且在培养液中浓度基本固定。然而,MIF是否参与了人胚胎干细胞的存活、增殖和分化尚不清楚。目的:探究MIF对人胚胎干细胞存活、增殖和分化的作用。方法:(1)培养人胚胎干细胞H9,CCK-8法检测并绘制细胞生长曲线,采用酶联免疫吸附法定量检测培养基中MIF水平。(2)为了明确外源性MIF对人胚胎干细胞存活、增殖的影响,分为:对照组,细胞在干细胞培养基中正常培养;外源性MIF组,在干细胞培养基中分别添加30,100,300 ng/m L的MIF;MIF抑制剂ISO-1组,在干细胞培养基中分别添加2,7,21μmol/L的ISO-1;MIF+ISO-1组,在不同浓度ISO-1组中分别添加100 ng/m L MIF,采用CCK-8法检测上述各组细胞活力。(3)为进一步阐明MIF基因对人胚胎干细胞存活、增殖的影响,采用CRISPRCas9技术构建MIF敲除的H9细胞系,观察建系情况。(4)为了明确高浓度MIF对人胚胎干细胞初步分化是否有影响,在培养基中分别添加100 ng/m L MIF和100 ng/m L CXCR4中和抗体,采用实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-q PCR)、免疫细胞荧光、蛋白质印迹法(Western blot)检测干细胞自我更新因子(KLF4、c-MYC、NANOG、OCT4、SOX2)及分化转录因子(FOXA2、OTX2)的表达水平。结果与结论:(1)人胚胎干细胞H9的对数生长期为3-6 d,正常生长的情况下自分泌MIF水平约为20 ng/m L,与细胞量无关;(2)与对照组相比,添加不同质量浓度MIF对人胚胎干细胞的增殖无影响(P>0.05);ISO-1明显抑制人胚胎干细胞的增殖,ISO-1浓度越大,抑制越明显(P<0.05);ISO-1中添加MIF可以减少ISO-1的抑制作用(P<0.05);(3)RT-q PCR检测MIF基因敲除约50%后,人胚胎干细胞生长活力显著降低并且无法建系成功;(4)在培养基中添加100 ng/m L外源性MIF,自我更新转录因子KLF4的m RNA、蛋白及荧光表达水平均下降;分化因子FOXA2的m RNA、蛋白及荧光表达水平均上升;(5)在培养基中添加100 ng/m L CXCR4中和抗体,KLF4的m RNA及蛋白表达水平均上升;FOXA2的m RNA及蛋白表达水平均下降,与MIF组表达趋势相反。综上所述,人胚胎干细胞自分泌的MIF是其存活所必需的;培养基中额外添加MIF并不能促进人胚胎干细胞增殖,但可以使自我更新因子KLF4表达下降,转录因子FOXA2表达上升,为下一步探明MIF对人胚胎干细胞分化的影响及机制提供了线索,MIF-CXCR4轴在其中起到一定的调控作用。

关键词： 教材建设   新形态教材   纸数同步   创新实践  

摘要： 为解决传统高职教材在内容更新、实践应用及数字化融合方面的不足,本文以《基因工程技术》课程为对象,探索“纸数同步”的新形态教材建设与实践应用。团队与行业领先企业共同开发课程内容,联合编写了兼具“四新”(新理念、新平台、新载体、新形态)特征的教材,实现了纸质活页与数字化资源的深度融合。教材采用模块化结构设计,遵循“项目—任务”逻辑,强化实践操作与理论知识的结合。同时,通过“思政微课堂”等特色环节,实现课程思政与专业教育的有机融合。实践表明,该教材显著提升了学生的学习兴趣、操作技能和创新能力,优化了教师教学策略,为高职教育教材改革提供了有益的实践路径和参考依据。

关键词： 营养品质   市场发展   耐盐性   抗旱性   基因工程  

摘要： 由于淡水资源逐渐减少,食品生产和市场发展亟需探索新的方向。虽然基因工程能提高作物的耐盐性和抗旱性,但目前研究仍处于初级阶段,实现这一目标需要较长时间和巨大的资源投入。因此,耐盐性高、抗旱性强和营养品质丰富的藜麦,有望成为21世纪维持世界人口高速增长的理想新作物之一。随着时代的发展,人类对于食物的要求逐渐由“要吃饱”向“要吃好”发生转变。藜麦的种子富含蛋白质和人体必需的氨基酸、维生素、碳水化合物、矿物质,是人类重要的食物资源,具有巨大的工业应用潜力。

关键词： 泊洛沙姆   制剂技术   三嵌段结构   载体   固体分散体   纳米技术   温敏凝胶   生物制剂   基因工程   3D打印  

摘要： 泊洛沙姆作为非离子表面活性剂,其独特的三嵌段(聚氧乙烯-聚环氧丙烷-聚氧乙烯)结构特性使其在固体分散体技术、纳米技术、凝胶技术、生物制剂技术、基因工程以及3D打印技术中均展现出广泛的应用潜力。作为载体,其提高了难溶性药物的溶解度和生物利用度;在纳米领域,其作为稳定剂等丰富了制备手段;在凝胶技术中,其自组装行为和温敏性有助于药物控释;在生物制剂中,其提升了靶向效率,减少了副作用;在基因工程中,其提高了传递效率和表达水平;在3D打印中,其为精确控制药物释放和制造高质量生物产品提供了新策略。作为一种多功能的材料,泊洛沙姆在医药领域中的应用前景广阔。

关键词： 小鼠胚胎干细胞   AKT亚型   多能性   CRISPR/Cas9   RNA测序  

摘要： AKT,又称为蛋白质激酶B(protein kinase B, PKB),在细胞增殖和代谢过程中发挥关键作用。AKT有3种亚型:AKT1、AKT2和AKT3,这3种亚型对小鼠胚胎干细胞(mouse embryonic stem cells, mESCs)多能性和分化的影响尚不明确。本研究旨在探讨AKT亚型缺失对小鼠胚胎干细胞自我更新和分化的影响。本文利用CRISPR/Cas9基因编辑技术建立AKT的3种亚型基因敲除的细胞系,通过蛋白质印迹(Western blot)、流式细胞术、qRT-PCR、CCK-8、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, AP)染色和RNA-seq对其表型和分子变化进行分析。Akt的3种亚型基因敲除的细胞系构建成功,Akt1和Akt2的缺失会抑制小鼠胚胎干细胞的增殖,Akt任意一种亚型的缺失不会影响多能性基因在mRNA水平和蛋白质水平的表达,但在拟胚体形成过程中,Akt的3种亚型的缺失均会影响3个胚层基因的mRNA水平表达。转录物组分析结果表明,与野生型mESCs相比,Akt1、Akt2和Akt3缺失后分别有995、547和429个差异表达基因(|log2FC|≧1,P<0.05),这3种亚型调控的差异表达基因存在部分重叠。综上,Akt的3种亚型的独立缺失不影响小鼠胚胎干细胞干性的维持,但是他们对于分化至关重要。Akt的3种亚型可以共同调控基因的表达,同时也保留了各自的调控特异性。本研究为理解Akt的3种亚型在干细胞生物学中的独特和重叠作用提供了基础,突显了它们在维持干细胞功能和分化中的重要性。

关键词： 细胞膜受体蛋白   非基因工程   可视化成像   细胞类型辨别   受体二聚化   空间分布分析  

摘要： 细胞膜受体蛋白是介导细胞与外界环境交流的重要媒介,其表达量或行为的改变预示机体某些生理或病理过程的启动.传统的基因工程蛋白成像策略涉及基因操纵,其基因修饰会干扰细胞内的其它生物学过程,且存在不可预测等局限性.然而,非基因工程蛋白成像策略往往具有简便、可程序化设计、易于调控等优势,已被广泛用于细胞膜受体蛋白的成像研究.本文首先综述了非基因工程蛋白成像用于细胞类型的辨别,其识别策略包括逻辑门探针、荧光共振能量转移(FRET)探针、结构约束杂交探针和信号标签;其次,总结了该蛋白成像模式在细胞膜受体蛋白相互作用及空间分布分析成像的应用;最后对该领域面临的挑战及未来的发展方向进行了展望.