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关键词： 基因工程   克隆载体   质料载体   噬菌体载体   病毒载体   人工染色体载体  

摘要： 在基因工程中,克隆载体为实验操作的核心部分,根据生物学效应分为克隆载体、表达载体和穿梭载体,其中克隆载体在基因工程中占有重要的地位,根据其构建所用的DNA来源可分为质粒载体、噬菌体载体、病毒载体和人工染色体载体4种类型。对这四种克隆载体的生物学特性、种类、构建和应用进行概述,有利于分子生物学和遗传学的发展。

关键词： 蛋白酶体途径   转录后调控   蛋白降解   26S   泛素   转基因作物   氨基酸构成  

摘要： 2022年7月,南开大学王宁宁教授团队在《Plant,Cell and Environment》上发表了题为“N7-SSPP fusion gene improves salt stress tolerance in transgenic Arabidopsis and soybean through ROS scavenging”的研究论文。研究发现,过表达SSPP能够显著提高转基因植物在盐胁迫条件下对活性氧的清除能力,进而增强植株对高盐胁迫的耐受性,但明显抑制营养生长速度,导致该基因无法被直接应用于转基因作物新品种的培育。该团队前期还发现,乙烯合成关键酶AtACS7蛋白N末端由14个氨基酸构成的短肽(命名为N7)具有转录后调控功能,通过26S泛素/蛋白酶体途径促进与之融合的多种蛋白降解,且N7介导的蛋白降解受盐胁迫和衰老信号负调控。

关键词： 人胚胎干细胞   CRISPR/Cas9技术   角蛋白5   基底层角质形成细胞  

摘要： 目的利用CRISPR/Cas9技术构建一种keratin 5-IRES-eGFP敲入的人胚胎干细胞(hESCs)系,为研究表皮基底角质形成细胞异常的皮肤病提供一种细胞模型。方法构建针对目的基因keratin 5的sgRNA质粒及打靶Donor质粒,利用CRISPR/Cas9技术完成对keratin 5的定向切割,将IRES-eGFP敲入至keratin 5终止密码子上游,诱导hESCs分化为表达绿色荧光蛋白(GFP)的基底层角质形成细胞。结果PCR及Sanger测序结果表明IRES-eGFP成功整合至hESCs细胞系的keratin 5终止密码子上游,分化培养后观察细胞形态与角质形成细胞系HaCat形态一致。免疫荧光染色验证hESCs分化获得的ES-KC细胞系稳定表达GFP与keratin 5。结论成功制备了keratin 5-IRES-eGFP敲入的hESCs细胞系,并诱导hESCs成功分化出带有绿色荧光蛋白标记的基底层角质形成细胞。

关键词： 降钙素   重组蛋白质类   质粒   质控品  

摘要： 目的构建人降钙素原(hPCT)原核表达载体, 低成本、快速、高浓度、高纯度获取hPCT纯化蛋白, 为临床实验室检测制备质控品和参考物质奠定基础。方法将GenBank提供的hPCT编码序列经大肠杆菌密码子优化后, 人工合成DNA片段克隆至pET-28a(+)原核表达载体以构建重组hPCT表达质粒。转化至大肠杆菌E. coli BL21感受态中, 优化诱导表达条件、诱导质粒表达并对重组蛋白进行His融合标签纯化。结果成功构建重组hPCT原核表达质粒, 优化异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导重组蛋白表达浓度及诱导温度, 最适IPTG浓度为0.2 mmol/L, 最佳诱导温度为37 ℃。纯化后hPCT蛋白可通过临床检测, 且稀释倍数与检测浓度间呈现良好线性关系, 回归方程为y=-0.0085x+112.63, R2值为0.9975。结论成功构建重组hPCT的高效表达系统, 重组hPCT蛋白纯度大、浓度高、生产周期短, 有成为候选室间质量评价参考物质的潜力。

关键词： 中学生物学教学   深度学习   生命科学   人类基因组计划   人类共同体   人工智能   社会革新   教学改革  

摘要： 21世纪是生命科学的世纪,从杂交水稻到克隆羊多莉,从人类基因组计划到生命科学联手人工智能,生物学已成为国家、社会革新前进与人类共同体长远发展的重要因素.中学生正处于知识爆发性吸收与思维飞速发展完善的时期,教师以教学改革为契机构建更加优质的教学模式能够大幅提升学生对生物学知识认知的深度与了解的广度,为人才在生物学领域的参与与深研构建有利条件.

关键词： 溴结构域蛋白   组蛋白乙酰化   精子   胚胎发育   胚胎干细胞  

摘要： 溴结构域和超末端结构域家族(BET)在进化上具有保守性,可特异性识别组蛋白上乙酰化的赖氨酸位点。同时,BET蛋白在染色质重塑和基因表达调控中发挥重要作用,主要参与哺乳动物精子发生、胚胎发育以及胚胎干细胞分化等过程,其发生突变会导致胚胎发育障碍或胚胎死亡。本文主要对BET家族的相关成员在哺乳动物生殖过程中的作用进行综述。

关键词： 染色体步移   T-DNA插入位点   转基因植物   高通量测序   交错式热不对称PCR  

摘要： 【目的】建立一种批量分析T-DNA插入位点的简单、有效的方法。【方法】提供一种基于高通量测序技术的T-DNA插入位点的分析方法,将其命名为PSORA:Parallel sequencing of one round amplicons。首先对一轮交错式热不对称PCR(TAIL-PCR)的扩增产物进行高通量测序,随后通过生物信息学分析T-DNA插入位点,该方法降低了TAIL-PCR过程中对特异性扩增的要求。PSORA中使用的引物一侧为简并引物,另一侧为T-DNA特异性引物。在特异性引物的5’端设计6 nt的样品标签(Barcode),用于标记不同的转化事件。所使用的5个转基因烟草株系(L1、L6、L9、L15和L19)由农杆菌介导质粒pBI121转化获得。此外,通过标准PCR对PSORA的结果进行验证。【结果】利用PSORA对5个转基因株系的T-DNA插入位点进行分析,结果显示,L6含2个插入位点(NW_015801367的36316 bp处和NW_015950898的42202 bp处),L9、L15和L19各含1个插入位点(L9的插入位点为NW_015943682的235969 bp处;L15的插入位点为NW_015802951的60529 bp处;L19的插入位点为NW_015863435的12188 bp处),L1的插入位点未能成功获取。对生物信息学分析结果进行PCR验证,含不同插入位点的转基因株系之间可互为阴性对照,野生型(WT)作为空白对照,结果表明,在各转基因株系中均得到与预期一致的特异性扩增,该结果验证了PSORA的有效性。【结论】PSORA是一种分析T-DNA插入位点的有效方法,可以同时分析多个插入事件,相对于传统的染色体步移方法更简便、快速。

关键词： 兔出血症病毒2型   杆状病毒表达   基因工程疫苗   免疫效力   交叉保护  

摘要： 兔出血症病毒2型毒株于2020年在我国首次发现并报道,目前尚无有效的疫苗可用于对该毒株的防控。针对我国兔出血症病毒2型SC毒株VP60蛋白,构建获得表达该毒株VP60蛋白的重组杆状病毒rBAC-RHDV2-VP60。以rBAC-RHDV2-VP60为疫苗毒种,接种昆虫细胞,表达获得重组VP60蛋白。以氢氧化铝胶为佐剂制成RHDV2 SC株VP60基因工程疫苗,结合前期制备的传统RHDV型WF株VP60基因工程疫苗,分别免疫2~3月龄健康易感兔,1.0 mL/只;免疫后21 d,检测2种疫苗分别对国内RHDV2流行株和传统RHDV毒株的免疫保护力。结果显示,用SC株攻毒,免疫RHDV2 SC株VP60基因工程疫苗的家兔,免疫组无死亡,而免疫生理盐水的对照组全部死亡;免疫传统RHDV WF株VP60基因工程疫苗的家兔,免疫兔6/10死亡,对照组兔全部死亡;用WF株攻毒,免疫RHDV2 SC株VP60基因工程疫苗的家兔,免疫组死亡7/10,而免疫生理盐水的对照组全部死亡;免疫传统RHDV WF株VP60基因工程疫苗的家兔,免疫兔无死亡,对照组兔全部死亡;提示传统RHDV型WF株疫苗不能对国内流行毒株RHDV2 SC毒株产生有效的免疫保护,RHDV2 SC株VP60基因工程疫苗也不能对国内传统RHDV毒株产生有效的免疫保护,两型毒株间交叉保护作用较低。本研究中针对我国流行RHDV2 SC毒株研制的基因工程疫苗对有效预防和控制国内流行的RHDV2将发挥重大作用。

关键词： 生物技术   发酵工程   酶工程   细胞工程   基因工程   抗生素生产  

摘要： 目的 总结生产抗生素中生物技术的应用,并预测从哪些方面可以优化生产,旨在为提高抗生素产量、优化质量、降低成本、减轻环境污染提供一些策略和思路。方法 通过查阅文献,总结目前国内外已有的各种抗生素生产技术与应用到生产中的优化策略,并根据已发表的一些基础生物学研究成果,展望有潜力应用到抗生素工业,改良生产技术、优化产品的新策略、新思路。结果 目前应用在抗生素生产中的生物技术主要是发酵工程、酶工程、细胞工程和基因工程,有很多研究成果尚未投入使用。对于新兴的抗生素替代品的研究,植物次生代谢产物、海洋天然产物和计算生物学新药研发的成果具有应用前景。结论 抗生素生产的优化离不开现代生物技术的合理应用,选取一至数种适宜的优化方法对产品的产量、质量、效果的提升具有较好的前景。