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关键词： 萝卜硫苷(GRA)   萝卜硫素(SFN)   抗癌   基因工程   十字花科作物  

摘要： 植物次级代谢物萝卜硫苷(glucoraphanin,GRA)是一种由蛋氨酸衍生的硫代葡萄糖苷(glucosinolate,GSL),性质相对稳定,其本身及水解后活性产物萝卜硫素(sulforaphane,SFN)在抵抗癌症、神经保护等方面发挥重要作用,在食品营养和科学研究中受到广泛关注。本文将综述GRA的理化性质、来源、生物学功能、合成途径以及当前生产现状,并进一步探讨未来GRA高效生物合成的潜力策略。GRA合成路径复杂,包括侧链延伸、核心结构形成以及侧链修饰三个阶段,可经植物内源黑芥子酶(myrosinase,MYR)或肠道微生物转化为具有生物活性的SFN等物质。西蓝花等十字花科作物中GRA含量较高,是当前GRA的主要来源作物,但其存在种植周期较长、产量不稳、提取率低等问题,开发经济且可再生的GRA新资源将极大地推进GRA开发应用。随着GRA生物合成及调控路径的明晰,基因工程辅助GRA的高效生物合成展现出巨大的潜力,也提示突破主流的单基因调控策略,聚合多基因多维度协同提高GRA合成的潜力。本文聚焦基因工程辅助十字花科作物高效生产GRA这一目标,系统地梳理了GRA合成各阶段的潜在候选基因并从富集部位角度指出了具高应用价值的底盘作物,以期为将来通过基因工程和分子育种技术调控植物中GRA的生物合成、实现GRA大规模可持续生产,提供一定的思路和策略。

关键词： 马尔尼菲青霉   试题设计   双相性   致病真菌   PCR技术   简并PCR   基因工程   研究团队  

摘要： 1试题设计(12分)温度双相性真菌马尔尼菲青霉(PM)是一种致病真菌,其基因序列和传播机制尚不明确。简并PCR和RACE PCR技术是PCR技术的发展,当待研究序列不明或仅知道部分序列时,设计特殊的引物,即可利用上述方法扩增获得未知的DNA。某研究团队使用以上技术,获得了PM的SKN7基因并进行了测序。

关键词： 甜味蛋白质   基因工程   异源表达   分子改性   甜味受体  

摘要： 甜味蛋白质由于具有高甜味、低热量、安全无毒等特点,因此在食品与饮料等领域有较强的应用价值。到目前为止,已从天然植物中获得8种天然甜味蛋白。本文对这8种甜味蛋白的甜味性质及其甜味产生的分子机制进行了介绍,并重点阐述了莫内林(monellin)、植物甜蛋白(brazzein)和索马甜(thaumatin)这3种代表性甜味蛋白的基因工程、异源表达与分子改性进展,对其在不同宿主内的表达产率及甜味性质进行了总结分析,并对甜味蛋白质的研究、应用和产业化发展进行了展望,为新型蛋白类甜味剂的研究与开发提供了借鉴与参考。

关键词： 问题情境   基因工程   主题化教学  

摘要： 问题情境式教学将教学脉络与问题情境进行了融合。本文以“基因工程”复习课为例,设计衔接性强、逐层深入的科研情境,引导学生接触情境、分析情境、拓展应用,实现情境、知识、生物学学科核心素养3种脉络的融合。

关键词： 胃癌   Claudin18.2单克隆抗体   杂交瘤技术   抗体人源化   抗体依赖性细胞毒性   基因工程  

摘要： Claudin18.2抗体在胃癌治疗中具有巨大的潜力。然而,受限于其非人源序列和较弱的受体亲和力,已上市抗体的疗效和安全性仍有待改善。该研究通过杂交瘤筛选、抗体人源化和抗体依赖性细胞毒性(ADCC)作用的改造,获得了特异性结合Claudin18.2的单克隆抗体110E2A4-M2。随后,测定了抗体的ADCC和补体依赖性细胞毒性(CDC)活性,并在小鼠移植瘤模型中研究了其药效。结果显示,抗体110E2A4-M2的ADCC活性显著高于对照抗体IMAB362,且CDC活性未降低,在小鼠皮下移植瘤模型中表现出较强的抑瘤能力,肿瘤生长抑制率为52.35%。该研究为Claudin18.2抗体的开发提供了数据支持。

关键词： 基因工程   智能工程菌   智能诊疗   合成生物学   生物传感系统  

摘要： 微生物在抗菌和抗肿瘤等药物开发领域具有较高应用价值,利用基因工程改造微生物可以获得能够实时感知、传导、计算及反馈疾病信号的智能工程菌。总结了构建智能工程菌的3个关键环节,包括底盘菌株的选择、生物传感系统的构建以及受控的功能因子释放模式的设计,并进一步探讨了智能工程菌在代谢性疾病、炎症性疾病、肿瘤及感染性疾病辅助诊疗中的临床应用,同时还剖析了当前研究所面临的挑战和前景,以期为相关人员提供参考与借鉴。

关键词： UbD理论   单元教学   基因工程   探究实践   评价  

摘要： 根据高中生物学课程标准有关要求与UbD理论观点,组建“基因工程”单元教学内容、设计单元教学目标及单元评价目标,通过真实的问题情境及具有挑战性的学习任务,引导学生主动参与观察、实验、建模及课外实验等学习活动,深度学习高中生物学知识,发展科学思维能力及实践探究能力。

关键词： 遗传现象   基因工程   物种形成   自然选择   生物特性   人类需求   人工选择   遗传学  

摘要： 基因工程缘起自农业革命伊始,人类便投身于改变物种基因的伟大事业,这是一场历时弥久的探索。在古代,尽管先民们尚未掌握遗传学的深层规律,他们却凭借直观的观察,朴素地认识到某些生物特性能够从亲代传递至子代。基于对遗传现象的理解,先民们开始尝试通过筛选具有特定特性的个体进行配对,以此培养出符合人类需求的新品种。这一过程就是“人工选择”,它与英国生物学家达尔文所描述的“自然选择”相辅相成,共同成为驱动新物种形成和物种多样性的核心动力。

关键词： 水稻   WRKY转录因子   干旱   高盐度   温度胁迫   稻瘟病   白叶枯病   纹枯病   稻飞虱  

摘要： 水稻在其生长过程中经常面临各种非生物胁迫(包括干旱、高盐度、低温及高温等)和生物胁迫(如病虫害),严重影响其正常生长发育。WRKY转录因子家族作为植物界中最为庞大的转录因子家族之一,在调控植物生长发育及应对非生物胁迫和生物胁迫方面发挥着关键作用。本文综述了WRKY转录因子的结构特点及其在水稻抗非生物胁迫(干旱、高盐、低温、高温等)、生物胁迫(稻瘟病、白叶枯病、纹枯病、稻飞虱等)基因工程中的应用进展,旨在为WRKY转录因子在水稻及其他作物抗逆性遗传改良中的应用提供理论基础和实践指导。

关键词： 宏基因组二代测序   血浆游离DNA   感染  

摘要： 感染性疾病是临床常见疾病,快速明确病原微生物对于指导合理治疗方案至关重要。传统的病原体检测方法耗时长、阳性率低,难以满足临床需求。宏基因组二代测序(metagenomic next-generation sequencing, mNGS)作为一种新型病原检测方法,不依赖于传统的微生物培养,也不需要特异性扩增,且其检测范围广泛,可检测细菌、病毒、真菌、寄生虫、罕见病原体,甚至未知病原体,近年来,已广泛应用于临床病原学诊断。尤其是基于血浆游离DNA (cell-free DNA, cfDNA)的mNGS检测,因其采样便捷、无创性及对全身感染的反映能力,已在临床诊断中得到了广泛的关注和应用。本文综述了血浆cfDNA mNGS在感染性疾病诊断中的临床价值、研究进展及未来展望,旨在为相关研究和临床实践提供参考。Infectious diseases are common in clinical practice, and the rapid identification of causative pathogens is crucial for guiding rational treatment strategies. Conventional microbiological tests are time-consuming and have low positivity rates, making it difficult to meet clinical needs. Metagenomic next-generation sequencing (mNGS), as an emerging pathogen detection method, does not rely on conventional microbial culture or specific amplification. With its broad detection scope, mNGS can identify bacteria, viruses, fungi, parasites, rare pathogens, and even unknown pathogens. In recent years, it has been widely applied in clinical pathogen diagnosis. In particular, plasma cell-free DNA (cfDNA) mNGS has gained significant attention and widespread clinical application due to its ease of sampling, noninvasive nature, and ability to reflect systemic infections. This review summarizes the clinical value, recent advances, and future perspectives of plasma cfDNA mNGS in the diagnosis of infectious diseases, aiming to provide insights for further research and clinical practice.