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关键词： 酵母益生菌   布拉氏酵母   基因工程   合成生物学   生物治疗  

摘要： 益生菌应用于疾病的治疗已有一个多世纪的历史。近年来,酵母益生菌,特别是布拉氏酵母,因其在免疫调节、肠道黏膜保护和肠道微生物群调节等方面的潜在健康益处,受到了广泛关注。随着基因工程和合成生物学技术的进步,酵母益生菌已能够将治疗性分子和代谢物精确输送到肠道黏膜部位,从而显著提高其疗效并扩展其临床应用范围。这些经过基因工程改造的酵母益生菌有望成为新一代治疗药物。本综述总结了工程化酵母益生菌在治疗胃肠道疾病(如炎症性肠病和细菌感染)以及肠道外疾病(如代谢紊乱)方面的最新进展。同时,本文还讨论了该领域当前的局限性以及未来的发展方向。对工程化酵母益生菌的深入研究可能为一系列疾病的有效治疗提供新的思路。

关键词： Bt毒素   杀虫蛋白质   蛋白质表达   转基因作物   农药残留   免疫检测  

摘要： Bt毒素是苏云金芽孢杆菌产生的一类生物大分子蛋白质,对多种常见的农林害虫甚至卫生媒介蚊虫都有特异性毒杀活性,是具备重大经济价值和生态环境效益的绿色抗虫材料。然而,随着Bt毒素制剂和转基因抗虫作物长期应用,致使靶标害虫抗药性进化加快,并对非靶标生物的交互毒性等潜在风险加大,因此对其残留监测成了农业食品和环境安全风险评估的重要内容。本研究梳理了Bt毒素传统的依托微生物表达体系的制剂和植物表达体系的转基因抗虫作物应用及其对靶标害虫抗药性和非靶标生物交互毒性潜在风险的研究现状,概述了针对Bt毒素残留分析的免疫检测研究进展;并结合本研究团队近年来依托热门的噬菌体展示抗体库技术,在Bt毒素特异性基因工程抗体创制以及Bt毒素抗虫模拟物靶向设计等方面的最新研究成果,探讨了基于Bt毒素的新型安全杀虫蛋白质创新研发与应用策略及其毒素蛋白质残留检测技术创新等未来潜在发展动向和可行捷径,为进一步围绕Bt毒素的相关研究提供有价值的文献资料和新的思路。

关键词： 草铵膦   农药登记   大豆作物   生物科技   转基因作物   评审委员会   转化体   农药产品  

摘要： 2024年10月31日第十届全国农药登记评审委员会第15次执行委员会议,审议通过了申请登记的196个农药产品、101个登记变更农药产品,这是2024年第11批拟批准登记农药产品公示。在101个拟批准登记变更农药产品名单中江苏苏州佳辉化工有限公司的200克/升草铵膦可溶液剂取得了大北农生物DBN9004转化体大豆作物的登记公示、东部韩农(黑龙江)生物科技有限公司的41%草甘膦异丙胺盐水剂同时取得了DBN9004大豆、DBN9936玉米、DBN9858玉米共3个转化体登记。

关键词： 气候变化   园艺育种   基因工程  

摘要： 气候变化对全球农业产生了深刻的影响,尤其是在温度升高、降水模式变化和极端天气事件增多的背景下,园艺育种面临着新的挑战与机遇。从长远角度出发,园艺育种研究在应对气候变化方面具有重要的意义,尤其在提升作物的耐旱性、抗逆性和病虫害抵抗力方面具有深远影响。通过分析气候变化对园艺育种的具体影响,探讨了温度升高、降水变化、光照变化和极端天气事件对作物生长与育种方向的干扰,进而提出了相应的应对策略,包括选择耐旱和抗逆的品种、改进灌溉系统、强化病虫害防控措施,以及利用基因编辑和遗传改良技术来提高作物的气候适应性。总结了研究成果,并对园艺育种未来的研究方向提出了展望,以期为园艺育种领域提供科学指导,也为应对全球气候变化提供实践参考。

关键词： 人胚胎干细胞   胚胎,哺乳动物   模型,理论   细胞,培养的   体外培养技术   胚胎毒性  

摘要： 胚胎干细胞试验(embryonic stem cell test,EST)近年来被广泛应用于药物、化工、环境安全等领域的化合物的胚胎毒性或发育毒性评价。EST相比传统生殖毒性试验来说具有周期短、高通量、低损耗等优势,为了进一步提高EST对各种化合物的适用性和安全性评估以及避免种属差异,研究者们使用人胚胎干细胞(human embryonic stem cell,hESC)代替最初使用的小鼠胚胎干细胞(mouse embryonic stem cell,mESC);并且利用hESC进行胚胎毒性或发育毒性评估的研究越来越多样化和深入,如开发不同分化类型的评价模型(心肌、神经和成骨细胞等)或者构建更接近胚胎真实生存条件的三维模型(拟胚体和类器官),这些研究为建立更加准确和高效的胚胎毒性评价模型提供了新的方向。

关键词： 高通量测序   异尖线虫   海水鱼   线粒体基因组  

摘要： 为建立一种新的解析异尖线虫线粒体基因组序列的方法,并解码两种异尖线虫线粒体DNA全长,收集深圳市辖区内超市、农贸市场、批发市场销售的海水鱼样品,根据形态学方法分离异尖线虫。首先利用两步法提取线虫线粒体DNA;随后对DNA进行酶切,电泳回收所需长度的DNA片段,加上接头序列进行文库制备和上机测序;最后分析下机reads,拼接出两种异尖线虫线粒体DNA全长。结果显示:共提取31条海水鱼线虫线粒体DNA,质量浓度为2~20ng/μL;对6份候选异尖线虫线粒体深度测序,获得约3Mbtotalreads/样品的数据量;采用SPAdes软件对各样品reads序列进行组装,获得两种GeneBank中尚未收录的异尖线虫线粒体DNA全长。本研究利用DNA高通量深度测序技术和生物信息学DNA组装技术,报道了两种GeneBank中未收录的异尖线虫线粒体DNA全长,丰富了已有线虫科线粒体基因组多样性研究基础数据,为异尖线虫乃至其他物种线粒体DNA解密工作提供了新的研究方法。

关键词： 核心素养   高中生物   人类基因组计划  

摘要： 高中生物核心素养的主要内容是培养学生的生命观念、科学思维、科学探究以及社会责任。以人类基因组计划为例,对于必修二的生物教学起到串联的作用,基于已有知识对科学技术进行探索,进而与社会联系,提高学生的社会责任意识。

关键词： 糖原合成激酶3α   糖原合成激酶3β   胚胎干细胞   神经分化  

摘要： 目的 探讨GSK3α和GSK3β在胚胎干细胞体外神经分化中的作用。方法 利用CRISPR/Cas9技术构建Gsk3a或Gsk3b敲除的胚胎干细胞,在体外对其进行神经诱导分化,并通过转录组测序(RNA-seq)分析胚胎干细胞的基因表达差异。结果 Gsk3a^(-/-)或Gsk3b^(-/-)胚胎干细胞仍然具有多能性,能够分化成神经干细胞。然而,Gsk3b^(-/-)无法形成神经花环,其神经干细胞也不能进一步分化成神经元和胶质细胞。检测三胚层标志物的mRNA表达发现,Gsk3a^(-/-)神经外胚层标志物的表达略高于野生(WT)组,而Gsk3b^(-/-)内胚层标志物的表达远高于WT组和Gsk3a^(-/-)(P<0.001),神经外胚层标志物的表达较低。RNA-seq结果显示,涉及JAK-STAT、PI3K-Akt信号通路以及Neurog1、Hes1等基因的变化。结论 GSK3α抑制神经分化而GSK3β促进神经分化,其机制与JAK-STAT、PI3K-Akt信号通路以及Neurog1、Hes1有关。

关键词： 可诱导剔除   loxP   T-DNA   载体构建   转基因作物  

摘要： 在植物遗传转化过程中，除目的基因及其表达单元外，选择标记基因等也会随目的基因整合到作物基因组中。在完成筛选阳性转化体后，选择标记基因已无作用，且由于其微生物等来源的存在，易引发转基因安全性的争议，应予以剔除。为此本实验室构建了可诱导剔除选择标记基因表达单元的pBLCK载体。为进一步优化该载体，本研究克隆了植物基因的内含子，将其整合在左边界LB与loxP元件之间，构建了pVELP载体。该载体可解决pBLCK载体T-DNA整合至受体基因组时，因loxP元件与T-DNA左边界序列LB距离较近易因降解而丢失引发重组反应效率低的技术弱点。以人工合成耐盐基因WNLEA为目的基因对pVELP载体进行功能验证，经过拟南芥遗传转化、阳性筛选、DEX诱导等，研究结果表明pVELP载体的剔除效率为44%。此外，由于多数农作物遗传转化体系均以Bar基因作为选择标记基因，本研究将pVELP载体的卡那霉素抗性基因NPTII替换为Bar基因，构建了pVELP-Bar表达载体，进一步扩大了pVELP载体的适用物种范围。pVELP载体高效诱导剔除非目的基因片段实现了无选择标记转基因材料创制，且可循环使用此载体应用同一选择标记筛选阳性材料实现多个目的基因的聚合，有广阔的应用前景。

关键词： 合成生物学   工程细菌传感器   肠道疾病   无创诊断  

摘要： 许多肠道疾病的发生和发展是一个动态演变的过程，具有长期性和反复性的特点。传统的内窥镜检查难以实现肠道疾病的早期无创诊断，体外粪便分析通常无法反映肠道内的真实情况。利用合成生物学技术改造细菌，创制能够感知和响应特定疾病信号的基因工程细菌传感器，为人类疾病的无创式检测提供了独特的解决方案。这些工程细菌传感器被部署在哺乳动物肠道时，能够充当“哨兵”，实现肠道疾病及其相关分子标志物的非侵入式在体原位检测。本文介绍了用于肠道疾病相关分子标志物检测的细菌传感器设计原理，综述了工程细菌传感器在肠道疾病检测中的研究进展，最后对其未来的研究和应用方向进行了展望。