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关键词： CRISPR/Cas9   KMT2D   基因敲除   人胚胎干细胞   歌舞伎综合征  

摘要： [目的]通过CRISPR/Cas9技术构建KMT2D SET结构域双等位基因敲除的人胚胎干细胞HN4细胞系。[方法]通过CRISPR在线设计工具在SET结构域两侧各设计多条sgRNA,利用T7EI选出效率最高的sgRNA,构建到pX330载体中,特异性扩增同源臂,分别构建到双抗性载体中作为Donor。将sgRNA与Donor共同电转至HN4细胞中,经过Puro和Hygro抗性筛选后,挑取单克隆,利用PCR,测序以及q-PCR鉴定等方法鉴定细胞的基因型。[结果]成功构建了靶向KMT2D SET Domain两端的sgRNA的表达质粒,并选择出切割效率最高的sgRNA。PCR鉴定结果显示,有8株细胞可同时扩增出Puro和Hygro两个目的片段,且无野生型条带。通过测序和序列比对确认KMT2D SET已被敲除,双等位基因分别被Puro和Hygro替换。q-PCR结果显示,mRNA层面上,SET Domain已经不表达,而其他位点则不受影响。[结论]成功构建pX330-sgRNA质粒,并验证其具有活性。成功构建了靶向KMT2D SET Domain的分别含有Puro和Hygro不同抗性的Donor。成功建立了稳定的KMT2D基因敲除的人胚胎干细胞系。

关键词： 南繁   入侵生物   转基因作物   防控   策略  

摘要： 南繁区位于中国海南省,作为中国农作物繁殖和育种的重要基地,其在水稻、玉米等农作物良种繁育上具有不可替代的地位。然而,随着近几年来南繁育种工作的迅速发展,各地与海南岛之间农作物种子的调运日益频繁,种子来源于全国,又走向全国,为有害生物的传播提供了快速通道。因此确保南繁生物安全对打造“南繁硅谷”、保障我国种业健康发展有着重大意义。从南繁生物安全现状、当前南繁生物安全管理存在的问题等方面进行剖析,并针对南繁有害生物防控提出对策建议,为南繁基地生物安全管理提供参考。

关键词： 基因工程   教学现状   教学思考  

摘要： “基因工程”是高等院校生物科学、生物工程等相关专业学生的一门重要课程。根据基因工程课程特点和教学现状,进行了教学思考。提倡教师在教学过程中应与时俱进,发展以兴趣为导向、理论结合实践的教学方法和策略。同时对课程实施优化并建立多元评价体系,以培养学生的科学思维和创新精神、增强学生应用生物技术的能力。

关键词： 人类基因组计划   后基因时代   生命科学   人类疾病   遗传工程   基因功能   生物学   表型分析  

摘要： 人类基因组计划的完成,标志着生命科学进入了大规模、系统性的研究基因功能的后基因时代。解析基因组中2万5千个基因的功能以及这些基因的变化在人类疾病中的作用成为生物学研究的重点之一。

关键词： 植物保护研究   中国农业科学院   转基因作物   创新团队   科学布局   发展前景   研究成果   研发现状  

摘要： 近日,中国农业科学院植物保护研究所转基因作物安全评价与管理创新团队系统分析了我国转基因抗虫作物的研发现状、应用经验,探讨了发展前景、面临的挑战及应对策略。该研究成果在线发表于《昆虫学年评》。

关键词： 生物工艺学   基因工程   人工智能   后世界风险社会   技术性失业  

摘要： 20世纪中后期以来,人类悄然开启后人类进程,从改变人的"自然"外貌到改变人的"自然"性格起步,克服生物人的局限,使生物人成为技术人,其基本手段是基因工程和人工智能。以生物基因为研究对象的基因工程和以人脑为资源开发对象的人工智能,虽为人提供了许多便利,为全球经济复苏开辟了可喜前景,但也给原本不确定的世界增添了更多不确定性,从不同方面强化了全球性人口危机、环境危机和人的存在危机。人工智能的竞相发展,更加突出人机博弈的未来忧虑,其雄心勃勃横扫所有行业,哪怕是白领领域的高端职业者,都将面临技术性失业,"我们能做何事"和"我们有何事可做"将成为后人类进程所有危机中最现实也是最根本的危机;但更令人忧虑的却是生物工程、基因编辑的自由跨界操作,在深度存在层面打破了生物世界的本体秩序,搅动沉睡的生物世界开启反跨界运动。

关键词： 多囊卵巢综合征   高雄激素   人胚胎干细胞   生殖细胞   男性不育  

摘要： 目的:多囊卵巢综合征(PCOS)母亲孕早期的高雄激素可能影响其男性子代成年后的生育力。本研究利用人胚胎干细胞(hESCs)体外分化的实验模型,观察不同浓度睾酮对hESCs向早期雄性生殖细胞分化的影响,探讨孕早期高雄激素暴露对男性子代原始生殖细胞储备及成年后生育力的潜在影响。方法:2μmol/L视黄酸(RA)体外诱导hESCs(46,XY)向雄性生殖细胞分化,同时添加0 mol/L、3×10^-7 mol/L、5×10^-7 mol/L、15×10^-7 mol/L、45×10^-7 mol/L、135×10^-7 mol/L睾酮,在分化的第0、4、7、14天收集细胞样品,分析不同分化阶段雄性生殖细胞特异基因的表达,比较分化进程、分化效率。结果:不同浓度睾酮处理的hESCs,同一分化阶段细胞形态无差异。原始生殖细胞的标志基因DAZL的表达峰值出现在分化的第4天,15×10^-7 mol/L、45×10^-7 mol/L、135×10^-7 mol/L睾酮处理组的DAZL的表达量与3×10^-7 mol/L睾酮处理组对比明显增加(P﹤0.01)。减数分裂期早期生殖细胞特异基因SCP3的表达在分化的第4天开始上调,45×10^-7 mol/L睾酮处理组与3×10^-7 mol/L、5×10^-7 mol/L睾酮处理组比较,SCP3的表达均明显上调(P﹤0.01);SCP3的表达在分化的第7天达到峰值,15×10^-7 mol/L、45×10^-7 mol/L、135×10^-7 mol/L睾酮处理组与3×10^-7 mol/L睾酮处理组相比,SCP3明显高表达(P﹤0.01)。免疫荧光、流式细胞分析结果显示,各组间分化第4天DAZL、分化第7天SCP3及VASA的表达量随着睾酮浓度升高而有升高趋势。分化第4天,雄激素受体(AR)的表达开始升高,并且可维持至分化第14天;在相同分化阶段,睾酮较高浓度组hESCs的AR表达量高于睾酮较低浓度组(但P>0.05)。结论:hESCs向早期雄性生殖细胞分化过程中高雄激素处理,诱导雄激素受体的提前表达,使hESCs向早期雄性生殖细胞分化提前,可能导致PCOS患者男性子代雄性原始生殖细胞储备不足,进而影响其成年后的生育力。hESCs可作为体外模型研究PCOS患者宫内高雄激素暴露对其男性子代生育力影响研究的新工具,并有益于男性不育症病因机制的研究。

关键词： 人胚胎干细胞   诱导多能干细胞   细胞分化   子宫内膜   上皮细胞   细胞培养技术   无饲养层  

摘要： 目的:探讨无饲养层培养的人胚胎干细胞诱导分化为子宫内膜样细胞的方法。方法:将无饲养层培养的人胚胎干细胞分别通过共培养诱导法和细胞因子诱导法向子宫内膜样细胞诱导,流式细胞术检测分化的细胞中子宫内膜上皮细胞标志物细胞角蛋白18和间质细胞标志物波形蛋白的表达情况。结果:共培养诱导法和细胞因子诱导法在分化第7天均出现长梭状细胞样改变。分化第8天通过流式细胞术检测发现细胞波形蛋白表达均为阴性,部分细胞角蛋白18表达阳性,共培养诱导法分化率高于细胞因子诱导法[(55.63±10.29)%vs.(13.90±0.26)%,P<0.05]。结论:共培养诱导法和细胞因子诱导法均可使人胚胎干细胞分化为子宫内膜上皮样细胞,但前者的分化效率更高。

关键词： 产前筛查   高通量测序   染色体异常   核型分析  

摘要： 目的:探究高通量测序(HTS)产前母血游离DNA筛查胎儿染色体异常价值。方法:回顾性收集2017年1月-2018年3月本院产前筛查的15262例孕妇临床资料,其中行常规产前筛查10012例,HTS检测5250例。比较两种筛查检出胎儿染色体异常效率。结果:行HTS检测5250例孕妇中,81例(1.54%)染色体数目异常,其中21-三体28例,18-三体5例,13-三体1例,性染色体异常40例,其他染色体异常7例,核型异常45例(55.6%);无染色体数目异常5169例,经新生儿检查确诊无染色体异常。常规产前筛查10012例,602例(6.01%)为高风险,其中经核型验证染色体异常23例(3.8%);9410例低风险孕妇,经随访新生儿证实染色体异常3例(0.03%)。高风险孕妇中,HTS假阳性率(44.44%)低于常规产前筛查(96.17%)(P<0.05)。结论:HTS对胎儿染色体异常检出率更高,假阳性降低,可排查大量低风险人群避免行穿刺操作;但技术与费用均高,目前尚无法作为产前常规筛查方案,建议临床可结合孕妇情况进行检测。

关键词： 人胚胎干细胞   中胚层分化   HOXB6  

摘要： HOXB6在胚胎发育过程中发挥重要作用,但在人胚胎干细胞中胚层分化中的作用尚不清楚。该研究利用人胚胎干细胞中胚层分化模型结合RNA-seq分析发现,HOXB6在中胚层分化过程中显著上调,敲降HOXB6的表达抑制人胚胎干细胞向中胚层分化,提示HOXB6在中胚层分化过程中发挥功能。通过建立HOXB6诱导性过表达的人胚胎干细胞株发现,HOXB6过表达抑制人胚胎干细胞多能性标志分子的表达,并且显著上调中胚层标志分子的表达。该研究表明,HOXB6单独过表达能够启动人胚胎干细胞向中胚层分化,为理解人类早期发育和建立人胚胎干细胞高效诱导分化体系提供了理论依据。