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关键词： VR   基因工程   实验教学  

摘要： 基因工程是现代生物技术的核心,其实验课程所涵盖的技术体系是生命科学研究领域及现代生物技术公司高端从业人员必备技能。但因实验内容多,实验原理比较抽象、实验操作烦琐复杂,周期长等因素,在有限的课时内学生的实验成功率偏低,教学任务完成质量较差。为此本研究将虚拟仿真技术(VR)引入实验教学中,通过模拟真实的试验场景,学生能够体会全新的、身临其境实验授课方式,并通过在线软件支持学生课后在任意时间地点反复进行虚拟实验操作。通过问卷、采访以及实际运用等方式证明了VR技术在基因工程实验教学中取得了预期的教学效果。

关键词： 牛   传染性鼻气管炎病毒   基因缺失疫苗   活载体疫苗   亚单位疫苗   DNA疫苗  

摘要： 牛传染性鼻气管炎病毒属于疱疹病毒I型,可导致牛发生高度接触性、病毒性传染病,病牛和带毒牛是主要传染源,感染牛出现结膜炎、脑炎和流产等临床症状,危害较大。牛传染性鼻气管炎病毒具有潜伏感染特征,可以潜伏在三叉神经节等部位,在机体抵抗力下降时就会发病,潜伏感染的牛可以长期带毒并不断向外界排毒。控制该病主要通过疫苗免疫,当前牛传染性鼻气管炎疫苗主要包括传统的灭活苗、弱毒苗以及基因工程疫苗,其中基因工程疫苗是一种新型疫苗,包括基因缺失疫苗、活载体疫苗、亚单位疫苗及DNA疫苗,各种疫苗各有优点。本文主要综述牛传染性鼻气管炎基因工程疫苗的最新研究进展,为该病的综合防控奠定基础,供参考。

关键词： 癌,非小细胞肺   RNA,环状   高通量核苷酸序列分析   计算生物学  

摘要： 目的:应用第二代DNA测序技术及生物信息学法分析肺腺癌组织中环状RNA(circular RNA,circRNA)差异表达的情况及可能的作用,以期为肺腺癌患者的精确诊断和治疗提供有价值的分子标志物。方法:收集3例经病理及免疫组织化学检测确诊为肺腺癌患者的肺腺癌及癌旁肺组织,采用第二代DNA测序法检测腺癌及癌旁肺组织中circRNA的表达情况。利用生物信息学的方法,对差异表达的circRNA进行筛选及分层聚类分析,并通过软件预测结合人工搜索公共数据库的方式,构建相应的circRNA-miRNA-mRNA互作关系网。最后随机选取5种差异表达的circRNA(hsa_circ_0072309、hsa_circ_0008234、hsa_circ_0000199、hsa_circ_0008870和hsa_circ_0000097),采用实时荧光定量PCR法检测它们在30对肺腺癌及癌旁肺组织中的表达水平,以验证测序结果的准确性。结果:3对肺腺癌及癌旁肺组织经第二代DNA测序,共检测到38018种circRNA;通过火山图和聚类分析共得到482种具有显著差异的circRNA,其中70种表达水平显著上调,412种表达水平显著下调。通过绘制circRNA-miRNA-mRNA互作图后发现,差异最明显的4种circRNA对应的miRNA或靶基因(如miR-211和RAB22A)已被证实在肺癌等多种癌症的发生和发展中发挥重要作用。实时荧光定量PCR检测结果显示,hsa_circ_0072309、hsa_circ_0008234、hsa_circ_0000199、hsa_circ_0008870和hsa_circ_0000097在30例肺腺癌组织中的表达水平均明显下调(P值均<0.05),与测序结果一致,说明测序数据是准确可信的。结论:通过二代测序结合生物信息学分析的方法,从肺腺癌组织中筛选出了大量差异表达的circRNA,这为进一步研究circRNA对肺腺癌发生和发展的作用机制奠定了基础。

关键词： 模型制作   基因工程   高中生物学教学  

摘要： 基因工程的基本工具和操作步骤是高中生物学教学的重、难点。在"基因工程"一节教学中,对教材中原有的模型制作进行改进,帮助学生更准确理解工具酶的作用位点,并更深入理解提高重组DNA比例的方法和原因,较好地突破重、难点,达到理想的教学效果。

关键词： 柑桔溃疡病   病原菌   基因工程   拮抗菌   噬菌体  

摘要： 柑桔溃疡病是由地毯黄单胞杆菌(Xanthomonas axonopodis pv. Citri. Xac)引起的危害全球柑桔的重要病害。生物防治以其高效、安全、环保受到柑桔溃疡病防控研究工作者们的青睐。从基因工程技术、生物拮抗菌及噬菌体技术等方面综述了柑桔溃疡病生物防治的研究进展。

关键词： 基因工程实验   教学改革   综合性实验  

摘要： 分析了以往"基因工程实验"教学中存在的问题,并从实验内容、教学组织形式、实验报告形式、成绩评价方式等方面介绍了"基因工程实验"课程教学改革的实践与体会。

关键词： 人胚胎干细胞   急性早幼粒细胞白血病   拉曼光谱   超微结构  

摘要： 急性早幼粒细胞白血病(APL)属于急性髓系白血病(AML),是FAB分型中的M3亚型。部分APL患者形成早幼粒细胞白血病/维甲酸受体融合基因,即PML-RARα融合基因。在内外界多种因素的共同作用下,早幼粒细胞白血病发病。胚胎干细胞(ESCs)具有多向分化的能力,在一定诱导条件下, ESCs可以向造血系统分化。早幼粒细胞位于ESCs分化下游,为粒系分化阶段的一种细胞。探索一种非标记的技术方法鉴别不同分化阶段造血细胞具有重要的科研和实践意义。拉曼光谱技术可用于多种类型疾病的鉴别诊断研究,近年来应用前景愈加广阔。实验研究人胚胎干细胞系(ES)、急性早幼粒细胞白血病细胞系(NB4)和急性早幼粒细胞白血病患者(M3)白血病细胞的拉曼光谱特征,建立拉曼光谱非标记鉴别不同分化阶段白血病的方法,为临床实验研究提供基础。分别收集胚胎干细胞系(ES)、急性早幼粒细胞白血病细胞系(NB4)和4例M3患者白血病细胞,使用Horiba Xplora拉曼光谱仪获取拉曼光谱,每组或每例患者采集25~30个白血病细胞光谱。结合应用主成分分析法(PCA)、判别函数分析(DFA)、系统聚类分析和偏最小二乘判别分析(PLS-DA),对三类细胞的光谱进行分析并建立模型,进而对三类细胞进行鉴别,应用交互验证法对模型进行验证。同时结合细胞超微结构分析三种细胞的拉曼光谱特征。M3, NB4和ES细胞的拉曼光谱差别显著,主要表现为M3和NB4细胞光谱中对应核酸、蛋白质及脂类物质的谱峰明显高于ES细胞,其生物学机制包含了APL与PI3K/Akt/mTOR通路的密切关系。PI3K/Akt/mTOR通路在急性早幼粒细胞白血病细胞中存在异常激活,影响白血病细胞的生物大分子代谢;鉴别建模的总体分类准确率达100%(181/181),交互验证的分类准确率达98.9%(179/181),表明鉴别模型预测能力良好。拉曼光谱分析显示M3细胞和NB4细胞增殖代谢明显高于ES细胞,根据PCA-DFA、聚类分析及PLS-DA建立的拉曼光谱鉴别模型能够准确区分3种不同分化阶段白血病相关细胞,其结果与电镜结果相符。

关键词： 紫花苜蓿   基因工程   遗传转化   性状改良  

摘要： 紫花苜蓿(Medicago sativa)具有适应性强、蛋白含量高、适口性好和营养价值丰富等特点,是全球栽培面积最大的优良牧草。随着生物技术的快速发展,利用基因工程改良紫花苜蓿已成为国内外研究的热点。本文就紫花苜蓿载体介导法、DNA直接导入法和种质系统介导法三类转化方法和抗生物胁迫、抗非生物胁迫、抗除草剂、品质改良及生物反应器开发五方面的转基因与遗传改良研究进行了全面的综述与分析,并对其应用前景及相关安全性等问题进行了展望,以期为紫花苜蓿基因工程改良的后续研究提供参考与借鉴。

关键词： 洛蒙德链霉菌   洛蒙真菌素   高通量筛选   复合诱变   基因工程  

摘要： [背景]洛蒙德链霉菌S015能生物合成具有广谱抗菌活性的吩嗪类化合物洛蒙真菌素。[目的]因S015菌株的洛蒙真菌素产量较低,将S015菌株经复合诱变育种和基因工程改造,提高洛蒙真菌素产量。[方法]建立洛蒙真菌素产生菌的高通量筛选方法,对出发菌株S0 15进行常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)技术和紫外复合诱变,筛选得到高产菌株;并在高产菌株上敲除洛蒙真菌素的前体分支酸竟争途径中的关键基因trpE1、trpE2,再过表达全局调控基因afsR。[结果]利用洛蒙真菌素在紫外波长375 nm处的特征吸收峰,以及洛蒙真菌素浓度和375 nm处吸光度值的正相关关系,建立了基于24孔深孔板发酵和酶标仪快速检测的高通量筛选方法。经过6轮ARTP和紫外复合诱变及高通量筛选,从4 320株突变株中筛选得到遗传稳定的高产菌株M6,其洛蒙真菌素的产量为61.33 mg/L,是S015菌株的7.35倍;M6菌株的分支途径基因trpE1、trpE2双敲株的洛蒙真菌素产量为81.89 mg/L,是S015菌株的9.82倍;在该基因工程菌株中过表达全局调控基因afsR,产量为109.53 mg/L,是S015菌株的13.13倍。[结论]建立的高通量筛选方法可以有效筛选高产洛蒙真菌素的突变株,并且操作简单快速。通过ARTP和紫外复合诱变,结合高产株M6的基因工程改造,能进一步提升洛蒙真菌素的产量。

关键词： 燃料乙醇   发酵工艺   基因工程  

摘要： 在分析木质纤维素类生物质制备燃料乙醇原理基础上,重点对燃料乙醇转化过程的发酵工艺进行了论述。目前乙醇发酵工艺主要包括直接发酵、分步糖化发酵、同步糖化发酵、同步糖化共发酵和联合生物加工技术等,对这几种技术的研究现状进行了分析并对其发展趋势进行了展望,通过基因工程构建高效发酵菌种的联合生物加工技术将是未来高效发酵工艺的发展趋势,旨在为有效提高发酵菌株的底物代谢能力,获得高的乙醇产量提供重要参考。