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关键词： DNA测序酶   抗体修饰   复杂模板   测序  

摘要： 【目的】开发一种新型DNA测序酶,解决一代测序技术应对复杂DNA结构模板所面临的主要挑战,如测序信号中断或测序信号快速衰减。【方法】从NCBI数据库中挖掘到了Taq DNA聚合酶和单链结合蛋白SSB基因信息,利用遗传融合、定点突变及基因设计技术获得了一种新型的测序酶Sso-Sequenase。利用亲和层析和离子交换层析,获得了纯化的测序酶。利用抗体修饰技术改良了Sso-Sequenase的性能,并且利用STR技术对其热启动性能进行了表征。选取多组不同类型的复杂模板,采用一代技术对比分析了Sso-Sequenase测序酶试剂盒和传统BigDye测序试剂盒的测序表现。【结果】Sso-Sequenase在大肠杆菌中稳定表达,纯度达到95%以上,产量高达10.5 mg/L。当温度低于35℃时,Sso-Sequenase表现出热启动活性。在复杂模板的一代测序反应中,如重复序列、高GC和发夹结构等样本,Sso-Sequenase测序酶成功完成了所有样本的测序,序列的平均碱基质量QV大于20。相比而言,BigDye测序试剂盒在处理这些复杂样本时,多数样本测序信号出现了显著衰减或中断。【结论】开发了一种纯度好、产量高,兼具热启动活性的DNA测序酶Sso-Sequenase及测序试剂盒,显著提高了复杂DNA结构模板(重复序列、高GC和发夹结构)测序成功率。

关键词： 卵巢癌   循环肿瘤DNA   突变频谱   基因  

摘要： 目的探究卵巢癌(OC)患者肿瘤组织与血液循环肿瘤DNA(ctDNA)驱动基因突变频谱改变的一致性,评估血液ctDNA测序技术在OC诊断中的可行性。方法选取2019年6月至2021年6月于呼和浩特市第一医院明确诊断的30例OC患者作为研究对象,采集所有患者术前外周血及肿瘤组织样本,检测ctDNA基因突变序列,分析肿瘤组织与血浆中ctDNA突变基因检测结果及肿瘤组织与血浆ctDNA驱动基因突变频率一致性。结果30例OC患者,肿瘤组织ctDNA驱动基因突变频率较高的前5位分别为MAP3K1框内缺失突变、DCP1B框内插入突变、AHNAK错义突变、TP53错义突变、ZNF331错义突变;血液ctDNA驱动基因突变频率较高的前5位分别为DCP1B框内插入突变、MAP3K1框内缺失突变、AHNAK错义突变、ZFHX3多重突变、PLEC错义突变。肿瘤组织及血液样本共涉及驱动基因173个,突变频率较高的基因共52个;肿瘤组织与血液样本中DCP1B、MAP3K1、CLTCL1、GRIN3A、ERBB2、MEGF6、MN1、ZFHX3、PLEC等多个基因突变频率高度一致,TP53、RANBP17、PDGFB、FES、TRIP11、TET2等基因在肿瘤组织样本中突变频率较高,而SLC34A2、NFATC2、TFEB、NCOA3等基因在血浆样本中突变频率较高。结论血浆和肿瘤组织样本均可检出ctDNA基因突变,二者可相互补充,且基因突变频谱具有较高一致性,可全面监控OC基因频谱在致病过程中的变化,有助于指导临床及时调整治疗方案。

关键词： 食品添加剂   吡咯喹啉醌   生产菌种   基因工程   代谢工程  

摘要： 为了提高吡咯喹啉醌(PQQ)生物合成工业化生产产量,对吡咯喹啉醌工业化微生物菌种发酵方式进行研究,具有十分重要的应用价值。文章在分析吡咯喹啉醌自然界生产菌种的基础上,对在基因工程和代谢工程方面的应用进行了研究。其结果表明,基因工程和代谢工程对于吡咯喹啉醌工业化生产菌种改造,提高吡咯喹啉醌生物合成效率方面,发挥着极其重要的促进作用,对实现吡咯喹啉醌的高效、低成本生产具有深远的影响。文章对吡咯喹啉醌生产在当下的生物合成研究方向,具有重要的参考价值。

关键词： 转基因作物   授粉方式   福建农林大学   表皮毛   安全控制   闭花授粉   适应力   番茄  

摘要： 最近,福建农林大学教授吴双团队首次解析了番茄通过形成特殊表皮毛,改变花的结构,进而改变授粉方式的分子机制。该研究为未来改造植物授粉方式,增加结实率和提高植物的逆境适应力,以及未来转基因作物的安全控制提供了重要参考。

关键词： 基因编辑   CRISPR/Cas技术   小麦白粉病   工程学思维   高中生物学  

摘要： 本节课从真实的科研情境出发,引导学生以科研工作者的思维设计基于CRISPR/Cas系统的靶向基因编辑器,成功获得白粉病抗性小麦。将基因工程的相关知识加以复习巩固并迁移运用,在此过程中训练学生的科学思维和工程学思维,同时充分彰显了基因工程的实际应用价值。

关键词： 新工科   生物工程   混合式教学   教学设计  

摘要： “基因工程”作为新工科背景下生物工程专业的核心课程,存在知识点抽象、教学模式单一、课堂氛围沉闷等不足之处。为满足“基因工程”教学的内在需求,达到变被动为主动,实现创新人才培养的教学改革势在必行。线上线下混合式教学是一种创新型的教学模式,有利于激发学生的积极性和主动性,提升其实际应用能力。本文基于“基因工程”的课程概况及教学现状,探索课程改革及建设思路,优化混合式课程设计方案,丰富教学方式并增强学习趣味性,切实达到提高教学质量的目的,为新工科背景下多元混合式教学改革提供借鉴与参考。

关键词： 创新能力   生物技术   基因工程课程   教学改革   高校  

摘要： 基因工程课程是高校生物技术、生物工程以及生物制药等相关专业中的核心课程,它有着较强的理论性与实践性。在当前新时期背景下,高校学生应逐渐增强创新意识与创新能力,同时还应该具备较强的独立思考与自主实践能力。为了充分激发出高校学生学习基因工程课程的主动性,并强化他们的科研意识与发散思维,高校应基于创新能力提升这一核心思路来对现有的课程教学加以改革,让学生可以在思考社会问题的基础上,进一步激发他们的专业责任感与使命感。鉴于此,本文将围绕基因工程课程在创新能力提升思路指引下的教学改革与实践展开相关探讨。

关键词： 核心素养   真实情境   江苏卷   半保留复制   基因工程   DNA复制   必备知识   高考评价体系  

摘要： PCR技术是指利用DNA半保留复制的原理,在体外短时间内大量扩增目的基因的技术,与体内DNA复制相比,该技术最大特点是能使微量DNA大幅增加。因此PCR技术被广泛用于病原体鉴定、犯罪嫌疑人DNA比对分析、cDNA文库的构建等。随着基因工程的快速发展,作为基因工程基础的技术,PCR已经成为高考出题的热点,这种题型往往结合真实情境,考查学生解决问题的必备知识和关键能力,很好地对学生的核心素养进行了考查,江苏卷对基因工程的考查尤为重视,2017年至2023年,基因工程年年涉及,其中,对引物的考查方向很多:引物的特点、引物的选择、引物的修饰等,其中,2023年对引物选择的考查,体现了高考评价体系中综合性的考查要求。

关键词： 青年科学家   科研人才   人类基因组计划   生命密码   蛋白质组学   生命科学   90后   徐骏  

摘要： 23年前,人类基因组计划绘制了一部人类生命密码的“天书”,但如何解读这本“天书”,成为科学家进一步关注的问题。最终在人类基因组图谱完成之际,一批学者不约而同地向蛋白质组学发出呼唤:“用蛋白质组学解读基因组这部‘天书’”。23年后的今天,“中国人类蛋白质组计划”已成功结题,我国蛋白质组学研究在国际上发出强音,一批具有影响力、跨学科的科研人才逐渐走上国际舞台,中国科学院上海药物研究所副研究员徐骏宇就在其列。作为“90后”的青年科学家,他凭借自己的努力在本土广袤的科研土壤中成长,在蛋白质组学领域撑起一片蓝天。