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关键词： 基因工程技术   引物   高考生物学  

摘要： 基因工程是当前发展最快的一项生物技术,在生物技术中处于核心地位。目的基因是基因工程操作的核心对象,基因工程的第一步是获取与制备目的基因。当前获取目的基因最常用的方式是PCR技术,关键是引物的设计。引物设计原则多,为实现不同目的,引物设计又具有多样性。高考以及各地模拟考试中基因工程是重要的考点,引物是考查的热点,考查变化多样,难度较大。以2023年高考浙江省6月选考生物学试题第19题为例,分析基因工程中“引物”的相关应用。

关键词： 重组大肠杆菌   γ-氨基丁酸   生物转化   发酵特性  

摘要： 【目的】构建高产γ-氨基丁酸的基因工程重组大肠杆菌(***),并研究其发酵特性。【方法】首先通过分子生物学方法构建重组质粒pTrc99a-gadB和pTrc99a-gadB-SNO1-SNZ1,然后分别将它们转入基因敲除菌株*** K12/ΔgabTΔgabPΔpuuE。通过对重组菌进行培养,研究其产γ-氨基丁酸的发酵过程并进行优化。【结果】构建的重组质粒转入大肠杆菌后,筛选的重组菌经聚丙烯酰胺凝胶电泳分析表明目的蛋白均得到高效表达。重组菌***12ΔgabTΔgabPΔpuuE/pTrc99a-gadB在含10g/L底物L-谷氨酸钠的发酵液中产γ-氨基丁酸的最高浓度为4.6 g/L。与原始菌相比,提高了21.9倍。该菌株在含不同底物浓度(5、10、20、30、40 g/L)的发酵液中的发酵过程表明,在20g/L的底物浓度下,底物的转化率达到最高值,此时γ-氨基丁酸的产量为8.4 g/L。当2个外源基因SNO1和SNZ1同时引入重组菌*** K12ΔgabTΔgabPΔpuuE/pTrc99a-gadB时,由于能量的过度消耗,重组菌*** K12ΔgabTΔgabPΔpuuE/pTrc99a-gadB-SNO1-SNZ1产γ-氨基丁酸的能力略有下降。重组菌*** K12ΔgabTΔgabPΔpuuE/pTrc99a-gadB在含20 g/L底物L-谷氨酸钠的1 L发酵液中的扩大培养结果表明,重组菌培养24 h时,其发酵液中γ-氨基丁酸的含量达到最高值9.4 g/L。【结论】经基因工程构建的重组大肠杆菌产γ-氨基丁酸的能力明显提高,该研究结果为γ-氨基丁酸的产业化生产提供了良好基础。

关键词： 加工原料   耐除草剂   安全证书   农业转基因生物安全   转基因作物   性状改良   改变用途  

摘要： 抗虫棉花15985等经农业转基因生物安全委员会评价合格,予以发放进口用作加工原料的安全证书。其中,抗虫棉花15985为原证书到期后续发,抗虫耐除草剂大豆DBN8002、产量性状改良耐除草剂玉米DP202216等为首次发放。上述转基因作物进口至国内,只能用作加工原料,不能改变用途、不能进入环境。

关键词： 基因工程   D-乳酸   D-乳酸脱氢酶   柠檬明串珠菌  

摘要： 目的:分析柠檬明串珠菌中D-乳酸脱氢酶(D-LDH)的酶学特性。方法:对柠檬明串珠菌KM20中D-乳酸脱氢酶基因进行克隆表达并构建表达质粒,转化至Escherichia coli BL21(DE3)中实现过表达。结果:经Ni-NTA柱亲和层析纯化后,D-LDH-1与D-LDH-2编码的蛋白分子质量分别为40.0,38.5 kDa;比活力分别为2.18,153.10 U/mg;在丙酮酸还原中两种酶的最适pH值与最适温度均为8.0与40℃;而乳酸氧化时D-LDH-2的最适pH值与最适温度分别为12.0与30℃。D-LDH-1与D-LDH-2对草酰乙酸、苯丙酮酸和2-酮戊二酸具有较强的催化能力,且Ca^(2+)、Cu^(2+)和Na+对其酶活性均具有促进作用,Zn^(2+)与SDS对酶活性有极高的抑制作用。此外,两种酶对丙酮酸的Km值分别为2.98,6.11 mmol/L,对丙酮酸的K_(cat)/K_(m)分别为6.04×10^(2),2.28×10^(4)L/(mol·s),LDH-2对D-乳酸的K_(cat)/K_(m)为65.0 L/(mol·s)。结论:D-LDH-1与D-LDH-2为柠檬酸明串珠菌中催化D-乳酸合成的关键酶。

关键词： 肿瘤免疫治疗   北京大学药学院   重点实验室   学术期刊   变革性   exosome   吕万良  

摘要： 2024年1月13日,北京大学药学院天然药物及仿生药物全国重点实验室吕万良教授团队在著名学术期刊Bioactive Materials(IF=18.9)在线发表了题为Gene engineered exosome reverses T cell exhaustion in cancer immunotherapy的研究工作。肿瘤免疫检查点阻断治疗作为一种变革性治疗新策略,在肿瘤根治性方面展现出良好的临床治疗前景。然而,临床结果表明该治疗策略仅有部分患者获益,表现出较强的免疫耐药性。

关键词： 小鼠胚胎干细胞   血管生成因子   内皮祖细胞   伤口愈合   肿瘤坏死因子-α  

摘要： 皮肤伤口愈合是世界范围内的重大临床难题之一,血管生成和炎症反应是影响伤口愈合和组织再生的关键环节。内皮祖细胞(endothelial progenitor cell,EPC)在血管内皮修复和招募炎症细胞促伤口愈合过程中发挥重要作用。然而,体内直接输送EPC低效且会损害细胞存活力和功能进而影响治愈效率。因此,改善EPC的生物学功能以促进伤口愈合很有必要。本研究将小鼠胚胎干细胞(mouse embryonic stem cells,mESC)在10 ng/mL VEGF和5 ng/mL bFGF的作用下诱导获得CD133+CD34+EPC。以mESC衍生的EPC为研究对象,将外源性肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)作用于mESC-EPC,结果表明,10 ng/mL TNF-α和10 ng/mL VEGF协同处理组相比于单因子处理显著促进EPC的黏附、细胞迁移和管腔形成能力(P<0.01)。进一步通过建立小鼠局部皮肤全层创伤模型,在创周处注射10 ng/mL TNF-α和10 ng/mL VEGF协同EPC治疗明显加速伤口愈合(P<0.05),再生皮肤真皮层增厚(P<0.001),促进血管生成素ANG1和ANG2介导CD31+内皮细胞构成的毛细血管网络成熟。随着伤口愈合程度的加深,促炎因子TNF-α在蛋白质水平的表达下调(术后13 d,PBS组、EPC组、VE组、TE组和VTE组的TNF-α相对表达量分别为0.73±0.01、0.60±0.02、0.42±0.02、0.36±0.01和0.34±0.03),创造有利于伤口愈合的炎症微环境。综上所述,10 ng/mL TNF-α和10 ng/mL VEGF的协同作用强化EPC的生物学功能,并通过促进新血管生成和早期炎症反应加速小鼠皮肤伤口闭合和组织重塑,为细胞干预伤口愈合治疗提出新的思路。

关键词： 基因工程   OBE   评价方式   达成度  

摘要： 随着基因工程在各行各业的广泛应用,生物类相关企业急需一批掌握DNA重组技术的专业人才。为了适应建设地方应用型高水平大学的要求,在产出导向性教育理念的指导下,《基因工程》的课程教学体系进行重构,并将线上线下混合式教学、翻转课堂、在线互动等以学生为主体的评价模式融入考核体系。经过教学实践,教学效果达到预期目标,课程改革达到了激发学生兴趣、培养学生能力的目的。

关键词： 内胚层   分化   长链非编码RNA   DANCR   WNT信号通路  

摘要： 【目的】探讨DANCR在人胚胎干细胞(hESC)向内胚层(DE)分化中的作用。【方法】建立体外诱导hESC向DE分化的体系,检测DANCR的表达水平与DE分化的相关性;利用慢病毒体系敲低hESC的DANCR表达水平,将敲低DANCR的hESC进行DE分化;用qPCR和Western blot方法检测DE分子标志物SOX17和FOXA2,以及原条分子标志物Brachyury(T),EOMES,MIXL1和GSC的表达水平;用Dual luciferase reporter assay和qPCR证明在DE分化过程中DANCR与WNT通路的相互作用。【结果】体外诱导hESC向DE分化的体系能够有效模拟体内DE分化,DANCR的表达水平随DE分化进程逐渐下降。建立敲低DANCR的hESC细胞株,DANCR表达水平相比对照组显著降低(P<0.001)。干扰DANCR表达使分化早期的原条分子标志物Brachyury(T),EOMES,MIXL1和GSC,以及分化后期的DE分子标志物SOX17和FOXA2的mRNA表达水平相比对照组显著降低(全部P<0.05)。并且,在DE分化过程中,敲低DANCR组的WNT通路的转录活性相比对照组显著降低(P<0.05),表现为WNT通路下游基因FZD5,FZD8,SFRP1,FRZB和ANKRD6 mRNA表达水平明显减少(P<0.05)。然而,敲低DANCR对TGFβ通路的SMAD2/3和p-SMAD2蛋白表达水平没有显著影响(P>0.05)。人为激活细胞内β-CATENIN蛋白活性,能够有效回补由于敲低DANCR导致的DE分化缺陷。【结论】DANCR在DE分化过程中逐渐下调并促进DE分化发生,DAN⁃CR可能通过与WNT通路相互作用参与调控hESC向DE分化。

关键词： 转基因植物   植物修复   重金属污染   重金属吸收  

摘要： 收集和整理了土壤重金属植物修复的过程中转基因植物的相关文献,对植物转基因改性的相关成果进行对比,综合分析转基因植物在重金属处理方面的优势与不足,结合目前已验证过的对重金属存在耐受性的植物或微生物,探讨其在今后转基因植物修复土壤重金属的应用前景。

关键词： 微生物   表面修饰   基因工程   抗炎   抗肿瘤  

摘要： 人体包含了一个由真核生物、古细菌、细菌和噬菌体等组成的庞大微生物群落。细菌是其中最主要的成员,其数量与人体细胞的数量级相同。许多共生或致病的细菌都会通过生化信号与宿主相互作用。基于这些细菌特性,共生和减毒病原菌已被设计用于递送治疗分子以靶向性治疗特定疾病。介绍了近5年发展的工程微生物或微生物衍生颗粒及其封装、分泌、表达表面治疗分子,综述了其在炎症性肠病及胃病、肿瘤和心血管疾病治疗中的应用进展,并探讨了微生物药物递送系统的临床转化潜力。