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关键词： 转录组测序   甲氨蝶呤   差异表达基因   叶酸   胚胎干细胞  

摘要： 目的利用转录组测序(RNA sequencing,RNA-seq)技术探讨抗叶酸代谢药物甲氨蝶呤(methotrexate,MTX)处理的小鼠胚胎干细胞(mouse embryonic stem cells,mESC)基因转录表达的变化,并探讨其可能影响的生物学过程和关键信号通路。方法将mESC分为两组,其中对照组采用完全培养基培养,MTX组在此基础上加入0.12μmol/L MTX药物处理。MTX处理24 h分别收集细胞,提取总RNA进行RNA-seq,获得胚胎早期全基因转录组图谱并采用Deseq2软件筛选差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),采用生物信息学R软件包对MTX组与对照组进行差异基因的功能及通路分析。结果MTX组与对照组的转录组相比,共有365个DEGs,其中144个显著上调表达,221个显著下调。GO(Gene Ontology)功能富集分析显示,生物学过程(biological process,BP)分类集中在肌肉系统发育、肌肉收缩、肌纤维发育等肌肉系统发育过程,细胞组分(cellular component,CC)分类集中在细胞膜组分、肌原纤维、收缩纤维、肌丝、肌节等肌肉组分,分子功能(molecular function,MF)分类集中在跨膜转运蛋白结合活性及膜通道活性。KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)生物功能分析显示DEGs显著性富集的通路在钙信号通路、紧密连接。结论抗叶酸代谢药物甲氨蝶呤能够引起mESC基因组的转录改变,DEGs功能主要与肌肉发育以及肌肉纤维发育相关,同时DEGs富集的关键信号通路主要有肌肉发育相关的膜通道的钙离子信号通路和紧密连接。

关键词： 基因工程   实验教学   构建基因克隆   ccdB   质粒  

摘要： 将常用于Gateway克隆系统中的对大肠杆菌具有毒性ccdB基因引入载体,提高基因克隆成功率。构建基因克隆过程中,含有ccdB基因的原始载体在大肠杆菌中不能正常生长,无法形成细胞克隆,避免空载的假阳性克隆产生。通过分组比较实验、启发引导的教学设计,可以让学生充分领会酶切、重组、连接等生物工程相关操作,加深学生对理论课程的理解。该基因克隆方法的改进能够满足实验教学的需要,也适用于科研工作中的基因克隆效率的提高。

关键词： 5-羟甲基胞嘧啶   乙型肝炎   肝癌   DNA测序  

摘要： 目的分析调控慢性乙型肝炎和乙肝相关肝癌患者血清样本中脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA)羟甲基化相关的关键基因和信号通路,探讨慢性乙肝进展为肝癌的可能机制。方法选取2020年3月~2021年11月永康市第一人民医院乙肝肝癌患者和慢性乙型肝炎患者各40例,循环核酸(circulating free DNA,cfDNA)试剂盒法提取cfDNA,采用DNA羟甲基化测序技术检测两组样本的表达谱并筛选差异修饰基因(differentially modified genes,DMGs),运用生物信息学分析方法对DMGs进行生物学功能与通路富集分析。结果检测到上调的DMGs数为28个,下调的DMGs数为3个;富集分析发现这些基因参与的主要生物学进程为单生物体过程类别、细胞类别、结合分子功能类别,主要的信号通路为代谢通路等。基于蛋白质互作网络(protein-protein interaction network,PPI)分析显示,在PPI中具有重要作用的基因为CSF2、ALB等。结论肝癌发生发展过程涉及到多个基因和通路,这些具有5-羟甲基胞嘧啶(5-hydroxymethylcytosine,5hmC)修饰差异的基因和通路或将成为预防慢性乙型肝炎转化为肝癌的潜在靶点。

关键词： 第三次技术革命   化学工程   自然科学领域   生物学实验室   细胞工程   生物芯片   分子生物学   基因工程  

摘要： 20世纪后,全球自然科学领域取得极大的发展成果,其中生物学的发展尤为瞩目,生物技术甚至被称为第三次技术革命.各国通过研究基因工程、细胞工程、分子生物学、生物芯片、材料与能源等技术,探讨深度改造生命的可能,依托生物学实验室对生物体的物质进行改造,并将其应用于医学、化学工程等诸多领域,不仅使得生命科学领域的发展更加成熟,而且为人类社会带来了巨大的财富与利益,促进人类社会更进一步发展.

关键词： 重组基因工程菌   肺炎克雷伯菌   甘油脱氢酶   甘油   1,3-二羟基丙酮  

摘要： 目的探寻甘油发酵合成1,3-二羟基丙酮(DHA)的高效工程菌。方法以肺炎克雷伯菌基因组DNA为模板,运用PCR扩增到编码甘油脱氢酶(GDH)的基因(gldA),并克隆到大肠杆菌表达载体pET28a上,构建重组表达质粒pET-gldA;将其转入大肠杆菌*** JM109,经筛选后获得了DHA重组基因工程菌。结果该工程菌在含有甘油的培养基中发酵后的次级代谢产物经分离纯化,通过1H和13C核磁共振谱确定为目标产物DHA,产量≥120 g/L。发酵液经过滤、有机溶剂萃取和结晶后,获得高质量DHA。结论该二菌株的基因能够高效重组,并获得甘油发酵合成DHA的重组基因工程菌的成功表达。

关键词： 人类遗传资源   人类基因组计划   遗传学家   谈家桢   高原生态环境   营造环境   三种关系  

摘要： 20世纪90年代初启动的人类基因组计划(Human Genome Project)让科技界和政府充分认识到,承载人类遗传信息的基因组序列是一个国家重要的战略资源。我国具有独特而丰富的人类遗传资源优势,不仅拥有数量众多的少数民族,而且还广泛分布着高原生态环境等特定地区人群以及疾病核心家系等重要遗传家系。著名的遗传学家谈家桢先生为此于1997年7月致信中央政府,呼吁“保护我国人类基因资源,积极参与跨世纪的基因争夺战;制定政策,营造环境”。

关键词： 转化医学   精准医学   遗传性聋   医学理念   遗传咨询   传统医学   人类基因组计划   中国科学院  

摘要： 当今,随着生命科学与生物医学的快速发展,转化医学、个性化医学、精准医学、新医学等新名词应运而生。中国科学院贺林院士认为新医学时代已经到来,其表现形式为:传统医学+(基因)组学+遗传咨询。20世纪90年代,人类启动了伟大的人类基因组计划,带来了海量的基因组数据和信息,在遗传咨询的纽带作用下与对应的临床疾病特征有机结合后,使人类具备了战胜和阻断病魔的可能,这就是新医学要做的事,是带有革命性的一场医学理念的转换,对它的正确认识将会加速人类掌握使用解决健康问题的真正钥匙。

关键词： 生物科学研究   重庆师范大学   人类基因组计划   不忘初心   生命科学   克隆技术   博士生导师   干细胞研究  

摘要： “21世纪是生命科学的世纪”,人类基因组计划、克隆技术和干细胞研究等生物科学领域的重大成果令这句响亮的口号影响了一批又一批学子的专业选择。重庆师范大学生命科学学院博士生导师乐涛教授就是在这样火热的氛围中,进入生物科学研究的世界。本着对专业的热爱,他在科研道路上坚定地走了下去。

关键词： 纳米孔测序   宏基因组测序   单纯疱疹病毒   游离DNA   病原检测  

摘要： 目的探讨游离DNA测序在呼吸道感染病原诊断中的应用价值。方法对一例肺炎病例的支气管肺泡灌洗液和血液样本提取游离DNA,同时进行纳米孔测序和二代测序。结果纳米孔测序从肺泡灌洗液样本中检测到132条1型单纯疱疹病毒(herpes simplex virus type 1,HSV-1)序列,但从血液样本中未检出HSV-1序列。二代测序从两种样本中均检出HSV-1序列,产生的病毒序列数与测序深度高于纳米孔测序。实时定量PCR反应和血清学检测证实了该诊断。纳米孔测序与二代测序数据混合组装后获得了HSV-1全长序列,系统进化分析表明该病毒与美国分离的毒株亲缘关系最近。结论纳米孔测序技术可在更短时间内检测出病原,有助于感染性疾病病原的快速诊断。

关键词： 转基因作物   转基因食品   番木瓜   杂交育种   管理制度   草莓   产业化  

摘要： 近期,市面上出现了一种白草莓,“颜值”高,口感也不错。有人表示担忧,白草莓是不是转基因食品?食用白草莓是否安全?其实,白草莓是通过传统的杂交育种培育出来的,并非转基因食品。我国对于转基因食品向来采取严格的管理制度,截至2023年2月,批准的产业化转基因作物只有棉花和番木瓜两种。因此,网上很多关于转基因草莓的信息都是谣言,不要轻信。