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关键词： 生物育种   常规育种   规范种植   产业变革   玉米大豆   现代种业   自主创新   一号文件  

摘要： 今年是全球生物技术/转基因投入实际应用的第42年,也是生物技术/转基因作物商业化的第28年。现代种业进入了“常规育种+现代生物技术育种+信息化育种”的4.0时代。2023年中央“一号文件”中明确提出“全面实施生物育种重大项目。加快玉米大豆生物育种产业化步伐,有序扩大试点范围,规范种植管理。”这标志着国家高度重视生物育种带来的产业变革,着力加速转基因粮食作物从研发到商业化的进程。

关键词： 人胚胎干细胞   烯醇化酶1   RNA结合蛋白   多能性   mRNA定位  

摘要： 目的探究烯醇化酶1(ENO1)的表达对维持人胚胎干细胞(hESCs)自我更新能力的影响,并揭示其机制。方法预测与ENO1结合的RNA和蛋白质,并进行GO富集分析。在hESCs中通过shRNA抑制ENO1内源表达,集落形成实验及碱性磷酸酶染色(AP)检测hESCs的集落形成能力,荧光定量PCR检测hESCs的多能性及分化标志基因的表达变化,RNA荧光原位杂交技术检测带有polyA尾的RNA的定位变化。结果抑制ENO1的内源表达后,hESCs的集落形成能力得到了显著抑制(P<0.05),同时分化标志基因表达水平升高(P<0.001),带polyA尾的RNA的定位由分散在细胞质中变为集中在核内(P<0.001)。结论ENO1通过影响mRNA在细胞内的定位调控hESCs自我更新能力。

关键词： 异种器官移植   基因工程   猪   免疫排斥反应  

摘要： 由于供器官的匮乏,每年有众多急性或慢性器官功能衰竭患者在等待移植的过程中死亡。尽管各种体外支持系统——如人工肝系统及透析系统在临床上广泛应用,但仅可作为移植过渡治疗,并不能解决患者根本问题,拓展移植器官来源显得尤为重要。异种移植一直是器官移植学界不懈探索的重点与难点技术之一,转基因猪作为最有应用前景的临床异种移植器官来源动物之一,受到广泛关注。目前已有多项非人类灵长类动物实验证实异种器官移植的有效性,然而尚缺乏足够的临床前试验验证其在人体内的安全性及有效性。本文综述猪器官异种移植现状及面临的问题,以期为终末期器官衰竭治疗提供新的视角。

关键词： 染色体外环状DNA   microDNA   高通量测序技术   液体活检  

摘要： 染色体外环状DNA (extrachromosomal circular DNA, eccDNA)是一种真核生物染色体外的闭合环状DNA结构,长度和染色体起源具有较高异质性。ecc DNA这一名称目前主要指大小在数百kb以内的小分子染色体外环状DNA,包括micro DNA、小多分散环状DNA (small polydispersed circular DNA, spcDNA)以及其他未分类的小分子eccDNA等。高通量测序技术(high-throughput sequencing, HTS)是一种可以同时对百万条DNA分子进行序列测定的技术,又名新一代测序技术(next generation sequencing, NGS),具有高通量、高灵敏度、高准确度等优势。近年来高通量测序结合生物信息学分析技术不仅在揭示eccDNA染色体起源、分子结构、发生机制和潜在功能以及循环系统中的eccDNA分子特征研究等方面发挥了重要作用,而且推动了eccDNA在甲基化等表观遗传学方面的研究。生物信息学软件的发展和eccDNA分析算法的开发也对其研究提供了重要帮助。血浆以及尿液等液体活检常用体液样本中也鉴定出eccDNA的广泛存在,并且表现出与组织、生理状态以及疾病相关的生物学特征。eccDNA可能是重要的液体活检候选标志物。本综述旨在阐述利用高通量测序技术在研究eccDNA的结构、发生机制和功能上取得的最新成果,并讨论eccDNA在液体活检等方面的潜在应用。

关键词： 项目化   模型建构   驱动问题   核心素养  

摘要： 以“项目化目标确立、问题设计、过程实施、评价”为主线,整合模型建构进行项目化教学。教学过程以真实情境为学习支架,以模型建构为主要方法,开展合作探究性学习,渗透项目化教学理念。通过层层问题驱动,教师引导学生利用具体的事实性情境构建抽象的概念性知识体系,培养学生的科学思维能力,发展学生生物学学科核心素养,提升教学效率。

关键词： 国际基因工程机器大赛   地方院校   综合能力培养   合成生物学  

摘要： 为促进合成生物学的发展,2003年由美国麻省理工学院发起的iGEM大赛拉开帷幕。随着比赛的影响力不断扩大,我国各大高校中越来越多的队伍参与其中。本文主要统计与分析了2016年至2020年,教育部直属院校与地方院校参与iGEM大赛的参赛队伍数量与获奖情况。结果显示:地方院校相较于教育部直属院校虽在办学经费、办学条件、参赛数量等各方面均处于劣势,但获奖所占百分比方面,地方院校不亚于教育部直属院校,这说明地方院校的学生同样具有与名校学生同台竞争的能力;此外,本文以地方院校延安大学为例,总结了iGEM大赛各阶段的比赛经验和对地方院校本科生综合能力培养的启示;希望通过本文为更多的地方院校参加iGEM大赛提供经验借鉴,以培养出更多生命科学,特别是合成生物学的杰出人才,为合成生物学的发展夯实基础。

关键词： 水稻   非生物胁迫   基因工程   调节基因   功能基因   产量  

摘要： 干旱、盐、低温、高温等非生物胁迫严重影响水稻的生长发育及产量,提高非生物胁迫下水稻产量对保障国家粮食安全具有重要的现实意义。利用基因工程技术提高非生物胁迫下水稻产量是优于传统育种的有效途径。目前,已证实的可提高非生物胁迫下水稻产量的基因主要有调节基因和功能基因。文章综述了这些基因提高干旱、盐、低温、高温等单一胁迫及复合胁迫条件下水稻产量的研究进展,并分析了存在的问题,以期为水稻抗逆、高产育种提供参考。

关键词： 圆红冬孢酵母   非模式酵母   基因工程   天然产物合成   代谢工程  

摘要： 圆红冬孢酵母(Rhodotorula toruloides)是一种能够天然合成多种类胡萝卜素和油脂的非模式酵母。该菌能够利用各种廉价原料,耐受甚至同化利用多种有毒木质纤维素水解副产物。目前,该酵母被广泛用于微生物油脂、萜烯类化合物、各种高价值酶、糖醇和聚酮化合物的生产研究。鉴于其广阔的工业应用前景,研究人员对其开展了多维度的理论和技术的探索,包括基因组、转录组、蛋白组、遗传操作平台等。本文着重阐述近年来圆红冬孢酵母的代谢工程和天然产物合成的研究进展,并展望其细胞工厂构建中面临的挑战和可能的应对决策。

关键词： 产乙酸菌   碳一气体   微生物发酵   基因工程   发酵工艺  

摘要： 当前的线性经济发展模式依赖化石能源且增加二氧化碳的排放,加剧全球变暖和环境污染。因此,亟需开发碳捕获和利用的技术,建立循环经济。利用产乙酸菌进行碳一气体(一氧化碳和二氧化碳)转化是一项前景广阔的技术,具有较高的碳源灵活性和产物选择性,能够合成多种化学品和燃料。本文聚焦产乙酸菌在碳一气体转化过程中的生理代谢机制、遗传和代谢工程改造、发酵工艺优化以及提升碳原子经济性等方面的研究进展,以期为产乙酸菌气体发酵的工业规模放大及“负碳”生产提供参考。

关键词： 理科   新工科   基因工程   教育信息技术   课程改革与教学  

摘要： 文章以生物技术专业基因工程课程为研究对象,倡导行业企业积极投身于基因工程教育教学的各个环节,将人才培养与行业需求相结合,通过与教育信息技术相结合,创新构建多学科交叉融合平台的教学体系、实践教学体系、多元化课程学习评价体系。探索理科向工科新学科延伸的路径,探讨基因工程教学在工科新学科背景下的新思路、新方法,使专业和学校服务社会的能力得到进一步提升。