昆虫DNA甲基化研究进展

DNA甲基化作为重要的表观遗传修饰，在动植物生长发育过程中发挥着重要作用，一直是表观遗传学的研究热点.然而，有关DNA甲基化在昆虫生长发育及环境响应过程中的功能及调控机制尚不明确.针对目前已鉴定到的昆虫DNA甲基转移酶的种类及其结构、DNA甲基化作用方式及调控机制、昆虫DNA甲基化相关研究方法等进行综述，以期为后续深入了解昆虫及其他节肢动物的表观遗传调控机制提供参考.     

一种改进的昆虫基因组DNA的提取方法

就昆虫总DNA的提取,介绍了一种简便、快速的提取方法,此方法既可对新鲜标本进行DNA提取、也可对冷冻标本、干标本、酒精泡制标本进行DNA提取,均能得到较完整的大分子DNA片段,并且得率较高.改进的昆虫总DNA提取方法简便、快速,对设备和试剂的要求都不高.     

昆虫标本DNA提取的研究进展

昆虫标本是研究昆虫遗传变异的重要资源,在昆虫起源与进化和昆虫物种多样性研究中应用越来越广泛。本文综述了造成多年保存的昆虫标本DNA降解的原因,以及昆虫标本DNA的提取方法。     

DNA条形码技术在双翅目昆虫中的应用

双翅目昆虫为完全变态发育,多个物种幼虫和蛹形态相似、同一物种不同发育阶段数据缺乏等问题都为双翅目昆虫的物种鉴定带来困扰.DNA条形码技术的有效性已被证实,广泛应用于分类学等多个领域.本文概述了DNA条形码技术在双翅目昆虫中的应用以及对该技术和方法提出的改进.     

一种适用于昆虫微量DNA模板制备的方法

随着分子生物学在昆虫领域中运用 ,昆虫 DNA的提取是有技术运用的前提 ,具有其重要的地位。但是由于一些昆虫体形较小 ,采用传统的酚 :氯仿抽提法不适用于微量 DNA模板的制备 ,而某些生物公司的试剂合相对而言价格较高。本文介绍一种适用于普通昆虫实验室贮藏及运用的微量 DNA模板制备方法。     

微量热研究稀土离子对大肠杆菌的作用

用不同浓度的甲醛染毒人宫颈癌Hela细胞、离体小鼠睾丸细胞、昆虫小菜蛾细胞,应用单细胞凝胶电泳技术检测细胞DNA的损伤效应.结果表明:对于Hela细胞和小菜蛾细胞,甲醛在10 μmol/L时可以极显著地诱导DNA断裂(P<0.01);在30 μmol/L时既有断裂也有交联作用(P<0.01),而在50μmol/L时尾部DNA百分比和尾距与阴性对照组无显著差异(P>0.05).对于睾丸细胞,甲醛在10μmol/L、30 μmol/L和50μmol/L时均可导致DNA断裂(P<0.05,P<0.01).该结果提示:甲醛兼具有断裂和交联的作用,可引起多种细胞DNA的损伤.     

RAPD技术在昆虫分类学研究中的应用

传统昆虫分类学主要从昆虫形态特征着手,是进行昆虫分类的主要方法,但形态分类的方法在较低的分类阶元中有着较大的局限性.近年来分子生物学技术同传统分类学方法相结合,在昆虫分类学研究中得到广泛的应用.本文概述了随机扩增多态性DNA(RAPD)技术的技术基础,分析了PAPD简便快捷、费用低、灵敏度高、对模板纯度要求不高、能充分反映模板的多态性等技术优势;同时指出了该技术稳定性和可重复性差、不能对纯合体杂合体加以区分、存在共迁移问题等不足之处;阐述了近年来国内外RAPD技术在同翅目、蜚蠊目、双翅目、鳞翅目、直翅目、鞘翅目等昆虫的分类鉴定及昆虫系统发育分析中的应用.本文认为,PAPD技术扩展了分子生物学技术在昆虫分类学的应用范围,该技术的成功应用,极大地提高了昆虫分类学研究的水平,并且随着技术手段的不断进步有着更为广阔的应用前景.     

叩甲科昆虫微量基因组DNA抽提方法的研究

叩甲科昆虫种类数量众多,分布广泛,很多种类都是重要的地下害虫。由于叩甲科昆虫外部形态相似度非常高,传统的形态分类工作具有较大的难度,对于叩甲科的系统发育研究大多基于分子标记进行展开。目前很多昆虫基因组的抽提方法会破坏整个虫体,为此,本研究改进了1种微量昆虫基因组DNA的抽提方法,采用蛋白酶K消化法,以叩甲昆虫的1条后足肌肉作为抽提对象,以期在不破坏叩甲主要鉴定特征的前提下,提取到较高质量的基因组DNA。同时,对提取到的基因组进行PCR扩增和测序,结果表明该方法抽提到的基因组DNA可以应用于分子学相关试验。由于该方法简单快速,故针对大批量样本抽提时可有效降低成本。     

拟步甲昆虫基因组DNA提取的比较研究

对拟步甲科8种昆虫的新鲜标本及无水乙醇浸泡标本，分别用SDS-蛋白酶K消化法和乙酸钾抽提法进行基因组总DNA的提取．经5次重复实验，结果表明，用两种方法均能从新鲜标本中获得较完整的DNA，且DNA得率较高；而对于无水乙醇保存的标本，提取出的DNA用琼脂糖凝胶电泳检测不出DNA条带，说明标本在保存过程中DNA可能发生了变化，致使提取出的DNA量太少或未分离出DNA．通过对比实验，分析原因，阐明了两种方法的优缺点，并提出了该类昆虫用于DNA提取的标本的保存方法．     

传粉昆虫蜜 （粉）源植物的鉴定方法探讨

【目的】讨论对传粉昆虫蜜(粉)源植物的准确鉴定方法。【方法】通过文献调查,综述了传粉昆虫蜜(粉)源植物的鉴定方法。【结果】传粉昆虫蜜(粉)源植物鉴定的方法主要有野外观测、蜂蜜孢粉学技术、DNA条形码及宏条形码技术等3种方法。【结论】DNA条形码及宏条形码技术的发展及其在传粉昆虫蜜(粉)源植物鉴定中的应用中具有省时省力、研究成本低、近源物种鉴定的高灵敏度和高分辨率等优点,同时还可以实现混合花粉中每种植物花粉的相对丰富度研究。     

茄子雄性不育株和可育株的胞质DNA和核DNA差异分析

以茄子(Solanum melongenaL)雄性不育株“正兴1号”(S)和可育株(F)的总DNA为模板,对60个随机引物进行了筛选,找到5个其RAPD(Random amplified polymorphic DNA,RAPD)扩增产物在茄子雄性不育系和对照材料间存在稳定差异的引物．将该5个引物同时扩增总DNA、核DNA和线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)．以总DNA为模板时得到多态性片段9个,以核DNA为模板时得到5个,以mtDNA为模板时得到9个．以总DNA为模板时得到的9个扩增片段中,有5个在总DNA和mtDNA中同时出现,而在核中没有出现,即认为来自mtDNA,这5个片段中,有4个来自可育株,1个来自不育株,说明不育株和可育株在mtDNA上存在差异;有4个片段同时出现在以总DNA和核DNA为模板的扩增中,但在以mtDNA为模板的扩增中却没有出现,认为是来自核DNA,这4个片段中,有3个来自不育株,一个来自可育株,说明可育株和不育株在核DNA上也存在差异．结果初步表明：新发现的茄子雄性不育可能是核质相互作用所引起．     

红壤中微生物总DNA的分离与纯化

采用2种不同的土壤DNA直接提取方法,提取了4种不同类型红壤的微生物总DNA,并对提取的DNA用Sephadex G-200离心层析法进行了纯化。结果表明:2种方法都可以从红壤中提取到分子量大于10kb的DNA的片段,不同提取方法获得的DNA的产量存在较大差异。方法二用冻融进行预处理再结合SDS和溶菌酶的化学裂解方法,是效果较好的DNA抽提方法。其提取DNA产量高,重复性好,适合于土壤少量样品的DNA提取。Sephadex G-200离心层析法能较好地去除土壤中的有机物杂质,DNA溶液由原来的黄褐色变得澄清透明,且不会使提取的DNA断裂或损失,是一种较好的土壤微生物总DNA纯化方法。     

非损伤性取样的蚕类DNA提取及检测

对家蚕和蓖麻蚕的蚕蜕和蛾翅分别采用SDS裂解法和动物组织基因组试剂盒提取法提取DNS，并与常规方法以蚕蛹提取的DNA一起进行RAPD扩增图谱比较、分析，结果表明用非损伤性方法提取的DNA的RAPD图谱和常规方法提取的DNA的RAPD图谱基本一致。     

Molecular logic computing model based on self-assembly of DNA nanoparticles

In this paper, a logic computing model was constructed using a DNA nanoparticle, combined with color change technology of DNA/Au nanoparticle conjugates, and DNA computing. Several important technologies are utilized in this molecular computing model: DNA self-assembly, DNA/Au nanoparticle conjugation, and the color change resulting from Au nanoparticle aggregation. The simple logic computing model was realized by a color change, resulting from changing of DNA self-assembly. Based on this computing model, a set of operations computing model was also established, by which a simple logic problem was solved. To enlarge the applications of this logic nanocomputing system, a molecular detection method was developed for H1N1 virus gene detection.     

一种河口沉积物总DNA的高效提取方法

研究主要目的是从河口沉积物中提取高质量DNA,为后期应用分子生物学技术研究河口沉积物微生物功能基因及种群分析等奠定基础。用CTAB-SDS-冻融法,样品预处理-CTAB-SDS-冻融法,样品预处理-CTABSDS-冻融-DNA重沉淀法和土壤总DNA提取试剂盒法提取3种河口沉积物总DNA,通过DNA琼脂糖凝胶电泳、DNA纯度和浓度及16S rDNA的PCR扩增分别对这4种方法进行评价。结果显示,样品预处理-CTABSDS-冻融法-DNA重沉淀所提取的DNA质量最高,可以用于后续的分子生物学研究。     

长爪沙鼠不同组织基因组DNA的提取条件比较

目的建立长爪沙鼠基因组DNA的提取方法并对其脑、肝、肾和肌肉组织中的基因丰度进行比较。方法采用酚-氯仿法对不同消化温度和不同蛋白酶K浓度处理的各种组织提取DNA,比较其OD260/OD280值、DNA和蛋白质含量。结果提取DNA时温度和酶浓度对不同组织的DNA和蛋白质含量的影响不同。肾DNA样品中的蛋白质含量在低酶浓度组明显低于高酶浓度组,低酶浓度组的肾和肝DNA样品中的蛋白质含量均明显低于高酶浓度组。消化温度对提取肌肉组织的DNA含量影响较大,而从肾和肝组织中提取的DNA含量在37℃和50℃消化组之间没有差异。肝组织中的基因丰度最高,而肌肉组织中的基因丰度最低。结论提取DNA时,消化温度和酶浓度对提取不同组织的DNA和蛋白质含量有不同程度的影响。不同组织的基因丰度差异较大。     

参与碱基切除修复的AP内切酶1的克隆和蛋白质纯化

碱基切除修复途径是去除氧化和甲基化碱基的最主要途径。在碱基切除修复过程中,多个蛋白质,诸如DNA糖基酶、APE1内切酶、DNA聚合酶beta和DNA连接酶在体内的精密调节下高度协调地作用,从而切除受损碱基,使DNA恢复正常序列。碱基切除修复对维持基因组的稳定及抑制肿瘤发生等生理过程有重要作用。为了进一步从分子水平阐明APE1的作用机制,我们从HeLa细胞的cDNA文库中克隆得到APE1基因,使APE1在大肠杆菌中得到表达,并用蛋白质纯化的快速液相层析法经过一系列层析柱纯化了重组APE1蛋白质,APE1的生物化学功能研究正在进行中。     

不同方法提取水溞基因组DNA的比较

为获取抽提水溞基因组DNA的最适方法,本研究采用酚-氯仿法,CTAB法和试剂盒法3种方法提取水溞基因组DNA,并用琼脂糖凝胶电泳检测DNA提取的效果.结果表明3种DNA提取方法均获得较好的DNA,其中试剂盒方法提取的DNA最为理想,完全可满足后续分子生物学实验.     

一种直接用于PCR分析的风沙土微生物总DNA提取方法

以风沙土为材料,直接提取土壤微生物DNA.采用SDS—溶菌酶—CTAB—蛋白酶K和液氮反复冻融法裂解细胞得到DNA粗提液,以PEG对其纯化.结果表明,SDS—溶菌酶—CTAB—蛋白酶K和液氮反复冻融法裂解细胞可获得大片段的DNA,提高DNA产率.每克干土的DNA提取量为0.586～1.311μg.所提DNA片段在23Kb以上.PEG可有助于去除DNA中腐植酸,DNA不作回收纯化即可作为模板进行16SrDNAPCR扩增.SDS—溶菌酶—CTAB—蛋白酶K和液氮反复冻融裂解细胞、PEG纯化DNA的方法组合是一种简便的适合风沙土微生物总DNA的提取方法.     

DNA typing from single hairs

The characterization of genetic variation at the DNA level has generated significant advances in gene and disease mapping, and in the forensic identification of individuals. The most common method of DNA analysis, that of restriction fragment length polymorphism (RFLP), requires microgram amounts of relatively undegraded DNA for multi-locus typing, and hundreds of nanograms for single-locus comparisons. Such DNA frequently cannot be obtained from forensic samples such as single hairs and blood stains, or from anthropological, genetic or zoological samples collected in the field. To detect polymorphic DNA sequences from single human hairs, we have used the polymerase chain reaction (PCR), in which specific short regions of a gene can be greatly amplified in vitro from as little as a single molecule of DNA. We have detected genetically variable mitochondrial and nuclear DNA sequences from the root region of shed, as well as freshly-plucked, single hairs; mitochondrial DNA (mtDNA) sequences have been detected in a sample from a single hair shaft. We have used three different means of DNA typing on these samples: the determination of amplified DNA fragment length differences, hybridization with allele-specific oligonucleotide probes, and direct DNA sequencing.