对虾细胞永生性转化研究进展

对虾细胞系是研究对虾病毒和发展病毒疫苗的有利工具和技术。但由于体外培养对虾细胞的有丝分裂相极低,难以脱分化,致使对虾的永生性细胞系一直未能成功建立。本文从物理、化学和生物学方面综述了对虾细胞的永生性转化研究概况,并展望了建立对虾永生性细胞系的研究前景。     

柳树痂囊腔菌的基因组测序和比较基因组分析

【目的】报道柳树痂囊腔菌(Elsinoë murrayae)的全基因组序列,与甜橙痂囊腔菌杨树致病型的基因组进行比较分析,为阐述柳树痂囊腔菌的致病和适应性机制提供参考。【方法】采用Illumina HiSeq 2500 测序仪对柳树痂囊腔菌的全基因组序列进行测序,预测蛋白编码基因,筛选与致病相关的碳水化合物活性酶基因、小分泌蛋白基因和次生代谢产物基因簇。根据痂囊腔属真菌基因的直系同源关系,筛选柳树痂囊腔菌和甜橙痂囊腔菌杨树致病型之间共有特异性的基因和二者之间差异基因,并进行GO富集分析。鉴定柳树痂囊腔菌的交配类型位点,使用特异性引物进行PCR,检测分离株的交配类型。【结果】组装获得了1个20.7 Mb基因组,完整度99%;预测出8 256个蛋白编码基因,其中包括486个碳水化合物活性酶基因,193个小分泌蛋白基因和16个次生代谢产物基因簇 (GenBank登录号:NKHZ00000000)。系统进化和共线性分析显示柳树痂囊腔菌和甜橙痂囊腔菌杨树致病型亲缘关系最近,两者之间具有12个在其他痂囊腔菌中没有的共有特异性基因。两个真菌的比较基因组分析,筛选出752和1 746个差异基因,主要参与碳水化合物代谢和毒素代谢的生物学过程。已有分离株的交配类型均为MAT1-2。【结论】获得柳树病原真菌-柳树痂囊腔菌的基因组,筛选出痂囊腔菌中负责寄主适应性的候选基因,分析了柳树痂囊腔菌交配系统,这可为柳树病害防治和柳树-病原真菌相互作用研究提供关键信息。     

梅花鹿鹿茸软骨细胞和间充质干细胞永生化细胞株的构建及鉴定

分离梅花鹿鹿茸软骨细胞和间充质干细胞,使用SV40 LT抗原慢病毒载体建立永生化软骨细胞和间充质干细胞系并鉴定。将含有SV40 LT基因片段的慢病毒载体,转染人胚肾细胞293T获得包装后的病毒粒子,感染鹿茸软骨细胞及间充质干细胞,连续传代培养,通过形态观察、细胞增殖、real-time PCR、甲苯胺蓝染色法和流式细胞术等方法检测SV40 LT抗原表达以及细胞性质。实验所建立的永生化鹿茸软骨细胞系与间充质干细胞系能够稳定传代并具有较强的体外增值活性。RT-PCR检测到SV40T抗原的表达,通过甲苯胺蓝染色法和流式细胞术鉴定所得细胞系具有原代细胞的基本性质。成功获得永生化的软骨细胞与间充质干细胞系,为后续鹿茸生长及发育研究奠定了基础。     

外显子组测序技术述评

外显子组测序主要包括3个步骤:目标序列的富集、DNA测序、生物信息学分析。笔者介绍了外显子组测序技术及其在遗传研究中的应用,分析了该技术的优势和不足,并对其应用前景进行了展望。与转录组和全基因组测序技术相比,外显子组测序在编码基因获取方面具有高效、准确、低成本的特点; 与全基因组关联分析技术(Genome-wide association analysis, GWAS)相比,能有效检测基因组中编码基因的稀有变异,但还不能检测到基因组水平上较大的结构性变异以及内含子区域的信息。目前,外显子组测序技术在人类单基因控制的遗传疾病和多基因控制的复杂疾病的分子机理研究中,能准确找到孟德尔遗传疾病致病基因; 在动植物上能成功检测到目标编码区的核苷酸变化。随着模式木本植物全基因组测序的完成,利用该技术可以加快对木本植物性别、林木抗逆性及生长等重要性状基因的定位,应用前景广阔。     

中国少数民族基因组DNA样本库的建立

由于我国纯系少数民族遗传资源日趋减少,为了保护和保存现有少数民族遗传资源,我们在中央民族大学每年新入学学生中选择三代之内无外族通婚史、互相无亲缘关系的各民族健康个体,在知情同意原则下,采集其外周血液2 mL,以非离心柱法提取全血基因组DNA,经过质量控制和筛选后,建立了中国少数民族基因组DNA样本库.该库的建立对于维护国家基因资源安全和区域健康安全具有重大意义.     

掌握大家系基因资源是研究人类基因组的根本策略──简论积极保护我国“人的遗传资源”

争夺基因的实质人类基因组计划实施以来在基因组作图、信息库建立和有关测试技术均取得举世瞩目的进展，创造了人类现代科学的辉煌。1995年，美国等国家的科学家绘制出完整的人体基因组遗传图，标志着人类基因组计划第一期任务超前完成，研究重心将转向最终目标：对人的DNA30亿个碱基对的序列测序，以及对全部大约10万个基因进行定位、鉴定、分离并阐明其结构和功能’“’。人类的疾病无不与基因有关，而70％的疾病是多基因病，用现代生物技术克隆致病基因并揭示其功能，有重大的科学意义和经济效益。分子生物学发展到今天，不但研究疾病…     

水稻白叶枯病菌致病相关基因筛选系统的建立

水稻白叶枯病菌Xanthomonas oryzae pv.oryzae是水稻生产中最严重的细菌性病害之一。本研究采用Tn5转座子随机插入突变的方法构建水稻白叶枯病菌广西菌株K74的突变体库,Southern杂交显示Tn5随机单拷贝插入基因组。通过水稻致病性检测试验,目前获得15个致病力降低50%以上的突变体,为定位Tn5插入突变基因,经质粒拯救、测序、序列分析后发现:4个突变基因为gum基因簇基因,5个为LPS基因簇基因,2个为metB基因,1个为hrpB1基因,2个是与糖合成转移酶相关基因,1个为编码假定蛋白的基因。其中14个突变基因是已知的与致病相关的基因。实验结果表明本研究成功建立了一个筛选水稻白叶枯病菌致病相关基因的系统,为进一步研究水稻白叶枯病致病相关基因,阐明该病的致病机理奠定基础。     

酿酒酵母基因组的研究进展

酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)是第一个完成全基因组测序工作的真核生物,目前在结构基因组学、功能基因组学、模式生物、最小基因组、比较基因组学等方面的研究已经获得了重大的进展,为人类更深入地研究高等生物基因组打下了坚实的基础。本文将从这几个方面着手对酿酒酵母基因组的研究进展进行综述。     

心血管疾病的基因治疗

基因治疗在先天遗传性以及后天获得性心血管疾病治疗中均具有广阔的发展前景. 对心血管疾病致病机理的深入认识和疾病基因组学研究的发展, 进一步促进了临床前基因治疗的研究进展. 但基因治疗过程中存在的机体细胞免疫反应、外源基因表达水平不足、在体基因转导效率低下等因素都成为基因治疗临床应用转化的瓶颈. 近年来, 基因导入载体和基因组编辑技术的发展为上述问题的改善和解决提供了新的思路. 目前成族规律间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats, CRISPR)/Cas9 基因组编辑技术已经成功应用于动物模型的在体基因编辑, 达到了显著改善血脂指标的疗效. 进一步研究体内组织特异和高效的基因导入方式, 提高基因编辑的靶向效率和特异性, 并建立全面有效的安全评估实验体系, 将推动基因治疗向临床应用的转化. 针对心血管疾病基因治疗中基因导入载体的研究以及CRISPR/Cas9 基因组编辑技术的应用展开讨论.     

基于高通量测序技术的松材线虫研究进展

松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)是松树萎蔫病的病原,严重威胁欧亚等国的松林资源和生态安全。自2011年松材线虫基因组首次公布以来,高通量测序技术成为该病害的重要研究手段之一。笔者从松材线虫的功能基因、非编码RNA、转录表达差异和基因组学等方面综述其致病机理,认为随着高通量测序技术的快速发展,在转录组相关研究方面,可尝试开展空间转录组、单细胞测序等新技术,在染色体基因组的支持下寻找松材线虫中具有潜在调控功能的长链非编码RNA、融合基因和环状RNA等罕见核酸分子,挖掘可能存在的甲基化、RNA编辑、结构变异等未知现象;在基因组学研究方面,可以开展基因家族扩增、大样本全基因组关联分析和数量性状定位等研究,以挖掘与松材线虫致病力和繁殖力等重要性状紧密关联的基因或位点,阐明松材线虫不同种群在进化过程中发生的适应性变化。     

hTERT基因电转染人γδT细胞建立可诱导的永生化细胞系

利用电击将外源基因hTERT与pTet-on调控质粒共转染人γδT细胞,建立可诱导的永生化人γδT细胞系.分离人PBMC,体外刺激增殖后经磁珠分选纯化,然后对其进行外源hTERT基因和pTet-on调控质粒的共同电转染,并加入强力霉素诱导目的基因表达.电转染程序T 23和T-20的效率分别为37.5％±0.9860％和30.5％±0.5590％.经鉴定,外源hTERT基因能够整合人γδT细胞基因组中并在诱导后表达.程序T-23的转染效率更高,强力霉素的有效诱导浓度是600ng/mL,志愿者本人的血清更利于电转后细胞的存活.     

植物转录因子及其基因研究策略

在植物细胞中,一个转录因子对共同控制某个性状的多个基因的表达进行调控。在转录因子基因的克隆及其功能的确定的研究方面,出现了相对传统的正向基因组策略而言的反向基因组策略和很多的技术手段,如T－DNA或转座子插入突变法,RNA干扰法,基因组成型表达法（加强功能法）,DNA芯片等。对转录因子的研究成果也开始应用在改良植物的抗寒,抗盐等抗性方面,现在拟南芥的基因组的序列测定已经完成,所有的转录因子的基因都会作功能上的分析,这将是植物遗传学上的一个里程碑。对于转录因子的研究中,拟南芥是主要的研究对象,本也主要以拟南芥为主要的说明对象。     

公共核酸数据库乙肝病毒全基因组序列概况和中国HBV参照序列的建立

截至2007年1月,世界三大核酸数据库（GenBank,EMBL,DDBJ）库中已经登录来自46个国家和地区的HBV全基因组的8种基因型近900条序列．文中对公共核酸数据库中现有的HBV全部基因组序列进行了统计分析并从基因型的地理分布及其临床特征等方面进行了评述,为进一步研究病毒与宿主的关系,以及HBV的人群分布和进化历史提供帮助．同时,通过系统进化分析对所有登录的229条中国地区HBV全基因组序列及其课题组新近完成的59条全基因组序列进行了基因分型,并根据这些序列建立了中国地区B基因型和C基因型的参照序列,为中国地区HBV的突变研究提供了DNA序列参照体系．此外,对于目前不同数据库信息内容和登录情况进行了分析,提出全面结合宿主临床信息和HBV基因组信息研究的建议。     

科学家绘出黑猩猩的基因组草图

美国马里兰州基因组研究所和基因组等促进中心研究人员绘出的序列基因约覆盖狗基因组的80 % ,初步分析显示,人类与狗基因组之间约有6 .5亿个碱基对部分相同,在已识别出的2 .4万多个人类基因中,约有75 %在狗基因组中处在对应物。狗是继人和鼠之后的第三种被绘制基因组草图的哺乳动物。根据估计,狗身上有36 0多种遗传疾病与人类疾病相似。因此,测定狗基因组图谱,并将与人类基因组图谱进行比较分析,对寻找人和动物的致病基因都将有帮助。美国科学家绘出狗基因组序列蓝图@张树庸     

芬兰克隆出人类关键基因组群

尽管人类基因组序列已经测序完成,但是,由于大多数基因没被分离出来,人类对基因作用机理的研究仍然受到阻碍。芬兰研究人员从人类基因组中分离克隆出了一类重要基因——蛋白激酶基因,该类基因通过磷酸化和调控其他蛋白,与众多细胞信号传导过程密切相关。据估计,约1／4的激酶在人类癌症患病过程中发生作用。该研究成果刊在《细胞》杂志上。     

典型细菌和酵母基因组中基因间关联的研究

以表示基因表达水平的密码子适应性指数(CAI)以及基因的长度两个指标作为描述基因特征的重要参量，以枯草杆菌、大肠杆菌和酵母三种生物的全基因组作为研究对象，运用信息论的方法，研究了基因组内基因之间的关联特征．发现对于大肠杆菌和枯草杆菌基因组来说，基因之间存在着较强的短程关联，枯草杆菌基因组在表达水平方面还出现了强度较弱的中、长程关联，而且全基因组基因间关联要强于正链或负链上基因之间的关联，基因在表达水平方面的关联要强于在长度方面的关联，并对这些现象进行了相应的解释。     

羧甲基壳聚糖磁性纳米复合物高效分离基因组DNA

分别以常量的大肠杆菌和微量的嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)为实验对象,研究羧甲基壳聚糖磁性纳米复合物载体对基因组DNA的分离纯化,对分离的大肠杆菌基因组DNA直接采用琼脂糖凝胶电泳和紫外分光光度计分析,分离的A.ferrooxidans基因组DNA则直接作为硫化物质体醌氧化还原酶基因片断的PCR扩增模板.研究结果表明:采用磁性纳米复合物法,其制备DNA的时间是传统方法的1/3,具有快速、简单的优点,在微量样品DNA提取中,由于其富集提取DNA,并提高了PCR的灵敏性功能,比传统方法优越,可用于食品卫生致病微生物的检测、法医鉴定以及极难培养的微生物的菌种鉴定.     

动物基因图谱的研究现状及其应用

随着人类基因组测序的完成，近年来，动物基因组计划也取得了巨大进展．目前已有猪、牛、羊、马、鹿、鸡等动物绘制了较完善的遗传图谱。这些图谱的建立对了解动物整个基因组结构和对家畜中与重要经济性状相关的基因或遗传标记的鉴定及对家畜开展分子标记辅助选择均十分重要，该文从国内外构建动物基因图谱的方法、研究现状及发展趋势等方面对动物基因图谱的研究作了简要阐述；并探讨了其在基因定位、遗传分析、分子标记辅助选择和研究动物染色体行为等方面的应用。     

基于组稀疏的遗传性疾病和性状基因位点选择方法研究

如何从海量基因信息中高效挖掘出遗传性疾病密切相关的基因位点是全基因组关联性分析的核心问题.然而,目前常用的致病基因位点选择单变量分析技术不能发现多基因复杂交互形成的致病机制.为此,本文尝试从多变量分析角度,采用稀疏优化模型,实现致病基因的选择.为进一步实现致病基因位点的选择,采用基于L12范数的最小组稀疏角回归算法,通过调整正则化系数大小来控制模型的组间稀疏度,最终有效实现了致病基因和基因位点的选择.最后,通过某遗传疾病的真实基因数据,验证了该方法的有效性.     

人工合成酶可“剪断”病毒DNA

日本研究人员日前报告说，他们新发现一种基因变异可导致先天性血小板减少症。先天性血小板减少症患者出生后止血功能就很差，容易出血。此前，研究人员已经弄清了几种致病基因，但是仍有半数患者的致病基因没有弄清。东京大学等机构的研究人员研究了13个患者家族基因，发现有6个家族中一个名为“ACTN1”的基因出现变异。