CRISPR/Cas工具的开发和应用

CRISPR/Cas系统是细菌、古菌抵抗外源DNA或RNA入侵的免疫系统,细菌和古菌通过crRNA和Cas蛋白识别靶标DNA或RNA,并切割这些外源入侵核酸.目前, CRISPR/Cas系统已广泛应用于基因编辑领域,多种Cas蛋白的发现扩宽了CRISPR/Cas编辑基因的范围.如Cas9和Cas12可在基因组上靶向插入或删除DNA序列; Cas13和RCas9可靶向切割RNA.另外,多种Cas衍生工具的开发让CRISPR/Cas系统发挥更多的功能.如基因编辑方面,通过base editor可进行DNA单碱基编辑,通过prime editor可进行DNA单碱基编辑和小片段插入缺失;如基因表达调控方面,通过CRISPRa和CRISPRi可以激活或抑制基因RNA表达.同时, CRISPR/Cas系统还广泛应用于功能基因遗传筛选、基因检测、活体成像、细胞谱系示踪等多个领域.随着CRISPR/Cas基因编辑工具的不断开发,将不断促进科学研究进展,并有望通过CRISPR/Cas介导的基因治疗为患者带来福音.     

人HtrA1基因的生物信息学分析

丝氨酸蛋白酶1(High-temperature requirement factor A1,HTRA1)属于HTRA家族的重要成员.为了对人HtrA1基因编码的蛋白质进行结构特征和分子功能分析,运用多种生物信息学数据库分析人HTRA1蛋白的同源性、理化性质、亲/疏水性、信号肽以及亚细胞定位,构建二级/三级蛋白质空间结...     

犏牛ACACA和SCD1基因多态性及其与产奶性状的关联分析

旨在分析犏牛ACACA与SCD1基因的单核苷酸多态性,筛选用于犏牛产奶性状辅助选择的分子标记.通过使用PCR结合DNA测序技术对红原地区384头犏牛ACACA基因和SCD1基因多态性进行检测,并对其多态位点上的不同基因型与犏牛产奶性状进行关联性分析.结果显示,ACACA基因在5′UTR区域存在1个SNP位点即g.1488 C>G,SCD1基因的第5外显子内存在1个SNP位点即g.239 A>T;经检验发现,2个SNPs位点均存在3种基因型,且均处于Hardy-Weinberg平衡状态.关联性分析发现,g.1488 C>G和g.239 A>T位点的多态信息含量(PIC)分别为0.35和0.36,即0.25G位点与g.239 A>T位点与乳脂率关联性较高(P<0.05).g.1488 C>G位点在乳蛋白率上存在关联性(P<0.05).以上结果表明,ACACA与SCD1基因可以作为犏牛产奶性状辅助选择的候选分子标记.     

全新百部生物碱衍生物抑制结肠癌细胞活性研究

5-氟尿嘧啶(5-FU)被广泛用于多种癌症的治疗,但其抗肿瘤作用在耐药性癌细胞中受到限制.在前期合成百部生物碱bisdehydroneostemoninine的路线基础上,文章合成了一系列百部生物碱衍生物,并评估了它们对HCT-8/5-FU结肠癌细胞系的细胞毒性,发现化合物3和5在100 μmol时显示出细胞毒性.化合...     

催化臭氧净水过程中催化材料晶面的作用

非均相臭氧催化氧化(heterogeneous catalytic ozonation, HCO)技术在难降解有机物去除和提高废水可生化性方面应用广泛.非均相金属氧化物是稳定有效的HCO材料.通过晶面调控手段,可改变金属氧化物催化材料表面原子排列顺序,从而暴露出特定晶面.晶体暴露的晶面种类与比例可显著影响HCO过程中臭氧(O3)分解、污染物降解及消毒副产物生成效率.本文在实验结果和理论研究进展的基础上,系统综述了晶面调控HCO催化材料的合成方法与控制机理、强化HCO过程的增强机理以及其在水处理中的应用,如污染物降解、灭菌及副产物毒性抑制等.最后,针对晶面调控HCO催化材料现有研究的不足和实际应用所面临的挑战,从机理探索和材料开发两方面进行了展望.     

人类基因增强伦理价值判断的人性论困境与超越

现代性的价值指向、人性的基因决定论、人类天性与价值之间直接的因果决定论以及人类自由对基因获得方式的依赖性共同构成了哈贝马斯人性论的理论困境,使人性论在人类基因增强伦理批判中日现困境。发展伦理学的发展有限性原则提供了整体主义的视角,使我们能够从人类基因组、自然和社会三个系统对人类角色的限制来考察人类的角色,从而使基因增强对人类的生存可能具有的负面价值清晰地呈现出来。     

甘草、红景天及黄芪粗提取物对UVB诱导小鼠皮肤慢性光损伤的保护作用

目的研究甘草、红景天和黄芪三种粗提取物对皮肤慢性光损伤的保护作用。方法甘草、红景天和黄芪三种粗提取物局部外用于小鼠背部皮肤后给予UVB辐射,每天1次,连续30天,分别采用TUNEL、ELISA和免疫印迹检测小鼠背部皮肤组织的细胞凋亡指数、TNF-α含量和caspase-8蛋白水平。结果与空白对照组相比,UVB照射组(单纯给予UVB照射)小鼠皮肤中的细胞凋亡指数、TNF-α含量及caspase-8水平均显著增高(P0.05);不同浓度甘草等粗提取物处理后可下调TNF-α、caspase-8表达水平及细胞凋亡指数(P0.05),尤以甘草组明显。结论UVB慢性辐射可诱导皮肤光老化,而甘草、红景天和黄芪三种粗提取物可缓解紫外线引起的皮肤慢性光损伤,其作用机制与抑制炎症因子TNF-α释放、caspase-8表达和细胞凋亡有关。     

基于音乐基因的乐谱存储模型

本文提出一种基于音乐基因的乐谱存储模型S-MusicXML.将乐谱的存储和处理的基本单位由音阶提升到基因,有利于通过数据挖掘技术对音乐内涵的挖掘和存储.定义了旋律基因等概念,并通过实验进一步分析了挖掘音乐基因比挖掘音乐频繁模式更有优势.     

基于改进贝叶斯方法的基因调控网络构建

为了研究基因之间的复杂调控关系,使用贝叶斯网络模型来构建基因调控网络,针对以往单一贝叶斯网络模型结构学习算法精度低的问题,提出一种结合信息论构建初始网络并在该网络上进行评分搜索的基因调控网络学习方法,使用最大信息系数筛选有较高关联性的节点构建初始网络以提高解的质量,在评分搜索中使用禁忌搜索和BDe评分训练生成最终网络。之后在一组单细胞的蛋白质因果表达网络数据和大肠杆菌表达网络数据上进行构建基因调控网络实验,并在不同数据量,不同性能指标上与其他网络构建算法进行对比。实验结果表明,构建方法在不同规模的数据集上的有效性和准确率优于用于对比的其他算法。