论应用多基因转化策略综合改良生物体遗传性研究方向的前景Ⅰ.多基因转化的基因来源与技术平台

随着后基因组时代的到来,人类将克隆到越来越多的、生物学意义明确的有用基因应用于基因工程对生物体的遗传改良中.但生物体的绝大多数性状和生理功能都是依靠多基因的协调表达而实现的.因此,多基因转化策略必将成为今后基因工程在基础理论与实际应用研究中的主流方向.结合中山大学生物工程研究中心∥基因工程教育部重点实验室10多年来研究工作的实践体会,对发展多基因转化策略的意义和由来、多基因转化可用的基因资源和技术思路,进行了详细的论述.     

四个意大利蜜蜂品系苹果酸脱氢酶Ⅱ基因的遗传差异分析

研究了意大利蜜蜂(A.m.ligustica)4个王浆、蜂蜜生产性能不同品系-美意(Em)、澳意(Eo)、苏意(Es)和平湖浆蜂(Ep)的MDHⅡ同工酶基因型频率、基因频率及杂合纯合度.试验发现,MDHⅡ的a、b、c三个等位基因在4个品系中出现的频率不同.c在Em、Eo、Es和Ep中的基因频率分别为0.507、0.483、0.680和0.820,为优势等位基因.该结果表明在产浆性能高的品系中c基因频率较高,意味着可将c基因频率作为意蜂王浆产量性能的一个遗传标记.等位基因a在Em、Eo、Es和Ep中频率分别为0.323、0.263、0.193和0.087;在Em中出现的频率最高.而等位基因b在Eo中频率(0.253)高于其他3个品系(Em,0.170;Es,0.127;Ep,0.093).Ep的纯合度最高,达0.753,高于Em(0.533)、Eo(0.633)和Es(0.540).经独立性检验,4个意蜂品系MDHⅡ同工酶的基因型频率、基因频率、纯合度均达到极显著差异水平.     

漆酶的分子生物学研究及其应用

白腐菌所分泌的木质素降解酶主要有3种：木质素过氧化物酶、锰依赖过氧化物酶和漆酶．漆酶是近年来研究较多的一种含铜的多酚氧化酶，在白腐菌中普遍存在，也存在于少数低等真菌和植物中．漆酶多为酸性蛋白，含4个铜离子，形成3个活性区域；表面一些氨基酸被不同程度地糖基化．漆酶可催化的底物迭250种，铜离子结合区域在其催化氧化过程中起决定性作用．运用PCR技术cDNA文库技术，越来越多的漆酶基因被克隆，目前已克隆到的漆酶基因有大约20个．许多来源地基因都是以家族地形式存在于染色体上的．已研究的漆酶基因中都含有10个左右的内含子，这些内含子在活性域位置上有比较高的保守性．一些特珠序列存在与否决定了该酶的表达形式-诱导型或组合型．目前已有部分漆酶基因的异源表达获得成功．本文还介绍了漆酶在环境保护、造纸工业、食品工业等方面的应用．对近年来漆酶的研究进展进行了综述．     

中国近海8种石首鱼类的线粒体16S rRNA基因序列变异及其分子系统进化

通过PCR扩增出中国近海石首鱼科(Sciaenidae)6属8个代表种的线粒体16S rRNA基因,纯化后直接测序.利用多个生物软件对序列变异和碱基组成进行分析,计算Kimura 2-parameter遗传距离、平均核苷酸变异数、平均每位点核苷酸替代数等遗传信息指数,并结合GenBank上大斑石鲈(Pomadasys maculates)同源序列构建UPGMA,NJ,ME和MP系统树.结果表明,叫姑鱼(Johnius belengerii)为最早分化的一枝,其次为黄姑鱼(Nibea albiflora)和白姑鱼(Argyrosomus argentatus),而黄鱼亚科(包括大黄鱼(Pseudosciaena crocea)、小黄鱼(Pseudosciaena polyactis)、棘头梅童鱼(Collichthys lucidus)、黑鳃梅童鱼(Collichthys niveatus)和鮸鱼(Miichthys miiuy))分化最晚,这支持了形态学得出的结论.在分子水平上明确了叫姑鱼亚科和黄鱼亚科的系统进化地位,并得出黄姑鱼比白姑鱼更早分化的新推论,但对于形态学上将白姑鱼和黄姑鱼归属于同一个亚科的结论还有待使用多个不同进化速率的基因加以分析考证.为探讨中国石首鱼类分子系统进化做了尝试,并就线粒体16S rRNA基因在该科鱼类系统进化研究的应用潜力进行了剖析.     

Spindlin 1编码的蛋白质定位于细胞核并使NIH3T3细胞发生恶性转化

研究了卵巢癌中高表达的新基因spindlin1的亚细胞定位及其对小鼠NIH3T3细胞生物学行为的影响, 并探讨了人spindlin1基因的生物学功能. 采用脂质体转染法将构建的融合蛋白表达载体pEGFP-N1/ pEGFP-N1-spindlin1瞬时转染COS-7细胞,观察spindlin1基因的亚细胞定位;同时稳定转染NIH3T3细胞,经G418抗性筛选后,用RT-PCR筛选并鉴定表达spindlin1的稳定细胞株;通过细胞增殖活性、流式细胞检测、软琼脂克隆形成、迁移实验及裸鼠成瘤等对转染细胞的生物学行为进行检测. 结果表明,spindlin1定位于胞核;并促进NIH3T3细胞的增殖,使其处于G2/M期的细胞比例显著增加;同时证实过表达spindlin1的NIH3T3细胞不仅具明显的克隆形成及迁移能力,而且能使裸鼠成瘤. 由此我们得出结论:spindlin1基因过表达可促使NIH3T3细胞发生恶性转化,提示spindlin1可能是一种与肿瘤形成相关的原癌基因.     

An SNP polymorphism（-844C／T） in the promoter of catalase gene leads to differential expression

Imbalance of redox state has been associated with human diseases, such as cardiovascular diseases, Huntington‘s disease and Alzheimer‘s disease. Catalase, an important antioxidant enzyme, decomposes H202 into O2 and H2O, therefore limiting the deleterious effect of the reactive oxygen species (ROS). Previous study showed that a C-T polymorphism, located at -844 bp from the translational start site of catalase, is strongly associated with essential hypertension in an isolated Chinese population of Xiangchang country, Anhui Province. To explore the impact of SNP-844C/T on the expression of catalase, human catalase promoters containing either SNP-844C or T variant were subcloned into the pGL3Basic luciferase vector.     

文化产业不能丢了米姆（Meme）

前段时间,阅读了一些“后现代学说”的经典著作。英国人理查德·道金斯和道格拉斯·霍夫斯塔德合著的《信息的载体——基因和米姆》写得非常好。在这篇文章中,他们在讲述了生命遗传的故事后,点出了生命遗传的复制者——DNA,阐述了基因(DNA)千方百计复制实体以图生存,才使得生命得以进化的道理。正因为这两位科学家不仅是生物科学家,同时也是认知科学和计算机科学的专家,而且他们还教授科学史、哲学、比较文学和心理学,所以,他们在这篇文章中,大胆地提出了这样一种理论——“就在地球上,一种新的复制者近年已经出现了,它正注视着我们,它还…     

催化褪色光度法测定痕量铜的研究

研究了盐酸介质中铜(Ⅱ)催化过氧化氢氧化酸性铬蓝K褪色反应的适宜条件,建立了动力学光度法测定痕量铜Cu(Ⅱ)的新方法.Cu(Ⅱ)的质量浓度在0.4-0.8μg/ml范围内与△A值呈良好的线形关系,检出限为0.0519μg/ml,摩尔吸光系数ε=1.10 ×104L·mol-1·cm-1,相关系数r=0.9974.该法已用于饮用水的测定, 结果令人满意.     

水稻雄性不育突变体OsMS-L的遗传与定位分析

通过对粳稻9522辐射诱变, 得到一隐性核不育的水稻雄性不育突变体OsMS-L, 对OsMS-L进行组织切片观察发现, 在小孢子时期绒毡层不退化, 小孢子不能发育成花粉粒. 花粉发育后期绒毡层异常增大, 小孢子破碎. OsMS-L与籼稻龙特甫B杂交, 自交获得F2代分离群体进行遗传定位. 通过遗传定位方法, 首先将突变基因座位定位在水稻第2染色体SSR标记RM109和RM7562之间. 为了对OsMS-L座位进行精细定位, 我们在RM109和RM7562之间发展了11对有多态性InDel分子标记, 将该基因座位定位在LHS10和LHS6之间, 距离二者都为0.4 cM, 物理距离为133 kb, 为最终克隆OsMS-L基因奠定了基础.     

经ibeB基因转染的鼠胚胎干细胞分化的研究

ibeB是一个致脑膜炎大肠杆菌K1株中参与大肠杆菌侵袭人脑微血管内皮细胞的基因. 以ibeB基因转染鼠胚胎干细胞, 结果表明, 大肠杆菌脑微血管内皮细胞侵袭蛋白IbeB不但具有“侵袭”功能, 而且可诱导真核细胞向神经样细胞分化, 经ibeB基因稳定转染的鼠胚胎干细胞能特异性表达神经前体细胞标志分子——nestin. GFP标记的活细胞观察显示外源性IbeB蛋白定位于细胞核. 上述结果提示ibeB基因可能在调控nestin表达过程中发挥功能, 这为研究nestin基因的表达调控提供了资料.