基因专利是生物技术产业知识产权保护的最主要形式,被认为是生物技术产业发展的金钥匙。谁握有基因专利,谁就将占有生物技术产业发展的空间、占有未来的财富。近几年,随着人类基因组、基因功能研究的迅速进展,极大地激发了投资者的想象空间和对获取基因专利的高涨热情。前几年曾出现了以跑马圈地的方式申报基因专利的高潮,我国也曾有过一次申请上百条基因专利的例子。目前,在美国已授权了2万余个基因或基因相关分子的专利.
TGF家族蛋白在哺乳动物的器官发育及形成中起着重要作用,它们经过膜受体的介导将信号传入细胞内,其下游最主要的调控蛋白Smad在胞内通过不同的调节各种基因的表达,这些模式主要有RSmadSmad4复合物直接与DNA结合,Smad蛋白与其他DNA结合因子,Smad蛋白与非DNA结合因子间的相互作用。Smad在BMPs对成骨细胞的分化调节过程中与RasMAPKAP1通路关联,共同决定不同细胞在不同发育阶段的定向分化 。
阿尔茨海默氏症是影响人类健康的主要疾病之一,也是目前人们研究的热点。除对人们普遍接受的阿尔茨海默氏症的病因———Aβ假说进行了综述分析,还对目前流行的阿尔茨海默氏症的几种治疗方法(如:β、γ分泌酶抑制剂、抗炎症药物、降低胆固醇水平药物、金属螯合剂、抗神经退化药物等)的研究进行了介绍,特别是对Aβ疫苗的最新研究进展和前景进行综述分析,为进一步工作打下了基础 。
伴随着分子生物学的发展,一种基于λ噬菌体Red重组酶的同源重组系统已应用于大肠杆菌基因工程研究。Red重组系统由三种蛋白组成:Exo蛋白是一种核酸外切酶,结合在双链DNA的末端,从5′端向3′端降解DNA,产生3′突出端;Beta蛋白结合在单链DNA上,介导互补单链DNA退火;Gam蛋白可与RecBCD酶结合,抑制其降解外源DNA的活性。Red同源重组技术具有同源序列短(40～60bp)、重组效率高的特点。这种技术可在DNA靶标分子的任意位点进行基因敲除、敲入、点突变等操作,无需使用限制性内切酶和连接酶。此外,这种新型重组技术可直接将目的基因克隆于载体上,目的基因既可来源于细菌人工染色体也可是基因组DNA。Red同源重组技术使难度较大的基因工程实验顺利进行,大大推动功能基因组研究的发展。
白血病抑制因子对细胞的生长和分化有多种作用,通过与其受体结合传导信号,gp130与LIF受体β链的结合激活JAK激酶(JAK1和JAK2),JAK激酶磷酸化STAT信号转录子,STAT3的磷酸化对于阻止体外培养的干细胞的分化具有十分重要的作用。
喹诺酮类是目前临床上应用较多的抗菌药。然而,喹诺酮类耐药菌时有出现。就细菌对喹诺酮类抗菌药主要耐药机制从分子水平作一综述。(1)一般认为,喹诺酮类抗菌药通过结合细菌Ⅱ类拓扑异构酶,干扰细菌复制,而发挥抑菌作用。Ⅱ类拓扑异构酶变异时,细菌可逃脱喹诺酮类的抑菌作用。高水平的耐药由DNA回旋酶和拓扑异构酶Ⅳ同时发生变异造成。(2)细菌细胞壁是抗菌药进入的屏障。细胞壁组分脂多糖和孔蛋白的改变,可减少喹诺酮类的通透。(3)有些细菌可利用“外排泵”主动将喹诺酮类排出,降低喹诺酮类在菌体内的积累浓度。(4)细菌的其他一些代谢因素也可影响喹诺酮类的抑菌作用。
转基因植物的过敏性评估是转基因植物安全性评价中的重要内容,简要介绍了国际上转基因致敏性评估采用的基本策略,重点阐述了氨基酸序列同源性分析技术在致敏性评价中的应用,同时针对当前致敏性评估的局限性,讨论一种致敏性评估的新方法———预测蛋白的免疫原性。通过对两种方法的介绍,旨在说明现代生物信息学在转基因植物致敏性评估中的应用价值。
随着生物技术的发展,通过基因工程手段获得对虾新品种成为可能,然而经过十几年努力,目前对虾转基因研究依然处于初级阶段。各国科学家正在加紧研究,争取有所突破。综述了近年来国内外对虾转基因研究的进展以及目前面临的技术和安全问题,同时对未来对虾的转基因技术发展和应用前景进行了讨论 。
体细胞核移植技术具有十分诱人的应用前景,在农业、物种保护、医疗等领域已显示出优越性。然而核重构等核移植基础理论方面的研究还很薄弱,致使核移植技术还不很完善,克隆动物还存在着甲基化酶异常调节、不正确的印迹基因表达、X染色体异常激活等错误的表观遗传现象,移植成功率较低,在一定程度上限制了它的发展。根据近几年的研究进展,对核移植技术的应用、方法以及存在的问题作一综述 。
哺乳动物印记基因是指只表达亲本一方的遗传信息,而另一方处于关闭状态的一类基因。约80%的印记基因呈串出现在染色体上;在哺乳动物品种之间,印记基因具有较高的保守性;印记基因的复制通常表现为不同时性;一些印记基因具有印记遗传的时空性;少数印记基因只转录为mRNA而不翻译成蛋白质;印记基因的反意链通常表达,表达产生具有调节印记基因的作用。哺乳动物印记基因的调控序列的DNA甲基化、组蛋白乙酰酸化和组蛋白甲基化等引起其印记表达,其中DNA分子的甲基化是关键,它在生命周期中可被清除,也可被标记。印记基因之间的调控表达通常是相互作用的。克隆动物作为印记基因研究的实验动物模型,已获得许多有意义的研究结果。
随着农杆菌介导遗传转化过程中农杆菌一方转化机理的阐明,人们现在已经将目光转向了参与在农杆菌介导遗传转化过程中的植物因子。应用拟南芥突变体分析,酵母双杂交和cDNA的扩增片段长度多态性等技术人们已经部分阐明了参与在农杆菌向植物细胞的附着,TDNA的加工和转运,T链复合体向细胞核的转运,TDNA的整合等过程中的植物因子,并对植物基因对于农杆菌侵染的响应有了初步的了解。这些结果的获得不仅有助于人们加深对农杆菌介导遗传转化机理的认识而且有助于进一步扩大农杆菌介导遗传转化这一技术的应用范围 。
蛋白质定向进化在蛋白质工程中取得了令人瞩目的成就,其核心技术———随机突变库构建技术已成为近年来体外定向进化研究的热点。在概述定向进化基本原理基础上,对几种随机突变技术进行了介绍、分类和比较,并对突变库的特征及构建策略予以分析和描述 。
用基因工程技术在大肠杆菌高水平表达重组蛋白时,通常形成无生物活性的包涵体。包涵体在体外经分离、溶解与重折叠后可实现复性,表现为具有生物活性的蛋白。总结了包涵体的相关复性技术,重点介绍重折叠的最新进展情况 。
随着分子生物学发展,核酸实时定量检测已成为人们研究的热点问题。分子标灯与NASBA结合实时检测ssRNA发展成为一种新技术,称为AmpliDetRNA。就NASBA扩增原理、分子标灯的结构和AmpliDetRNA的特点及应用作一简单介绍 。
cDNAAFLP是一种新的研究基因表达的技术,具有重复性好、稳定、可靠的特点,可对生物体转录组进行全面、系统的分析。简单介绍了cDNAAFLP的基本原理和技术特点,并对其在构建转录连锁图、与EST序列的互相转化、基因表达特性研究及分离特异表达基因等方面的应用进行了概述。
目的:探讨核转录因子NFIL6对肝癌细胞系BEL7404恶性度的影响。方法:用磷酸钙介导转染技术,将NFIL6表达载体(pCN)和空载体质粒(pCN空)分别导入肝癌细胞系BEL7404,并借助细胞生长曲线,软琼脂集落形成试验,裸鼠成瘤试验对转染细胞的恶性度进行了检测。结果:与原细胞系BEL7404和空载体转染的该细胞系相比较,转染了NFIL6基因的BEL7404的各细胞克隆生长速度减慢,在软琼脂中集落形成率恶性度下降,裸鼠成瘤试验显示成瘤性明显降低。结论:表明外源转染的NFIL6对肝癌细胞系BEL7404具有明显的肿瘤抑制作用 。
在成功克隆A型产气荚膜梭菌α毒素C端基因(cpa408基因)后,发现基因N端ATG后密码子在大肠杆菌中的使用频率普遍偏低,在不改变氨基酸的前提下,对N端基因进行修饰,构建重组表达质粒pBV220cpa408,导入大肠杆菌DH5α中,经温度诱导,cpa408基因获得了高效表达,表达量达菌体总蛋白的4375%,表达产物以可溶形式存在。经Westernblot分析,表达产物能被标准抗α毒素血清识别。
目的:获得小鼠PC1蛋白的兔多克隆抗体,检测其在小鼠器官中的表达谱。方法:以纯化后的小鼠PC1蛋白及其N端45个氨基酸与GST的融合蛋白(GSTMPC1、GSTMPC145)为抗原,制备了它们的兔多克隆抗体。进一步应用饱和硫酸铵沉淀法、DEAE52和ProteinA亲和层析法对这两个抗体进行了纯化,Westernblot检测了PC1蛋白在昆明白小鼠七个组织中的表达情况。结果:两个兔多克隆血清的效价分别为1∶20000和1∶200000,并能与人工合成的人PC1蛋白N端的46个氨基酸发生良好的交叉反应。PC1蛋白在结肠中有表达,在肾中有微弱表达,而在心、肺、肝、胃、脾中没有表达。结论:获得小鼠PC1蛋白的兔多克隆抗体,PC1蛋白在结肠中有表达,在肾中有微弱表达,而在心、肺、肝、胃、脾中没有表达 。
目的:利用生物信息学方法理论分析不同地区来源的SARS冠状病毒(SARSCoV)推断N蛋白的基因组与氨基酸序列的差异及分子生物学特征以及基因突变对蛋白结构功能的影响。方法:针对GenBank上发布的来自不同国家地区的15条SARSCoV基因组序列,采用生物信息学软件分析其推测N蛋白的CDS和氨基酸序列,分别找出突变位点并预测其等电点及功能结构域。结果:SARSCoV推测N蛋白基因组序列存在5个变异位点导致蛋白序列有4个位点发生突变。在该蛋白上发现四个有意义的低成分复杂性区域;未发现卷曲螺旋、跨膜螺旋和信号肽序列。基因突变造成4条序列在功能位点数量上减少,但未影响抗原决定簇。预测发现两个保守的Domain和一个丝氨酸富集区。结论:不同地区来源的15条推测N蛋白序列的变异很少。基因突变导致部分序列功能位点数量发生改变,但未影响抗原决定簇的数量。
将酵母过氧化氢酶加入一定比例的甲醇,测定其活性变化。结果表明:在含2%甲醇时酶活比对照提高4026%。将粗酶液用70%饱和度的硫酸铵盐析后离心所得的上清液再加入硫酸铵至80%饱和度,离心的沉淀溶解在缓冲液中,上SephadexG75柱,分离出的有酶活性的蛋白峰经电泳得一条蛋白带,说明过氧化氢酶已经被提纯到电泳纯。光谱分析发现,甲醇处理后过氧化氢酶纯酶的吸收光谱和荧光发射光谱与未经处理的比较基本不变,而差示光谱出现明显的正峰和负峰。由动力学分析可知,在甲醇中,过氧化氢酶的Vmax和Km值均有不同程度提高 。
对一株高产细胞表面植酸酶酵母突变株WZ4菌的细胞植酸酶进行了研究。探讨了菌体生长与产酶的关系。结果表明:菌体在培养的前期植酸酶酶活很低,培养30h后酶活迅速增加,酶活在菌体生长的平衡期达到最大,该菌产植酸酶为非生长偶联型。在此基础了解WZ4菌细胞植酸酶的性质,实验表明:该酶的最适pH为5,最适温度为50℃,Km(以植酸钠为底物)为0666mmolL。通过磷对产酶影响因素的实验研究,初步得到WZ4菌产植酸酶受控于培养基中的磷浓度的结论,即最大产酶磷浓度为05mg100ml,当磷浓度大于10mg100ml时产酶被完全阻遏。
建立NASBA荧光分子信标探针检测技术,并对国家HCV标准品、人工构建HCVRNA野生株及HCV抗体阳性不同人群进行检测。实验结果:该方法检测HCV的灵敏度为103拷贝ml血清,阴性参比品的符合率为100%;检测的线性范围为103拷贝～109拷贝ml血清;精密性(CV值)小于6%,在HCV抗体阳性人群中HCVRNA的检出率在45%～65%之间。结论:该方法在HCVRNA临床定量检测中具有良好的灵敏度、特异性、重复性与实用性。
水稻是我国最重要的作物,也是单子叶模式植物。国际上以水稻作为模式,对其抗性机理和抗病性的改良倾注了很大的兴趣。但是到目前为此,我们对水稻整个防卫反应的信号传导网络缺乏更多的了解,也没有像拟南芥那样有一个不断完善的分子细胞学研究模型,从而制约了我们对这个重要生物的抗病反应的系统解剖。我们利用水稻悬浮细胞,分别用病原菌和激发子激发水稻细胞的过敏反应(ｈｙｐｅｒｓｅｎｓｉｔｉｖｅｒｅｓｐｏｎｓｅ
生物技术已成为我国参与国际竞争、争夺未来高技术制高点的一个重要领域。近年来,我国政府通过制定实施一系列发展计划、管理法规和政策措施,正在努力为生物技术的发展创造良好环境。但就产业而言,目前还有不少环节急待进一步改善,需要配套更有力的产业政策。主要分析了我国生物技术产业发展的现实政策环境,针对产业在创新体系、投融资体系、研发服务、法制监管等方面存在的薄弱环节,提出了若干推进政策建议 。
