本文介绍了2008年转基因作物的主要情况。由于采用转基因作物取得了巨大经济、环境和社会效益,2008年(转基因作物商业化的第十三个年头),全世界上百万小型和资源匮乏型农户继续种植转基因作物,种植面积有了较大增长(图1)。2008年在其它几个重要的方面也取得了进步:全球种植转基因作物的面积、国家数量和农户数量明显增多,在最具挑战性的非洲取得了实质性进展,更多地采用复合性状作物,引进新的转基因作物。转基因作物能够对全球社会面临的主要挑战做出贡献,包括:食品安全、高价食品、可持续发展、减轻贫穷和饥饿的压力、缓解气候变化带来的挑战等。
目的:利用噬菌体展示技术构建抗脐带间充质干细胞表面分子噬菌体ScFv抗体库。方法:收集P3代培养的UC-MSCs免疫BALB/c小鼠,提取其脾细胞总RNA,RT-PCR扩增全套VH和VL基因片段,将其先后克隆入噬菌粒pSEX81中,构建成完整的噬菌体ScFv抗体库。结果:构建的噬菌体ScFv抗体库的库容为2×107cfu,ScFv插入重组率为93%,BstN1酶切图谱呈不同多样性。ScFv抗体库经3轮初步筛选后插入重组率达100%,3个克隆出现了相同的酶切图谱,并且随着筛选次数的增加,输出/输入比明显提高,这说明抗体库得到了特异性富集。结论:成功地构建了抗脐带间充质干细胞表面分子噬菌体ScFv抗体库,这为将来筛选特异性抗体和进一步用于间充质干细胞表面特异性分子研究奠定了坚实的基础。
目的 利用骨髓间充质干细胞(MSCs)作为运载细胞,携带DA合成代谢过程中3个重要相关酶的基因:酪氨酸羟化酶(TH)、芳香族氨基酸脱羧酶(AADC) 和三磷酸鸟苷酸环化水解酶-I (GCH-I)基因,治疗帕金森病(PD) 模型大鼠。方法 首先用重组病毒AAV-TH、AAV-AADC 和AAV-GCH-I的上清液对MSCs进行体外感染;将携带有TH、AADC和GCH-I基因的MSCs移植到PD模型大鼠纹状体内,检测纹状体及黑质内多巴胺及其代谢产物的变化,并观察其行为学的变化,以评估上述基因对PD大鼠的治疗作用。结果 重组假病毒颗粒感染MSCs后植入PD模型大鼠损伤侧纹状体内。通过逆转录聚合酶链反应 (RT-PCR) 和原位杂交的方法在移植后12w仍能检测到上述三种基因的表达。免疫荧光检测发现移植后12w MSCs在脑内存活良好;移植后4w、8w、12w行为学观察发现阿扑吗啡(APO)诱导旋转行为较对照组LacZ基因移植组有明显改善(p<0.01);移植后12w时三重基因移植组较双重基因移植组有明显改善(p<0.01)。移植后12w用高效液相色谱(HPLC)电化学法测定损伤侧纹状体和黑质内DA及其代谢产物3,4-二羟苯丙酸(DOPAC)的含量,三重基因移植组较hTH+hGCH-I基因移植组有明显增高(p<0.01);三重基因移植组较hTH+hAADC基因移植组有所增高,但两组之间没有显著性差异。结论 基因工程改造的MSCs 在移植到PD模型大鼠脑内后可以很好地表达目的基因并在对动物行为学及生化方面改善的长期观察中发现三重基因联合脑内移植可能是比双重基因联合移植更佳的帕金森病基因治疗途径。
以禽流感病毒保守的基质蛋白2胞外区(M2e) 基因与核蛋白的两个T细胞表位(NP1、NP2)基因为基础构建原核表达载pET-3M2e-NP1-NP2。利用IPTG诱导,目的蛋白以可溶性形式获得高效表达,Western-Blot分析表明重组蛋白能够与抗AIV M2e蛋白的抗体发生反应。将纯化的融合蛋白分别与弗氏佐剂、白油、壳聚糖三种佐剂进行混合以及适量诱导后的菌体与白油混合制成疫苗,肌肉注射免疫20日龄非免鸡,首免3周后加强免疫一次。免疫后每周定期采血, 用ELISA方法检测抗M2e抗体水平;并在MDCK细胞上检测血清与病毒的结合能力;在鸡胚上检测血清的中和能力;利用流式细胞计数技术测定CD4+、CD8+T淋巴细胞数量的变化。结果表明,原核表达的融合蛋白能够刺激机体产生免疫反应,抗血清能够跟H9N2亚型禽流感病毒特异性结合,血清不能中和病毒但在低病毒含量感染时候抑制病毒的复制。流式细胞仪检测显示外周血CD4+、CD8+T淋巴细胞数量在免疫后明显升高(P<0.05),具有细胞免疫的特征。佐剂对于免疫反应影响明显,其中弗氏佐剂组产生抗体最高,白油佐剂组次之,壳聚糖组抗体水平最低,菌体白油组产生抗体水平与白油佐剂组相当但维持时间较长。构建的融合蛋白可用于禽流感的预防,而选择高效的佐剂增强亚单位苗的免疫效果也是目前急需解决的问题。
沙丁胺醇是一种β-兴奋剂,常被很多畜禽水产养殖户非法用于动物养殖。为建立沙丁胺醇在食品中残留的快速检测方法,研究了沙丁胺醇免疫原的合成和抗体的制备方法。采用对氨基苯甲酸法合成了沙丁胺醇(SAL)免疫原SAL-cBSA,采用重氮化法合成的克伦特罗(CL)偶合物CL-cOVA作为包被抗原,用紫外光谱法分析了所合成免疫原和包被抗原。用免疫原SAL-cBSA免疫新西兰大白兔获得多克隆抗体,抗体效价达到32000。采用间接ELISA法检测抗体IC50值为8.79ng/ml,SAL的浓度在1ng/ml~100ng/ml区间时,SAL与对抗体的竞争结合力呈直线关系。表明所制备的沙丁胺醇免疫原具有良好的免疫原性,所制备的抗体拥有很高的灵敏度。
利用酸沉、醇提和薄层层析等方法从Bacillus natto TK-1发酵液中分离脂肽,经过HPLC、ESIMS和IR分析可知分离物是分子量为1036Da的脂肪酸链上有15个碳的环状脂肽surfactin。细胞增殖抑制实验显示surfactin在体外能抑制肿瘤细胞MCF-7的增殖,并且呈现出浓度和时间依赖关系,其中细胞被处理48 h时的IC50是38.77mg/L。通过HE染色观察和TUNEL实验发现surfactin可诱导MCF-7细胞凋亡,而且这种抑制作用呈现明显的时间依赖性。
探讨了在大肠杆菌中实现致龋变异链球菌N-乙酰谷氨酸激酶基因(argB)的表达、蛋白纯化和生化特性研究。以变异链球菌基因组DNA为模板,设计特异引物,PCR扩增argB基因。经消化和连接构建重组载体pET28a-argB,测序确认后转化表达菌E.coli BL21(DE3)。SDS-PAGE鉴定argB基因能诱导表达,且表达物可溶。通过镍离子螯合层析和分子筛纯化成功获得N-乙酰谷氨酸激酶(NAGK)重组蛋白。NAGK酶促反应分析表明:精氨酸生物合成的乙酰化环式路径关键酶NAGK活性不受精氨酸反馈抑制,提示可能存在其他调节方式有待进一步研究。此外,分析型分子筛结果显示:具有催化活性NAGK以单体形式存在,显然不同于此前氨基酸激酶家族中的相关报道。
为获得具有高热稳定性的木糖异构酶,运用基因工程技术,从嗜热栖热菌Thermus thermophilus HB8中克隆到嗜热木糖异构酶基因xylA。测序结果表明,该基因与GenBank数据库中相比271位的碱基A突变为G,导致氨基酸序列中N91D突变。将该基因克隆到载体pET22b(+),并在E. coli BL21(DE3)中进行高效表达。通过热变性和强阴离子交换两步对该酶进行纯化,并对酶学性质进行了研究。结果表明,该酶最适温度为80 °C,最适pH为8.0,80 °C下半衰期为225 min。在60 °C,pH 7.5该酶的Km为15.20 mmol·L-1,Vmax为69.54 μmol·min-1,kcat为50.62 s-1,kcat/Km为3.33 L·s-1·mmol -1。研究结果为嗜热木糖异构酶的进一步工业应用奠定了基础。
利用重组PCR技术将烟草花叶病毒(TMV)部分移动蛋白基因(△MP)和黄瓜花叶病毒(CMV)部分复制酶基因(△Rep)连接起来,获得全长约1000 bp的MP-Rep融合基因,将所得融合基因以反向重复的方式与大豆内含子相连,并定向插入到植物表达载体pBIN438上35S启动子下游,构建了含两种不同病毒来源基因的植物表达载体pBIN438-MP-Rep(i/r)。酶切和PCR鉴定证明所构建的载体与预期的设计完全一致。该研究结果为利用RNA沉默原理进行植物广谱抗病研究奠定了基础。
本实验目的是研究demecolcine辅助去核的卵母细胞能否支持牛的核移植胚胎的发育。通过化学药物demecolcine处理牛MII期卵母细胞来辅助去除牛卵母细胞核,并用去核的卵母细胞做受体,进行核移植的研究。实验结果显示,demecolcine辅助去核后的卵母细胞质膜有明显一个或二个突起,并且突起内都含有卵母细胞染色体组,显示去核效果较好(57.89%~73.3%)。药物处理一小时为最适时间,去核率可达73.3%。对demecolcine辅助去核的卵母细胞的核移植胚胎发育情况显示囊胚率较盲吸法核移植胚胎较好(12.5%VS10.2%),但二者差异不显著(p>0.05)。Demecolcine药物处理后的卵母细胞能够支持核移植胚胎的发育。Demecolcine辅助去核可以在牛体细胞核移植中的到应用。
目的:探讨低碘膳食对大鼠脑组织同源盒基因Nkx-2.2表达的影响,揭示低碘导致脑发育迟滞的可能分子作用机制。方法:雌性Wistar大鼠随机分为2组:低碘组和正常对照组,均饲以低碘饲料,分别饮用去离子水和碘酸钾溶液,3个月后分别取材于孕16天、新生及20日鼠龄低碘及正常仔鼠,实时荧光定量PCR检测其脑组织中Nkx-2.2 mRNA含量。结果:低碘组血清甲状腺激素水平明显低于对照组(P<0.05或P<0.01),建立缺碘Wistar大鼠动物模型。低碘及正常各年龄组的表达水平随着年龄增加表达趋势不一致,但均有明显差别(F=573.68、120.82, P<0.01)。各年龄组低碘及正常大鼠比较,孕16天正常鼠Nkx-2.2表达水平明显高于低碘鼠(t=6.86, P<0.01),而新生及20日龄低碘鼠Nkx-2.2表达水平明显高于正常鼠(t=15.85、10.61, P<0.01)。结论:同源盒基因Nkx-2.2表达差异与低碘导致脑发育迟滞密切相关。
目的:获得能持续干扰neuronatin(nnat)基因表达的细胞,观察nnat基因沉默对神经细胞发育与分化的影响,为研究基因功能奠定基础。方法:构建含nnat基因短发夹RNA(shRNA)表达质粒,将质粒转染大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞PC12,RT-PCR方法筛选出最有效干扰质粒,稳定转染PC12细胞后观察细胞表型变化,免疫荧光检测nnat蛋白表达,NGF诱导观察nnat表达下调对细胞分化的影响。结果:成功构建并筛选出有效的靶向nnat基因的shRNA真核表达载体;载体稳定转染PC12细胞之后能特异性沉默nnat基因的表达,PC12细胞长出突起,向神经元方向分化,加入诱导因子NGF后能促进突起生长。结论:nnat可能是作为神经分化抑制因子在神经发育与成熟过程中发挥作用。
链霉菌噬菌体 C31整合酶是一种位点性特异重组酶。它以单向整合方式进行重组,无须其他辅助因子,且整合效率高、表达稳定,所以近年来越来越多地被用来介导外源基因与宿主基因组的特异性整合,并被应用于哺乳动物的转基因整合技术中,它为攻克转基因动物研制过程中的随机整合、整合效率低、表达水平不高等技术瓶颈提供了新思路。本文将对链霉菌噬菌体 C31整合酶的作用机制和特点优势作简要的阐述,并对其广阔的应用前景作一展望。
综述了提高蛋白质药物半衰期技术的最新进展。由于蛋白质药物在体内会被快速清除,所以患者必须频繁用药才能保持药物浓度,限制了其治疗效果。因此,延长蛋白质药物体内的半衰期并阻止其被快速清除已成为近年来的研究热点。已建立的提高蛋白质药物半衰期的技术包括化学修饰、蛋白质融合、微囊化、糖基化、抗蛋白酶突变体等,许多长效蛋白质药物已经研制成功并应用于临床治疗。阐述了这些技术的原理并通过实例比较和评价了各种技术的优点和适用范围。
纳米材料进入生命体和环境以后可能带来的生物安全问题需要定量的测定。现有的检测纳米材料生物安全性的方法大致可分为体内和体外实验两种,但是还没有证据表明既有的某个方法单独能作为一种检测所有纳米材料毒性的通用方法,也没有证据表明这些方法合在一起就能全面评估纳米材料的生物安全性。本文在总结既有的若干方法的同时,报道了一种基于rpsL基因的复制保真性来定量检测纳米材料毒性的方法。纳米材料对rpsL基因的体内体外复制过程保真性的影响均可方便地定量测定。
果聚糖(fructan)是蔗糖来源的果糖多聚体,果聚糖的类型常因聚合度的多寡、分支结构有无、相邻果糖基成键差异及葡萄糖位置不同而多种多样。果聚糖不仅是植物储存非结构性碳水化合物的形式之一,而且在干旱、低温等非生物胁迫中具有保护植物细胞免受伤害的作用。果聚糖作为一种益生素,对人体健康具有保健作用,有效减少或避免结肠癌、心血管疾病及骨质疏松等发病机率。本文就果聚糖的存在形式、生物合成代谢途径、果聚糖合成酶(fructan biosynthetic enzymes, FBEs)基因的克隆和转化等研究做一介绍,并对植物中FBEs结构特点进行了分析,同时对小麦中FBEs基因的拷贝数、染色体定位及亚细胞定位等研究进行了商榷,为从更多植物中分离FBEs基因,研究FBEs基因的作用方式和表达特性,以及利用转基因技术提高重要作物抗逆性奠定基础。
反胶团萃取分离技术是一种新型的生物产品分离技术,本文简要介绍了反胶团萃取蛋白质技术的反萃过程的动力学,重点综述了在提高蛋白质反萃效率方面的研究进展,并对目前存在的问题、发展方向等进行了评述。