目的:探讨通用转录因子II H亚基2(GTF2H2)是否影响肝癌细胞Hep3B的增殖和迁移及其潜在的分子机制。方法:通过转染GTF2H2-siRNA构建GTF2H2敲低的Hep3B肝癌细胞模型;实时定量聚合酶链反应(q-RT-PCR)和蛋白质印迹实验检测肝癌细胞Hep3B的GTF2H2敲低效果;细胞计数实验(MTS)检测GTF2H2敲低的肝癌细胞Hep3B的增殖能力;Transwell细胞迁移实验检测GTF2H2敲低的肝癌细胞Hep3B的迁移能力;蛋白质印迹分析实验检测GTF2H2敲低后是否影响肿瘤相关分子信号通路。结果: GTF2H2敲低组的Hep3B细胞的增殖能力较对照组的Hep3B细胞增强,迁移能力亦有增强;蛋白质印迹实验显示GTF2H2敲低后,p-AKT通路蛋白的表达明显升高。结论:GTF2H2可能通过介导AKT分子信号通路,影响肝癌细胞Hep3B的增殖和迁移能力。
蛋白质平衡稳定对细菌的生长繁殖以及应对宿主免疫压力十分重要。Clp蛋白酶复合体在结核分枝杆菌的蛋白质降解和平衡稳定中发挥重要作用。Clp蛋白酶中负责识别底物蛋白并将其解折叠的蛋白质有两种:ClpC和ClpX。为初步探究分枝杆菌中ClpC和ClpX各自的功能特点,运用CRISPRi的方法成功构建了耻垢分枝杆菌的ClpC和ClpX诱导型敲低表达菌株,并对其生长相关表型进行分析。结果显示:与野生菌株相比,ClpC和ClpX的低表达均能严重影响耻垢分枝杆菌的生长。ClpC低表达可导致菌株丧失生物膜的形成能力,而ClpX低表达则导致菌株无法维持正常细胞形态,电镜显示细胞壁不完整且细胞呈丝状化,提示ClpC和ClpX可能在分枝杆菌中具有不同的生理功能。可为后期深入开展ClpC和ClpX对分枝杆菌生理调控功能研究及新型抗结核药物筛选提供基础。
目的:建立一种基于DNA Assembly方法的重组腺病毒载体构建方法。方法:首先,通过设计合适的酶切位点及同源臂,采用了传统的限制性内切核酸酶连接方法和DNA Assembly方法获得63型猩猩腺病毒(Chimpanzee adenovirus serotype 63,ChAd63)的骨架质粒pChAd63。随后,采用Sca I单酶切携带EGFP基因的穿梭pShuttle63/EGFP,Hpa I单酶切pChAd63,以DNA Assembly方法,获得重组腺病毒载体pChAd63/EGFP。最后,在293细胞中拯救获得重组腺病毒rChAd63/EGFP。结果:采用DNA Assembly方法成功构建了重组腺病毒载体pChAd63/EGFP,并拯救出重组腺病毒rChAd63/EGFP。结论:DNA Assembly可用于重组腺病毒载体的构建,有利于提高重组腺病毒载体的构建效率。
目的:为提高CRISPR/Cas9(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein 9)靶向性奠定基础,同时证明酵母杂交系统在研究CRISPR/Cas9脱靶效应中的应用价值。方法:以实验室前期构建成功的activase基因编辑水稻株为研究对象,先采用T7核酸内切酶Ⅰ法初步预测30株基因编辑水稻株的脱靶率。随后以酵母杂交系统进一步预测脱靶率以及研究sgRNA结构对脱靶率的影响。首先,将activase靶向基因的标准sgRNA(standard sgRNA)和短sgRNA(truncated sgRNA)分别克隆至CRISPR/Cas9系统表达载体pDW3769中,构建对应的重组载体pHZ2和pHZ4,转化至YPH499酵母单倍体形成重组酵母YpHZ2和YpHZ4;其次,根据脱靶位点预测选择7组脱靶序列A、B、C、D、E、F、G以及靶向序列,分别克隆至包含报告基因mCherry的高拷贝载体pDW3133和低拷贝载体pDW3134,构建相应的高拷贝重组载体pHZ5、pHZ7、pHZ9、pHZ11、pHZ13、pHZ15、pHZ17和pHZ19,以及对应的低拷贝重组载体pHZ6、pHZ8、pHZ10、pHZ12、pHZ14、pHZ16、pHZ18和pHZ20,转化至YPH500酵母单倍体,构建重组酵母YpHZ5-20。随后,重组酵母YpHZ2和YpHZ4与重组酵母YpHZ5-20分别杂交,挑取双倍体酵母菌落,在不同的时间段下检测荧光数值,根据荧光值定量预测脱靶率。结果:酵母培养144~192 h时荧光最为显著,脱靶序列sgRNA与靶向基因sgRNA同源性越高,越易造成脱靶,但短sgRNA较标准sgRNA脱靶率低。根据水稻植株的脱靶检测显示脱靶率约20%,基于酵母杂交的检测结果显示脱靶率为20%~28%。结论:酵母细胞进入稳定期时荧光值最为显著,且与载体的拷贝数量成正比。sgRNA序列以及长短结构可影响CRISPR/Cas9的基因靶向性。两种方法的脱靶率预测结果相当,表明酵母杂交系统在评价CRISPR/Cas9系统的脱靶率以及研究脱靶影响因素中具有良好的应用价值。
生物制药行业迅速发展,尤其是上游表达量的增加和规模的扩大,促使上游培养采用连续灌流方式,同时也推动了下游纯化生产工艺相应的采取连续纯化策略。以灌流培养的Fc融合蛋白为例,采用 BioSMB PD设备,对比了下游工艺亲和层析捕获步骤中单柱批次纯化和连续流层析纯化的样品纯度和收率,并在此基础上进行小试工艺放大和生产实际用量成本计算评估。连续流层析实现了上游灌流培养与下游亲和层析连续化的可行性,工艺稳定,回收率与批次纯化接近,但相比批次纯化,生产效率明显提高,填料载量提高,同时填料使用效率提高,生产成本显著降低。
建立快速的病原学诊断方法对动物疫病的预防和控制、公共卫生安全等方面具有重要意义。重组酶介导扩增法(RAA)是一种新型恒温体外核酸扩增技术,在体外较低温度下就可以实现对DNA或RNA的快速扩增。RAA具有操作简便、快速、准确、节能、便捷等优点。重组酶、单链结合蛋白和DNA聚合酶是该技术的三大核心物质,利用这三种物质可替代传统PCR的热循环解链过程。该技术将会在病原微生物检测方面发挥重要作用。对RAA技术及其在病原检测方面的应用进行了综述,以期为相关领域的研究提供参考。
微生物细胞与电极之间的胞外电子传递效率是限制微生物电化学技术发展的关键因素,而分子生物学的发展为提高胞外电子传递效率带来了光明前景。从四种具有代表性的纯培养电活性微生物(奥奈达希瓦氏菌、铜绿假单胞菌、硫还原地杆菌和工程大肠杆菌)和混合培养电活性微生物出发,综述了利用分子生物学手段改造几种电活性微生物的研究成果,阐明了针对特异的电活性微生物,如何采取相应的分子生物学手段提高其胞外电子传递的效率,并展望了未来的研究方向。
萜烯类化合物是一类高度多样化的天然产物,具有抗肿瘤、抗氧化及免疫调节等生理活性,因此被广泛应用于医药健康、食品、化妆品领域。然而,直接从自然资源中获取萜烯类化合物效率低、成本高,且往往对生态环境产生不利影响,不能实现绿色可持续生产。微生物合成萜烯类化合物近年来备受关注,研究人员从合成途径的构建与调控、关键酶的理性及半理性改造、发酵工艺优化等多个方面进行了探究,取得了丰硕的成果。其中,合成途径中关键酶的催化效率是影响微生物生产萜烯类化合物的重要因素。针对关键酶的研究对于提高微生物合成萜烯类化合物的能力,推动该类天然产物微生物生产的大规模应用具有重要意义。对萜烯类化合物合成途径中的3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR)、1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合酶(DXS)、异戊二烯基二磷酸合成酶(IDS)和萜烯合酶(TPS)4种关键酶的研究进行了综述,并总结讨论了如何通过代谢工程和蛋白质工程手段以及合成生物学技术调节关键酶的催化活性,提高微生物合成萜烯类化合物的效率,对未来利用微生物合成萜烯类化合物的发展进行了展望。
人参皂苷是我国传统中药人参的主要活性物质,稀有人参皂苷相较人参皂苷具有更好的生物活性,也更利于身体吸收,具有镇静催眠、促进细胞分化增殖、抗肿瘤、降血糖、提升免疫力等作用。然而,稀有人参皂苷结构复杂且在人参中含量极低,限制了其开发利用。随着生物技术的发展,利用生物法合成稀有人参皂苷成为本领域的研究热点。因此,对近年来生物合成稀有人参皂苷研究进行汇总梳理,总结稀有人参皂苷的主要种类结构及近年来生物转化法和异源合成法合成稀有人参皂苷的研究进展,生物转化法汇总了以人参皂苷为底物的转化生物,异源合成法总结人参皂苷的生物合成途径及形成结构多样化人参皂苷的酶。对生物合成稀有人参皂苷存在的问题进行了讨论,同时展望了其前景以及未来研究方向,以期为从事人参研究者提供更多生物线索和制备策略。
生物医药产业是中国医药制造业的第三大产业,也是粤港澳大湾区重点扶持的新兴高技术产业之一。透视产业主营业务收入与各类指标的关联情况是进一步指导粤港澳大湾区生物医药产业建设规划的必要之举。而灰色综合关联分析法是探索指标间关联程度的重要工具。通过多种权威途径获得粤港澳大湾区生物医药产业规模以上企业数量、企业孵化器数量、新增专利数、自然科学基金立项投入总额、非自然科学基金立项数量、产学研合作项数量六大指标数据。采用灰色关联分析法,将所得数据进行建模并求解,得出这六大指标与粤港澳大湾区生物医药产业主营业务收入的关联度。结果显示,规模以上企业数量与粤港澳大湾区生物医药产业主营业务收入的关联度最高,其次为自然科学基金立项投入总额,再次为产学研合作项数量,非自然科学基金立项数量位列第四,企业孵化器数量、新增专利数分别位列第五、第六。因此,谋求粤港澳大湾区生物医药产业的进一步发展应着重从提高规模以上企业数量、重视自然科学基金投入、加强政产学研合作3个层面入手。
转基因抗虫玉米的商业化种植,成为大幅提高农业生产力的主要推进器之一。近年来,转基因抗虫玉米产业化规模不断扩大,有效控制了靶标害虫的发生危害,降低了化学杀虫剂的施用,为粮食安全与农民增收提供了重要保障。介绍了全球转基因抗虫玉米的发展现状,分析了与转基因抗虫玉米种植相关的生态问题,并提出了推进转基因抗虫玉米在我国产业化的相关建议。
抗体偶联药物(antibody-drug conjugates,ADC)由单克隆抗体和小分子细胞毒药物通过连接子偶联而成,因在血液瘤、实体瘤等临床治疗中被证明是一种极有前景的技术手段,已经成为国内外抗体药物研发的新热门方向。系统阐述了ADC药物开发及工业化生产中的核心五要素,对国内ADC的研发管线进行了梳理,并对参与ADC研发的核心企业的技术布局情况进行了分析,以期为相关企业的ADC研发方向选择及地区产业决策提供参考。
新冠病毒引发的急性呼吸道传染病造成了全球大流行的新冠肺炎,严重危害世界公共卫生安全,迫切需要研发有效治疗新冠肺炎的药物。综述了疫情暴发初期抗新冠肺炎药物研发的进展,重点介绍“老药新用”、小分子及抗体创新药物研发和中药等。通过“老药新用”研究发现多个老药具有抑制新冠病毒复制作用,其中瑞德西韦、法匹拉韦、氯喹和羟氯喹等进入临床研究,尤其是瑞德西韦成为被美国FDA批准用于新冠肺炎治疗的首个药物。针对新冠病毒识别宿主细胞受体的S蛋白开展的抗体发现和靶向3CL蛋白酶及RNA依赖的RNA聚合酶等新冠病毒复制过程中的关键蛋白质开展小分子抑制剂发现是抗新冠肺炎创新药物研究中的主要方向。此外,中药在防治新冠肺炎中发挥了重要作用,金花清感颗粒、莲花清瘟胶囊、血必净注射液、双黄连口服液、清肺排毒汤、化湿败毒方、宣肺败毒方等都进入了新冠肺炎治疗的临床研究及应用。
新型冠状病毒肺炎疫情的全球大流行,对全球公共健康、社会和经济运转造成了重大影响。在药物研发迟滞及疫苗有效性未得到充分验证的情况下,对人群进行大规模的快速筛查,寻找潜在的感染者(尤其是轻症和无症状患者),并进行集中隔离,切断传播途径和保护易感人群是首要的任务。因此对于SARS-CoV-2感染,早期诊断尤为重要。总结现有市场上的新冠病毒抗原快速检测产品,对全球抗原快速检测市场进行分析,概述其研发的动向并展望了我国在新冠抗原检测新方法、新技术方面的自主创新能力。
随着新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情在全球的不断蔓延,开发有效的治疗药物迫在眉睫。中和抗体作为最有希望的新型冠状病毒特异性治疗药物,已经在临床研究中展现很好的治疗效果。对抗新冠病毒单克隆中和抗体药物研发的进展、涉及的主要技术和主要临床试验结果进行了总结,以期为包括COVID-19在内的新发、突发传染病中和抗体药物研发提供参考。
