噪声诱导的连贯切换

以著名的基因开关系统为例, 数值地调查了噪声对其双稳性的影响. 发现基因调控过程中的合成率或降解率的涨落所导致的噪声以及环境涨落引起的噪声均能够诱导连贯切换, 而且发现存在一个最合适的噪声强度, 它不仅能实现这种切换, 而且能使弱信号被最优地扩大. 此外,还发现由Poisson τ-跳跃算法所引入的内部噪声不能够诱导上述切换.     

大豆花叶病毒NIb基因的cDNA克隆和序列分析

以大豆花叶病毒北京分离株(SMV-BJ)RNA为模板,随机六聚核苷酸为引物,合成cDNA。根据SMV-BJ外壳蛋白基因序列和国外已报道的SMV,WMV-Ⅱ的有关序列,设计寡聚核苷酸引物。通过聚合酶连锁反应,得到了SMV NIb基因的全长cDNA克隆,并测定了其全序列。所测SMV NIb基因序列与WMV-Ⅱ(USA)株系比较,其核苷酸同源性达80.3％,由核苷酸序列所推导出的氨基酸序列同源性达到91.3％。综合SMV-BJ基因组3′端非编码区、外壳蛋白基因和NIb基因的资料,我们认为:WMV-Ⅱ可能是SMV的一个西瓜株系。实验中发现一些含NIb基因的重组克隆在3′端区域有大的序列变异,并讨论了这种变异的原因。在完成基因拚接、改造的基础上,构建了SMV-BJ NIb基因的高等植物表达载体。     

基于超声波下淀粉纳米颗粒作载体的基因转导

报道了多聚赖氨酸淀粉纳米颗粒(PLL-StNP)在超声波介导下作基因载体的研究,实验发现DNA-PLL-StNPs复合物经过超声波处理不同的时间后的电泳分析显示,结合的DNA受到保护,其生物学性质没有改变;将pIRGFP质粒DNA-PLL-StNPs复合物与COS-7细胞混合,在120W和40kHz的超声波强度下处理2min,细胞表达绿色荧光蛋白的比率最大,达到70.这种基于超声波下淀粉纳米颗粒作载体的基因转导方法可被广泛应用于动物转基因技术和人类基因治疗,同样可被广泛应用于植物转基因技术.     

罗丹明B修饰的树枝状分子作为核酸递送载体的研究

设计合成了三种罗丹明B修饰的树枝状分子核酸递送载体GR-1、GR-2和GR-3,并通过核磁共振氢谱分析了树枝状分子表面连接的罗丹明B的数目。琼脂糖凝胶电泳实验表明,树枝状分子表面的罗丹明B数目越少,对RNA的浓缩效果越好。在三种核酸递送材料中,GR-3对Antagomir-138-5p的递送效率最高,基因沉默效率70%左右,高于商业化的转染试剂Lipofectamine 2000。     

Synthesis of Codon-optimized Human Interleukin-18 Gene by Combination of Chemical and Enzymatic Method

According to the amino acid sequence and codon preference of E. coli, the human interleukin-18（IL-18） gene was optimized to avoid the rare codons. The total length of the synthesized gene is 571 bp; 18 oligonucleotides, DNA fragments were designed and synthesized by the phosphoramidite four-step chemical method. The whole DNA sequence was synthesized by a one-step total gene synthesis method, and then inserted in pUC18 vector. Five positive clones identified by blue-white colony screening were sent to Shanghai Sangon Biological Engineering Technology and Service Co., Ltd. for sequencing. The sequencing result shows that one clone contained the complete correct gene in all the five positive clones.     

罗丹明B修饰的树形高分子作为核酸递送载体的研究

设计合成了三种罗丹明B修饰的树形高分子核酸递送载体GR-1、GR-2和GR-3,并通过核磁共振氢谱分析了树形分子表面联接的罗丹明B的数目。琼脂糖凝胶电泳实验表明,树形分子表面的罗丹明B数目越少,对RNA的浓缩效果越好。在三种核酸递送材料中,GR-3对Antagomir-138-5p的递送效率最高,基因沉默效率70% 左右,高于商业化的转染试剂Lipofectamine 2000。     

微小细胞融合介导基因转移诱导细胞恶性转化的研究

本文应用微小细胞融合介导基因转移技术,将人单个染色体从MNNG HOS细胞导入到小鼠细胞NIH 3T3中,并得到恶性转化细胞,进一步分析位于人第7号染色体上癌基因met的转化活性及其毗邻基因的关系,证明与met基因毗邻约3000kb的基因片段发生臂间易位可能是met活化的原因之一。     

基于纳米材料的基因载体

基因疗法是治疗基因变异引起的先天性遗传疾病和后天获得性疾病以及癌症的新型有效方法。外源基因在细胞中安全、高效、稳定的表达是基因治疗成功的关键,这与基因治疗所使用的载体系统息息相关。基因载体主要分为病毒载体和非病毒载体两大类:病毒载体的转染效率较高,但副作用较大;非病毒载体作为一种新型的基因传递系统,可以弥补病毒载体的缺陷,尽管其转染效率稍逊于病毒载体,但在基因治疗领域具有不可替代的作用。随着纳米技术的出现和蓬勃发展,基于纳米材料的基因载体研究受到越来越多的关注。纳米基因载体具有如下潜在的优势:它制备相对简单,易于对其进行多功能的修饰;具有良好的生物相容性,一般不会引起强烈的机体免疫反应;粒径普遍很小,容易穿过人体的组织间隙而被细胞吸收,基因转运效率较高;可以较有效保护其所携带外源基因,利于基因更高效地表达。本文主要对基于金属、无机非金属、阳离子聚合物和脂质体纳米材料作为基因载体的研究进展进行综述和展望。     

视黄酸合成酶基因Raldh2敲除鼠肢体发育起始的挽救

视黄酸合成酶基因Raldh2敲除鼠胚胎心脏膨大,没有肢体发育的起始.肌细胞增强子基因Mef2C敲除鼠胚胎心脏较小,但肢体的发育起始正常.Raldh2/Mef2C双基因敲除鼠与Raldh2敲除鼠形态相似.Tbx5在Raldh2/Mef2C基因敲除鼠第9天的胚胎表达表明,双基因敲除鼠胚胎没有肢体的发育.这一结果表明Mef2C敲除鼠没有挽救Raldh2敲除鼠肢体发育的起始.     

六方向核聚酰胺-胺树形高分子的合成及其介导的基因转移

设计、合成、表征以肌醇为六方向起始核的新型聚酰胺-胺树形高分子. 第三代至第六代树形高分子(G3~G6)能够和DNA通过电荷相互作用形成聚电解质复合物, 聚酰胺-胺树形高分子G6和荧光素酶基因(pRE Luc)形成的复合物的粒径为80~300 nm. G3~G6能介导半乳糖苷酶基因(pSV β-Gal)和荧光素酶基因有效转染HeLa和HEK293细胞. G5和G6的转染效率比聚赖氨酸高得多, 接近枝化聚乙烯亚胺(branched polyethylenimine, PEI, Mw 25 K)的转染效率. G5和G6的细胞毒性低于聚-L-赖氨酸.     

人体基因组课题（HGP）计划给分析化学带来的挑战与机会

本文综述了在ＤＮＡ测序方面分析化学的最新进展，包括电泳，毛细管电泳（ＣＥ），质谱（ＭＳ），电喷雾电离－质谱（ＥＳＩ－ＭＳ），荧光光谱、共振离子谱（ＲＩＳ）和单分子测定，同时还叙述了两维技术和多段测序方法的进展。     

后基因时代的化学——蛋白质学的兴起

人类基因破译的完成是 2 0 0 1年最引人入胜的壮举。我国也于同年 8月完成所承担的光荣任务 (英文中国日报 9月 3日 ,2 0 0 1年 )。这是全世界科学家集体完成的具有划时代意义的激动人心的历史事件。它不仅将为人类带来更高的生活质量 ,也使人类得以具体深入地认识他们自身 ,从而创造更加美好的未来。蛋白质学 (ｐｒｏｔｅｏｍｉｃｓ)是研究细胞内普遍存在的蛋白质及它们如何协同运作以实现生理、心理、行动、思维的复杂功能 ,使人们能更深入地理解他们自身存在的意义与价值。人类基因计划的完成 ,使人们有可能编码千百万蛋白质的基因路径图…     

基因兴奋剂检测方法研究进展

基因兴奋剂是指以非治疗目的而向运动员体内导入外源基因或细胞等物质,以不正当方法提高运动员成绩的物质或技术。目前随着基因治疗技术的发展,基因兴奋剂被用于竞技体育赛场的潜在问题受到越来越密切的关注,因此对基因兴奋剂检测方法的需求也愈发迫切。本文简要介绍了基因兴奋剂的潜在候选基因、导入途径与载体、基因兴奋剂的危害以及已有基因兴奋剂的检测方法,并对未来基因兴奋剂检测领域急需解决的关键问题进行了讨论。     

污染土壤中主要石油降解基因AlkB和Nah定量检测方法的建立和应用

建立了SYBR Green I实时荧光定量聚合酶链式反应(Real Time-qPCR)检测油田污染土壤中烷烃降解基因AlkB和萘降解基因Nah的方法。比对相关降解石油菌株的GenBank序列,设计合成针对烷烃和萘降解基因扩增引物AlkBf/AlkBr和Nahf/Nahr。将纯化的常规PCR胶回收产物与pEASY-T1载体连接,转化到感受态细胞培养。提取并梯度稀释阳性克隆质粒,构建Real Time-qPCR标准测定曲线。25μL扩增体系最佳反应条件:前后引物终浓度为0.2μmol/L,12.5μL 2×TransStart Top Green qPCR SuperMix,AlkB和Nah基因最适退火温度分别为50℃和57℃。Real Time-qPCR技术显示出很高的灵敏性和重复性,比传统PCR技术灵敏度高100倍。对采集于某油田3个功能区的14土壤样品中AlkB定量检测显示,石油污染严重的采油区含有最高的AlkB拷贝数,污染较轻的生活区AlkB拷贝数最少;Nah基因分布均匀。     

聚苯丙氨酸修饰低分子量聚乙烯亚胺制备高效基因载体

分别制备了以支化小分子量聚乙烯亚胺(PEI-1.8k)为引发剂,引发苯丙氨酸-NCA开环聚合得到聚乙烯亚胺-聚苯丙氨酸(PEI1.8k-g-PPhe)以及聚乙烯亚胺接枝苯丙氨酸单体(PEI1.8k-g-Phe)的系列基因载体材料.利用核磁、粒度、zeta电位仪、荧光光度计、流式细胞仪以及激光共聚焦显微镜对PEI1.8k-g-PPhe,PEI1.8k-g-Phe以及PEI1.8k-g-PPhe/DNA和PEI1.8k-g-Phe/DNA复合物颗粒进行了系统的表征.研究结果表明,最佳转染条件下,PEI1.8k-g-PPhe10/DNA复合物颗粒的粒径约为150 nm,表面电位约为16 m V.在人源宫颈癌(He La)和人源乳腺癌(MCF-7)2种细胞系中均具有较高的基因转染效率,且最佳转染效率可达到PEI-25k的12倍.MTT细胞毒性实验分别比较了PEI1.8k-g-PPhe和PEI1.8k-g-Phe对He La细胞毒性的大小.从实验结果可见,苯丙氨酸引入的方式及数量决定着其细胞毒性的大小.PEI1.8k-g-PPhe和PEI1.8k-g-Phe都具有较低的细胞毒性(材料在较高浓度1 mg/m L时的细胞存活率大于70%).内吞实验结果表明,PEI1.8k-g-PPhe由于接入了具有规则聚合链的聚苯丙氨酸,而易于被He La细胞内吞.PEI1.8k-g-PPhe10/DNA复合物颗粒相比于PEI-25k/DNA,PEI-1.8k/DNA和PEI1.8k-g-PPhe/DNA具有更高的细胞内吞效率.     

棉花核雄性不育性完全保持的遗传分析

棉花“洞A”型核雄性不育性完全保持的遗传,受隐性不育主基因和“散粉”多基因系统共同控制。当存在显性可育主基因时,多基因系统的作用被掩盖,不育性表现为一对隐性基因的简单遗传。但当主基因呈纯合隐性不育态时,多基因系统则对不育性起修饰作用,导致不育株表现部分散粉可育。“散粉”多基因效应中,加性效应[d]、显性效应[h]及加性×显性的互作效应[j]均极显著,其中[d],[j]对散粉起增效作用,[h]则起减效作用。这种模式被称为作物核不育主基因,多基因互作模式。     

电击法磁性纳米颗粒作为水稻转基因载体的研究

建立了以磁性纳米颗粒为载体,由电击法介导基因导入植物细胞的优化方法。制备了粒径小于10nm的磁性纳米颗粒,与绿色荧光蛋白(Green fluorescent protein,GFP)基因融合制备基因载体,同时,制备水稻悬浮细胞,加入电极杯中,调节电击条件为:电压分别是800,1000和1200V,电容25μF,电阻200Ω,直径10mm,电击数次。利用倒置荧光显微镜观察转化后的悬浮细胞,可以明显看到绿色荧光蛋白在水稻细胞内表达。说明纳米颗粒基因载体在电击作用下能有效进入细胞,利用磁性纳米颗粒作为基因载体电击法转化植物细胞初步成功。     

应用电注射法将外源基因导入水稻种胚及获得转基因水稻植株研究

用我们实验室自制的电容放电式电激仪,成功地把质粒pLGVneo2103上的NPTⅡ基因导入两个水稻品种(籼稻品种三二矮和粳稻品种农虎6号)的种子胚细胞中,在含有100μg/ml Km的MS培养基上选择出抗性愈伤组织,并由此通过体胚发生途径再生出转基因植株,NPTⅡ检测和DNA分子杂交证实外源基因已在上述转化体中得以稳定的整合和表达.