摘要:中国自从诞生了首例转基因鱼以来，在后续30多年里取得了一系列重要研究进展。全球范围的转基因鱼研究包括多种养殖鱼类，目标性状涉及快速生长、抗病抗逆和品质改良。现在已经初步建成转基因鱼育种技术体系和安全评估体系，为转基因鱼产业化奠定了重要基础。本文以转基因黄河鲤育种研究为主线，简要回顾了转基因鱼研究的发展历程，并对转基因鱼育种面临的问题和发展前景进行了分析和展望。

摘要:CRISPR-Cas9系统是细菌在与噬菌体抗争的进化过程中产生的一种抵御外源DNA入侵的机制，能有效识别并剪切外源DNA。基于其识别切除外源DNA的原理，CRISPR-Cas9系统被开发成为新一代基因编辑工具。与ES打靶、ZFN、TALEN等技术途径相比，CRISPR-Cas9系统操作简便、效率高、成本低，有着极其广阔的应用前景。本文整理了近年内有关CRISPR-Cas9系统的最新文献报道，对该系统工作原理以及针对基因治疗的研究进展进行综述。

摘要:SIRT6作为组蛋白去乙酰化转移酶 (Histone deacetylases，HDACs) 第三家族长寿蛋白 (Sirtuins，SIRTs) 中的一员，具有多种催化酶活性，且在抗衰老、染色质调节、转录调控、糖脂代谢、DNA损伤修复等生物学过程中起着重要的作用。近年来的证据表明，SIRT6的表达与肿瘤的发生发展密切相关，且在多种肿瘤中起着关键的调节作用，比如肝癌、肺癌、乳腺癌和生殖系统肿瘤等。但是由于SIRT6功能的多样性，及其上下游信号通路的复杂性，SIRT6在肿瘤中可能扮演着双重角色。在大多数情况下，SIRT6扮演着抑癌基因的角色，少数情况下，SIRT6却又发挥着促癌作用。本文结合目前本实验室的研究，阐述了近几年来关于SIRT6在多种肿瘤发生及发展中的最新发现，总结了其作用机制，并对其研究及应用前景进行了展望。

摘要:纤维素乙醇具有清洁、安全、可再生等优点，是新能源发展的重要方向，受到各国政府、企业的广泛关注。论文首先介绍了甜菜生物学特性，随后重点阐述甜菜及其副产物甜菜渣在三代生物乙醇开发中的优越性及应用进展。在此基础上提出了甜菜渣纤维素转化乙醇及组分分离综合利用的研究思路，认为甜菜渣将会作为一种重要原料在纤维素乙醇开发中发挥作用。

摘要:为深入研究日本血吸虫细胞凋亡机制。利用PCR技术扩增得到Sjcaspase3的全长序列，其ORF含900 bp，编码299个氨基酸，理论分子量为33 509.7 Da，理论等电点为6.39。Real-time PCR分析表明该基因在日本血吸虫生长发育的各个时期均有表达，其中21 d表达量最高，42 d雌虫表达量高于42 d雄虫。成功构建了pXJ40-FLAG-Sjcaspase3重组质粒并转染到Hela细胞内，荧光定量PCR和Western blotting分析表明Sjcaspase3成功在Hela细胞中表达。酶活分析提示重组Sjcaspase3具有切割特异性底物天冬氨酸-谷氨酸-缬氨酸-天冬氨酸 (DEVD) 的活性。流式细胞术检测了Sjcaspase3可诱导Hela细胞发生早期细胞凋亡。研究结果为深入探讨Sjcaspase3的生物学功能及日本血吸虫细胞凋亡机制奠定了基础。

摘要:外源基因元件和模块在底盘细胞中发挥特定功能是合成生物学研究的基本过程，而外源元件和模块在基因组中的位置对其功能的实现具有显著影响。为了系统、全面地表征酿酒酵母基因组位置效应对外源基因的表达影响，以绿色荧光蛋白为报告基因，通过双交换同源重组方法，对酿酒酵母单基因敲除库进行高通量转化，构建酿酒酵母基因组单位点荧光标记菌株库。结合流式细胞术和高通量测序技术对单位点荧光标记库菌株进行分析，构建高表达位点库和低表达位点库，共发现促进绿色荧光蛋白表达的位点428个，抑制绿色荧光蛋白表达的位点444个。通过分析高、低表达位点在酵母染色体上的分布，从全基因组尺度上对酿酒酵母基因组整合位置对基因表达的影响进行表征。本研究可为酿酒酵母基因组位置效应的分布规律和产生机理研究提供重要参考，对外源蛋白工业生产和合成生物学中的基因表达精细调控也具有重要的指导意义。

摘要:ω-转氨酶 (ω-transaminase) 可以通过手性拆分和不对称合成的催化反应来获得光学纯的手性胺类化合物和非天然氨基酸，在医药中间体合成中是一种重要的生物催化剂。采用基因挖掘技术，在基因组数据库中获得一个来自伯克氏菌Burkholderia phytofirmans PsJN的ω-转氨酶基因 (hbp)，将该基因在大肠杆菌BL21 (DE3) 中克隆、表达，利用镍柱亲和层析将该酶 (HBP) 进行纯化并研究了其酶学性质和底物谱。结果表明，以β-苯丙氨酸 (β-Phe) 为氨基供体、丙酮酸为氨基受体，HBP具有较高的活力 (32.47 U/mg) 和立体选择性；其最适温度为40 ℃左右，最适pH在8.0–8.5之间。研究过程中，建立了一种简便快捷的紫外吸收法来检测β-Phe的脱氨反应，证明了该反应的热力学平衡性质。底物谱研究表明HBP可以以β-Phe及其衍生物为氨基供体。结果表明HBP能够有效地手性拆分rac-β-Phe及其衍生物，转化率在50%左右，ee>99%。

摘要:谷胱甘肽S-转移酶 (Glutathione S-transferase, GST) 在帮助植物抵抗各种胁迫中发挥重要作用。该研究从江南卷柏Selaginella moellendorffii中克隆到两个Phi类GST基因，分别命名为SmGSTF1和SmGSTF2，两个基因均编码215个氨基酸残基的蛋白质。表达模式分析发现，这两个基因在江南卷柏根、茎和叶中均有表达。将这两个基因在大肠杆菌中诱导表达重组蛋白并纯化，酶学性质分析表明SmGSTF1和SmGSTF2对CDNB、NBD-Cl和NBC等3种底物都有活性。SmGSTF1对Fluorodifen和Cum-OOH也有活性，而SmGSTF2对它们没有活性。酶动力学分析表明SmGSTF1和SmGSTF2对GSH有较高的亲和力，而对CDNB的亲和力都相对较低。在不同pH及温度条件下对SmGSTF1和SmGSTF2重组蛋白进行活性测定，发现这两个蛋白在pH 7?8.5，45?55 ℃温度范围内有较高的催化活性。研究推测，SmGSTF1和SmGSTF2可能在江南卷柏的抗逆生理过程中有重要的作用。

摘要:蛋白质磷酸化修饰是调控其功能的一种重要方式。植物有性生殖过程在农作物产量形成和物种繁衍过程中起着重要作用。作为植物雄性生殖器官的花药，其正常生长发育对于保证形成功能性配子 (花粉) 以及完成双受精过程至关重要。本研究以重要农作物玉米 (B73) 为材料，利用Nano UHPLC-MS/MS质谱技术对玉米早期发育的花药在蛋白质组和磷酸化蛋白质组水平进行全面分析，以探究玉米花药发育过程中的蛋白调控网络和磷酸化修饰调控网络。在蛋白质组学分析中，共鉴定到了3 016个多肽，匹配到1 032个蛋白质上。通过MapMan分析，预测到了一些和花药发育相关的蛋白质，例如受体激酶 (GRMZM2G082823_P01、GRMZM5G805485_P01等)。另外，在磷酸化蛋白质组学研究中，通过对TiO2亲和层析富集到的磷酸化多肽进行质谱分析，检测到了257个磷酸化多肽，匹配到 210个蛋白质上。我们的数据揭示了玉米花药发育过程中的 223个磷酸化位点。与已发现的玉米中的86个磷酸化蛋白质 (植物蛋白磷酸化数据库 (P3DB)：http://www.p3db.org/organism.php) 相比，其中203个磷酸化蛋白和218个磷酸化位点为首次揭示。进一步生物信息学分析表明：磷酸化在14-3-3蛋白质、激酶、磷酸酶、转录因子、细胞周期和染色质结构相关的蛋白质介导的玉米早期花药发育过程中起着重要的调控作用。总之，本研究首次在蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学水平研究了玉米早期花药发育的蛋白质调控网络，不仅丰富了玉米蛋白质和磷酸化修饰蛋白质数据库，并为利用遗传学和生物化学手段深入研究玉米花药发育的分子调控机理提供了基础。

摘要:为了节约成本和提高实验效率，以商用pMD18-T载体为基础，构建获得了pFL-XS-T载体，其具有符合Biobrick标准的串联XbaⅠ-XcmⅠ-XcmⅠ-SpeⅠ克隆序列，通过对XcmⅠ的酶切处理即可以通过TA克隆方便地克隆PCR片段。克隆验证实验结果表明，经XcmⅠ处理的该载体可以与PCR片段进行TA连接，连接效率及阳性率均可以满足实验室要求并且可以得到Biobrick标准质粒。此外，该载体不仅可以与其余Biobrick标准元件进行串联，还可以作为功能DNA元件的筛选载体。

摘要:RNA结合蛋白通过特异识别RNA底物发挥重要的生物学作用。指数富集的配体系统进化 (Systematic evolution of ligands by exponential enrichment，SELEX) 技术是一种体外筛选核酸底物的基本方法，SELEX技术通过重复多轮筛选从随机核酸序列库中筛选出特异性与靶物质高度亲和的核酸底物，本研究将利用该技术与二代高通量测序 (NGS) 相结合，体外合成含有20个随机碱基的RNA文库，将所要研究的蛋白构建到带有可被链亲和酶素磁珠捕获的SBP标记的载体上去，显著提高筛选效率，仅需1轮筛选即可获得所需RNA底物motif。通过该方法获得了人的hnRNP A1的UP1结构域特异识别AGG和AG二种RNA序列，并通过EMSA实验证实其可以与获得的RNA motif结合。这一方法的建立对于研究RNA结合蛋白识别底物的序列特异性，并进一步了解其在生物体内的调控机制有重要意义。

摘要:近年来，随着干细胞分化与再生医学研究的不断深入，异种嵌合已成为当前干细胞和再生医学领域的热点问题，并有望为未来解决器官移植供体来源严重短缺等再生医学难题开辟新的方向。异种嵌合以及异种器官再造过程中面临众多科学问题和技术难题，而异种嵌合过程中嵌合胚胎时期的选择，后续培养液的选择以及这些环节所造成的供体细胞与受体胚胎之间的发育平衡成为建立异种器官再造的第一个科学问题。猪由于具有与人类器官大小相似、繁殖快等特点，成为异种嵌合最适合的潜在研究对象。为了提高鼠-猪异种嵌合胚胎中小鼠供体细胞——诱导多潜能干细胞 (Induced pluripotent stem cells, iPSCs) 的存活率和增殖率，我们尝试以iPSCs培养液 (N2B27) 以及N2B27→PZM-3梯度更换的培养液 (N2B27(3.5 h)) 作为研究异种嵌合胚胎体外发育培养的对象，并与猪胚胎培养液 (PZM-3，Porcine zygotic medium)体系下发育进行比较，从而评价了这3种培养液在8-细胞和囊胚期注射后，对嵌合胚胎后续发育的影响及嵌合情况。结果显示，8-细胞期注射后，PZM-3不仅对嵌合胚胎的后续发育较为有利，更有利于小鼠iPS嵌合到猪胚胎中；囊胚期注射后3种培养体系下GFP阳性嵌合率差异不显著，但其嵌合率显著低于8-细胞期嵌合率。结果表明，PZM-3培养体系更有利于鼠-猪异种嵌合胚胎的体外发育，对8-细胞期胚胎进行嵌合操作有益于提高鼠-猪异种嵌合后胚胎的嵌合率。

摘要:为了提高葡萄糖氧化酶 (GOD) 在毕赤酵母中的表达水平，提出了甲醇/山梨醇混合碳源诱导和共表达分子伴侣二硫键异构酶 (PDI) 和透明颤菌血红蛋白 (VHb) 两种策略。利用对照菌株X33/pPIC9k–GOD 在5 L发酵罐放大培养时，采用甲醇/山梨醇混合碳源诱导，GOD最终酶活为456 U/mL，比只采用甲醇作为单一碳源诱导时GOD最终酶活提高了20%。利用整合伴侣蛋白菌株X33/pPIC9k-GOD/pPICZ-PDI-VHb在5 L发酵罐进行高密度发酵，采用甲醇/山梨醇混合碳源诱导，GOD最终酶活达到716 U/mL，蛋白浓度为7.4 g/L。研究结果对提高外源蛋白在毕赤酵母中的表达有重要参考价值。

摘要:核酸酶在生物工程领域有着重要的应用价值。本研究在优化北极虾核酸酶 (Shrimp nuclease，SNU) 基因序列的基础上，构建SNU的毕赤酵母分泌表达载体SNU-pPICZα A并转化酵母，以高拷贝整合转化子为基础，优化酶表达的条件，并对该酶的催化特性进行分析，结果显示SNU可在毕赤酵母SMD1168H中高效分泌表达，最佳诱导表达条件为：培养基BMMY pH 6.0，甲醇浓度为1%，诱导时间为72 h，诱导后粗酶液比活力为1.4×105 U/mL。经过DEAE Sephadex阴离子交换层析可纯化获得高纯度的目标蛋白，每升菌液可纯化15 mg目标蛋白，比活力达到6.291×106 U/mg，该酶表观分子量为50 kDa，PNGaseF酶切证实该酶存在糖基化现象。二价金属离子Ca2+、Mn2+、Co2+、Mg2+及还原剂DTT、β-ME能显著地提高其水解活性，但Zn2+、Cu2+、SDS、高浓度NaCl抑制该酶的活性，SNU为Ca2+/Mg2+依赖型核酸酶。70 ℃处理10 min可使该酶不可逆的失活。

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