基因修饰技术及其在动物育种和生物医药领域的应用

基因修饰技术是一种能精确改造生物基因组,实现外源基因定点整合和基因定点敲除的技术。早期的基因修饰形式主要是转基因,随着科学研究的不断深入,新型基因修饰方法也逐渐研发出来,包括敲除、敲入、定点突变等。根据研究或应用的目的,可以将基因修饰技术分为转基因和基因敲除两方面内容。近年来,随着现代分子技术的高速发展,基因修饰技术不断改进创新,其相关方法和技术已逐步应用于改良家畜性状、研究基因功能、制作动物生物反应器以及构建人类疾病动物模型等领域中,使得畜禽基因功能的研究和转基因育种更加高效,在动物遗传育种以及生物医药等领域取得了显著成就,弥补了传统转基因技术的随机整合、遗传不稳定等缺陷,具有广阔的发展前景。作者从动物转基因和基因敲除技术两方面阐述了基因修饰技术的发展现状及发展趋势,并简要概括了基因修饰技术在动物育种和生物医药领域的应用现状。     

利用TALEN系统对兔进行Tiki1基因敲除

【目的】利用转录激活样效应因子核酸酶(TALEN)系统获得Tiki1基因敲除的兔模型,为研究Tiki1对动物早期发育作用机理提供兔源的动物模型。【方法】基于TALEN系统设计了靶向兔Tiki1基因的打靶载体,分别将10和50 ng/μL的Tiki1-TALEN mRNA注射到原核期的家兔受精卵胞质中,然后收集发育至囊胚期的胚胎,鉴定囊胚率和基因修饰效率,通过测序检验囊胚的基因突变。为了进一步获得Tiki1基因敲除兔,后续将50 ng/μL的Tiki1-TALEN mRNA注射到17个原核期的家兔受精卵胞质中,将受精卵分别移植到2只受体兔体内。【结果】注射50 ng/μL Tiki1-TALEN mRNA试验组的囊胚率(64%)与注射10 ng/μL Tiki1-TALEN mRNA试验组的囊胚率(57%)差异不大,但注射50 ng/μL Tiki1-TALEN mRNA试验组的囊胚基因修饰效率(100%)显著高于注射10 ng/μL Tiki1-TALEN mRNA试验组的囊胚基因修饰效率(14.3%)。测序结果表明,Tiki1基因的突变范围从1到28 bp缺失不等。经过胚胎移植共生出3只仔兔,其中有2只兔子能检测到基因突变。【结论】所建立的TALEN技术体系可以对家兔Tiki1基因进行高效的敲除。     

中国科学家获世界首例经过基因靶向修饰的小猴

<正>记者25日从云南省科技厅获悉,中国多家单位合作运用目前世界最新的基因组编辑技术成功实现食蟹猴及猕猴的靶向基因修饰,获得世界首例经过基因靶向修饰的小猴,《自然》杂志将这一研究成果称为人类疾病模型研究向前发展的里程碑。随着人口的增加和环境的恶化,人类面临一些重大疑难疾病(如帕金森、老年痴呆、糖尿病、肝病等)的侵扰,建立合适的动物模型,可以从理论上深入了解致病机理,实践上发现有效的治病途径(包括药物等)。     

动物疫苗生产中异源微生物污染清除技术的建立及应用

通过2种方式建立了清除细胞、病毒等培养用原材料中异源微生物污染物的技术:1)采用钴-60γ射线辐照技术彻底除去细胞培养基、洗涤液、消化液等与细胞直接接触的原材料中的异源微生物,确定了钴-60最佳辐照剂量(12 kGy);2)通过对细胞进行基因遗传修饰建立抗病专用细胞系(株)。试验证实,2种方式在获取无异源微生物方面均有较好效果并各有优点。第一种物理方式处理时间短、效果好;第二种方式处理时间较长,一旦建立起来稳定的种子细胞库可以长时间发挥作用,而且由于采用单个细胞克隆方法建立细胞库后细胞均一性明显提高,可以有效提高生产产量。2种方式可供生物制品生产企业在生产过程不同阶段进行选择。     

体细胞核移植技术在猪基因修饰中的应用

基因修饰猪作为一种理想的动物模型已应用于生物医学研究。构建基因修饰猪的方法很多,包括原核注射、慢病毒转染、精子介导和体细胞核移植等,其中体细胞核移植具有显著优势,一直是构建基因修饰猪的重要方法。近几年,随着转座子、设计核酸酶等基因修饰新技术以及诱导性多能干细胞研究的不断进展,将进一步凸显体细胞核移植技术在基因修饰猪构建中的价值。本文比较了猪基因修饰的主要方法,并论述体细胞核移植技术在猪基因修饰中的优势、发展历程和最新应用等。     

小鼠8-细胞期胚胎和囊胚制备嵌合体的比较

嵌合体是指由2个或2个以上具有全能性或多能性的细胞系发育而成的复合体。随着发育生物学理论和胚胎干细胞技术的发展,将胚胎干细胞导入小鼠植入前胚胎制备嵌合体逐渐成为研究细胞分化机制的有效工具[1]。经基因修饰胚胎干细胞来源的可遗传的嵌合个体,也成为基因功能研究的重要实     

谈蜂群衰竭失调

自两年前,养蜂业遭遇了蜜蜂的严重损失,称为蜂群衰竭失调或蜂群衰竭症.美国蜜蜂杂志上提出蜜蜂消失的许多原因,包括美洲或欧洲幼虫病、基因修饰作物、农药、蜂巢小甲虫、气管螨、瓦螨及蜜蜂受到的压力等等.在荷兰的Terschelling岛,2006年秋季首次出现蜂群衰竭症.荷兰的蜂群衰竭症与美国的蜂群衰竭症是否相同还不清楚,因问题的背景不同,没有美国养蜂者提出的可能存在原因,共同之处是瓦螨及其携带的病毒.     

新型固态发酵酶制剂在肉鸡养殖中的应用

1引言 自上个世纪80年代后期深层液态发酵技术首次用于大规模生产产品以来，这种技术得到了迅速发展，成为饲料业中生产酶制剂的传统方法。然而，这并不是唯一的或最好的方法。这种技术依赖于经过基因修饰的转基因微生物，通过人工过程产生单一酶，其酶活与自然状态下微生物产生的酶相比潜力较差，生理生化属性也较差。这就是为什么近年来全球家禽饲料酶制剂的研发试验都把焦点集中在了固态发酵技术。     

针对人DNA修复酶hOGG1基因TALEN质粒的构建

目的 构建人8-羟基鸟嘌呤DNA糖苷酶(hOGG1)左右臂载体敲除质粒对.方法 针对OGG1基因,设计左臂识别序列3个,右臂识别序列2个,应用转录激活子样效应因子核酸酶技术(TALEN)一步法进行构建.结果 成功将左右臂识别序列接入相应的表达载体中,构建出5个TALEN质粒,形成3X2组合模式.结论 成功构建了敲除hOGG1基因的TALEN质粒对.     

烟草黄酮类物质及其与品质的关系

黄酮类化合物是次生代谢过程中的重要产物之一,不仅对烟草的生长发育起重要的作用,而且黄酮类化合物中的芸香苷也是衡量烟草品质的一个重要因素。黄酮类化合物在次生代谢过程中的合成和积累受到一些关键合成酶和转运蛋白的调控,利用生物合成途径和基因工程技术对控制这些酶和蛋白的基因进行克隆和修饰,促进这些基因的表达,可以获得更多的目标产物。主要介绍黄酮类化合物的次生代谢途径,及利用基因工程技术对调控次生代谢途径的一些重要的酶和相关蛋白的基因修饰的研究概况。