单细胞凝胶电泳检测PFOS和PFOA对三角涡虫核DNA的损伤作用

全氟辛烷磺酸盐（PFOS）和全氟辛烷磺酸（PFOA）被使用50多年,污染已十分广泛,但它们的毒性机制仍不明确,尤其是基因毒性方面。本实验以三角涡虫为研究对象,采用单细胞凝胶电泳（single cell gel electrophoresis,SCGE,彗星实验）技术,探究PFOS和PFOA对细胞核DNA的损伤作用。结果显示PFOA能破坏核DNA,使其断裂,但PFOS不能破坏核DNA。另外,我们进一步提取纯化的大肠杆菌DNA与PFOS和PFOA共同孵育,以验证我们的实验结果,结果显示体外DNA实验与单细胞凝胶电泳检验结果一致。     

应用微核试验和单细胞凝胶电泳技术检测农药对蜘蛛的遗传毒性

应用蜘蛛血细胞微核试验和单细胞凝胶电泳试验研究了两种杀虫剂——吡虫啉和阿维菌素对蜘蛛头胸部和腹部的遗传毒性。结果表明:各供试浓度吡虫啉和阿维菌素对蜘蛛血细胞微核率均有明显影响,与对照组相比有显著性差异(P<0.05,P<0.01);且随着两种农药浓度升高,血细胞微核率显著增加,存在明显的剂量效应关系(吡虫啉浓度与星豹蛛头胸部血细胞微核率相关系数r=0.672 8,腹部为r=0.800 6;阿维菌素与星豹蛛头胸部血细胞微核率相关系数r=0.989 9,腹部为r=0.985 8)。吡虫啉和阿维菌素对星豹蛛血细胞DNA损伤有明显的剂量效应关系(吡虫啉浓度与星豹蛛头胸部血细胞DNA损伤相关系数r=0.948 2,腹部为r=0.970 4;阿维菌素与星豹蛛头胸部血细胞DNA损伤相关系数r=0.978 1,腹部为r=0.975 6)。两种农药在同一浓度下,对星豹蛛腹部血细胞微核率和DNA损伤程度明显大于头胸部。     

DNA芯片技术应用研究进展

DNA芯片技术是近年迅速发展的一门生物高新技术 ,其突出特点在于高度并行性、多样性 ,即能一次性对生物遗传信息进行大规模的快速、同步分析。DNA芯片技术目前已用于基因重复测序、基因表达分析、新基因的发现、基因单核苷酸多态性 ( SNPs)研究、基因诊断、药物筛选等领域 ,而且其应用范围还在不断扩展。本室运用这一新技术 ,检测水稻在受水稻黄单胞菌水稻致病变种及该菌株的 rpf C基因缺失突变体感染时基因表达的差异 ,发现一些基因可能与水稻抗白叶枯病相关     

高等植物DNA条形码最新研究进展及其应用

植物DNA条形码的筛选工作主要集中于叶绿体基因上,包括位于编码区的mat K、rbc L、UPA、rpo B、rpo C1、acc D、ndh J和YCF5等以及间隔区的trn H-psb A、trn L-trn F、atp F-atp H、trn D-trn Y和psb K-psb I等,其中mat K、rbc L和trn H-psb A研究最为成熟,可作为核心条形码序列。由于每个基因进化速率不同以及植物种间杂交较为频繁等诸多原因,不同类群植物的最适条形码序列有很大差别。本文综述了DNA条形码的最新研究进展以及条形码技术在物种鉴定、分类学问题修订、新种隐种的发现、植物药材真伪鉴定、食品质量控制和安全、出入境植物检验检疫等方面的应用,提出了cp DNA条形码在应用中的不足之处以及解决措施等,并对DNA条形码未来的发展进行了展望,以期为高等植物的应用提供强有力的分子依据。     

耐辐射奇球菌DNA损伤响应开关蛋白PprI的研究进展

耐辐射奇球菌是迄今为止发现的最具辐射抗性的生物之一。其体内的Ppr I蛋白在整个DNA辐射损伤修复过程中起着必不可少的作用,ppr I作为一个细胞全局性的开关基因,协调控制DNA损伤响应与修复过程中众多细胞通路的基因表达。本文探讨了Ppr I在耐辐射奇球菌抗辐射和抗氧化中的生物学功能、相关结构功能以及对其他原核及真核生物抗逆性的影响,并展望了其潜在的生物学新功能与意义,旨在为进一步研究耐辐射奇球菌的辐射抗性机制提供理论依据。     

奇球菌属的最新研究进展及其应用

奇球菌属(Deinococcus)是迄今为止发现的最具抗辐射能力的一类细菌,在环境治理上具有巨大的应用前景,其中的耐辐射奇球菌(Deinococcus radiodurans)还是研究DNA损伤修复和极端抗性应激机制的模式生物。本文介绍了奇球菌属最新的研究进展,对奇球菌属生理结构特点和抗性机制进行了讨论,并对其在生物技术上的应用前景进行了展望,以期为后续研究者们快速了解该属细菌及其在生产上的应用提供支撑。     

混合重金属离子诱导的鲫鱼DNA损伤与基因表达

本研究结果表明 ,混合重金属离子诱导了鲫鱼鱼鳃、肝脏组织产生脂质过氧化作用 (LPO) ;鱼鳃、肝脏组织中的LPO产物丙二醛 (MDA)含量与暴露浓度呈指数效应关系 ;鱼鳃、肝脏的指数方程分别为Y =e- 2 87X + 0 6 87和Y =e- 2 19X + 0 115;LPO引发了DNA链的断裂损伤 ;3H TdR在鱼鳃、肝脏细胞DNA中大量掺入 ,并与重金属离子暴露浓度间呈双向效应 ;重金属离子的暴露极大地提高了鲫鱼肝脏DNA的总甲基化水平 ;重金属离子的毒性作用干扰了鲫鱼细胞的正常生理周期和基因的表达 ,是引发水生生物基因毒性作用的主要机制。     

铀胁迫对大豆幼苗细胞DNA损伤的彗星试验研究

通过室内培养方法,用八氧化三铀配制浓度为100、200、400、600、800、1000μmol·L^-1的6种铀溶液和对照组培养大豆幼苗,采用彗星试验研究了铀胁迫对大豆幼苗细胞DNA的损伤情况。结果表明,铀溶液能对大豆幼苗细胞DNA造成损伤;配制的6种浓度的铀溶液均对大豆幼苗根部细胞DNA造成损伤,其中浓度为800和600μmol·L^-1的铀溶液对大豆幼苗根部细胞DNA的损伤最严重;铀浓度为1000μmol·L^-1的铀溶液对大豆幼苗茎部细胞DNA的损伤最严重;配制的6种浓度的铀溶液对大豆幼苗叶部细胞DNA的损伤不明显。     

快速分析DNA损伤成为可能

ScienceDaily——人体DNA一直受到各种有害物质的损伤。从老龄化、遗传性疾病到癌症,DNA损伤和细胞修复能力损伤对我们的健康具有重要而广泛的意义。然而,研究DNA损伤所用的工具相当有限,但麻省理工学院的研究人员开发出一种快速分析DNA损伤的新工具,这可能对人体健康产生影响。     

亨廷顿病DNA损伤的关键调节因子——Ku70

ScienceDaily——根据5月3日发表在《细胞生物学杂志》（the Journal of Cell Biology）的研究表明,Ku70是DNA修复复合体的组成成分,是一个新的与亨廷顿病DNA损伤相关病理的关键参与者。     

DNA条形码研究进展

DNA条形码是应用有足够变异的标准化短基因片段对物种进行快速、准确鉴定的新的生物身份识别系统。2003年,加拿大Guelph大学Hebert等首次正式提出了DNA条形码概念,2004年成立了生物条形码联盟,目前有来自50个国家的两百多个组织成为其成员,2007年5月加拿大Guelph大学组建了世界上第一个DNAbarcoding鉴定中心,2009年1月正式启动“国际生命条形码计划”,中国科学院代表中国与加拿大、美国和欧盟共同为iBOL4个中心节点。线粒体细胞色素C氧化酶基因COI具有引物通用性高和进化速率快等优点,是理想的动物DNA条形码,不过,COI在植物中应用效果较差,因此,核糖体ITS序列和质体rbcL、matK和trnH—psbA等序列也相继被引入植物的DNA条形码研究。虽然DNA条形码研究还处于起步阶段,面临巨大挑战,但是,越来越多的研究表明DNA条形码可以广泛应用于生物的分类和鉴定,是一种简便、高效、准确的物种鉴定技术,已经在动物、植物和微生物等研究中取得了显著成果,是生命科学领域发展最快的学科前沿之一。本文从DNA条形码的开发、应用、国内相关文献研究现状、DNA条形码面临的挑战以及发展前景等进行了综合分析,以期推动我国DNA条形码和分类学研究的发展。     

大黄鱼精子的超低温冻存及细胞结构损伤的检测

为了解超低温冻存对大黄鱼精子细胞结构损伤的影响,本研究以Cortland溶液为稀释液,二甲基亚砜(DMSO)及乙二醇(EG)为抗冻剂,0.25 mL的麦细管为冻存管,两步降温法(平放在离液氮面3～4 cm处3～5 min后入液氮中保存)超低温冻存大黄鱼(Pseudosciaena crocea)精子,并用单细胞凝胶电泳(SCGE)技术检测了冻精的DNA损伤,荧光双染色-流式细胞术(FCM)检测了冻精的细胞膜性结构损伤.结果表明,DMSO及EG浓度在5％～20％时,冻精的活力与鲜精相比无显著差异;其中DMSO及EG浓度在10％时,冻精的激活率、运动时间、寿命分别为(87.00±2.45)％、(8.99±0.24) min和(13.11±0.65) min及(87.50±2.52)％、(8.45±0.48)min和(12.84±0.50) min; DMSO及EG浓度在25％和30％时,冻精的活力显著下降.SCGE检测显示,DMSO及EG浓度在5％～20％时,冻精的DNA损伤与鲜精相比差异不显著;DMSO及EG浓度为25％和30％时,冻精的DNA损伤明显加重;冻精的DNA损伤与抗冻剂DMSO及EG的浓度成正相关.FCM检测显示,DMSO及EG浓度在5％～20％时,冻精中线粒体及细胞膜结构保持完整性的精子比例与鲜精相比无显著差异;DMSO及EG浓度在25％和30％时,冻精中的线粒体及细胞膜结构保持完整性的精子比例明显下降.分析认为,较高浓度的DMSO及EG是引起冻精活力下降,DNA、线粒体及细胞膜结构损伤加重的主要原因;为确保大黄鱼冻精的质量,应以10％DMSO或10％EG为抗冻剂.     

采后果蔬损伤检测研究进展

简介了果蔬采后损伤检测的研究进展。其中视觉观察是最为简单而常用的手段,能直接了解果蔬表面损伤的情况,如挤伤、开裂等;但可靠性相对较低。由于仪器分析可减少人为误差;因而,在实验室和商业上使用常常优于感观评价,并且能为研究人员、产业部门和消费者所接收。虽然能量吸收和声音、超音振动技术可反映采后果蔬内部的损伤情况,但这两种技术仅用于对果蔬挤伤敏感性的分析。与荧光和延迟光发射的方法只适用于含叶绿素的果蔬材料相比,光谱分析可广泛用于所有的果蔬损伤的检测;但这些方法只能用于果蔬表面损伤的评价。对研究人员和产业部门来讲,最大希望能更好地了解果蔬采后处理和流通过程中内部损伤的情况。目前,X-射线分析、磁场共振图像和激光检查虽能检测果蔬内部不同的损伤程度,但由于成本高,使用范围十分有限,未能在商业上应用。同其它所有技术一样,上述技术的检测成本正迅速下降;同时检测能力迅速提高。另外,利用生理活性,如呼吸速率、乙烯释放率和渗透率检测果蔬内部损伤的技术正在研制过程中。随着仪器、设备灵敏度的提高,这些技术的应用将成为可能。由于果蔬内部损伤包括多个方面,而每一种检测方法又针对某一特定的特性进行;因此,需要采用数学分析,结合每一种测定方法,这样才能确切反映果蔬内部的损伤情况。在将来可望采用一组检测器元件,通过指纹图像了解采后果蔬内部损伤及严重情况     

水稻DNA损伤修复同源基因纯合突变系的鉴定

在长期的进化过程中,生物逐步形成了应对各种DNA损伤的修复机制,以保护基因组的完整性,减轻或消除DNA损伤的影响。本研究通过同源搜索找到了与DNA损伤修复相关水稻同源基因,在水稻插入突变体库中搜索出插入突变系,并成功引进了其中的26份T1代突变材料。通过对插入位点的分子鉴定和进一步培育,获得了14份涉及8个水稻DNA损伤修复同源基因的T3代纯合插入突变系,并对其进行了初步的遗传分析和表型考察。这些纯合突变系涉及的水稻基因可能在DNA错配修复(Os02g0592300、Os09g0407600、Os10g0509000)和碱基切除修复(Os02g0465112、Os06g0643600、Os05g0567500、Os04g0673400、Os09g0420300)中发挥重要作用。与亲本相比,除1份材料外,其他纯合突变体系及其野生型姐妹系的结实率均有显著降低;某些纯合突变系的千粒重与亲本相比有显著下降。这些水稻DNA损伤修复基因突变系的育成为开展水稻DNA修复的遗传学和分子生物学研究以及培育抗逆水稻提供了珍贵的实验材料。     

镉 铅对家蚕茧质及血细胞DNA损伤的影响

利用4龄起家蚕，添食不同浓度的Pb^3 、Cd^2 重金属离子，研究其对家蚕茧质和DNA损伤的影响。结果表明，受Pb^ 、Cd^2 影响，实验组家蚕的全茧量、茧层量、茧层率均低于清水对照组；凝胶电泳显示，DNA链发生明显的梯状断裂现象。     

保护细胞潜在损伤DNA的分子安全系统的发现

明尼苏达大学的研究人员在人类细胞中发现了一个能够解除并降解外源DNA分子安全系统,这一发现可能为基因工程和基因治疗技术的重大改进打开大门。在生物科学学院的生物化学、分子生物学和生物物理学副教授Reuben Harris领衔下,该报告于2010年1月10日发表在《Nature Structuraland MolecularBiology》杂志上。     

应用彗星试验研究产毒微囊藻喂食暴露对铜锈环棱螺肝细胞DNA的损伤

把铜锈环棱螺（Bellamya aeruginosa）暴露于3组不同成分的微藻悬浮液中[蓝藻组：只投喂产毒铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）;混合藻组：50%四尾柵藻（Scenedesmus quadricanda）＋50%产毒铜绿微囊藻;对照组：只投喂四尾柵藻],用酶联免疫检测法（Enzyme-linked immuno sorbent assay,ELISA）检测藻液和螺肝组织中的藻毒素浓度。结果表明,藻液中包括藻相和水相的总微囊藻毒素（MCs）浓度分别为：蓝藻组（36.34±4.12）μg·L-1;混合藻组（18.69±2.12）μg·L-1;对照组未检出。在喂食暴露的前6h内,混合藻组和蓝藻组螺肝组织中微囊藻毒素含量持续增长,而后出现下降趋势;第12h更换藻液并将微藻浓度调整至初始值后,肝组织中MCs含量又迅速回升。同期螺肝细胞DNA损伤指标彗星尾长（TL）、彗星尾距（TM）和彗星尾部DNA百分含量（Tail DNA%）也随螺肝组织中MCs含量发生相应变化,各项DNA损伤指标均在产毒微囊藻喂食暴露6h时达到最大值,之后,各项指标值有所回落,但第12h更换藻液后,DNA损伤再次加剧。整个实验期间（24h）,混合藻组和蓝藻组的DNA损伤指标均显著高于对照组,混合藻组均显著高于蓝藻组。说明铜锈环棱螺经产毒微囊藻喂食暴露后,其肝组织细胞的DNA受到损伤,且螺肝组织MCs积累越多,DNA损伤越严重。     

非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳中与杂合子相伴产生的非目的条带的鉴定

研究旨在鉴定两条在非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳中总是伴随杂合子出现的非目的条带.实验切胶回收了目的条带和非目的条带,以此为模板进行第二次PCR扩增,然后将PCR产物按不同组合进行混合并施加不同处理再次进行电泳,另外,人工合成了四条包含该缺失位点的寡核苷酸单链,对条带形成的过程进行了模拟.结果表明以两条非目的条带为模板的第2次PCR产物的电泳结果均有4条带,与杂合子样本4条带的迁移率完全一致,以2条目的条带为模板的第2次PCR产物电泳条带的迁移率分别与其本身保持一致;将以2条目的条带为模板的第2次PCR产物混合并经过变性复性后,其结果出现非目的条带和目的条带,也与杂合子样本4条带的迁移率完全一致,而如果只是简单混合并未经过变性复性处理,其电泳结果只出现目的条带.另外,在利用寡核苷酸单链进行模拟的实验中发现,异源双链迁移率较低,形成了非目的条带,而正常双链迁移率较高,形成目的条带.结果提示,这种与杂合子相伴产生的非目的条带,并不是非特异性扩增的结果,而是由于模板为缺失突变杂合子,在复性过程中,PCR产物中的一部分碱基缺失的正负单链会与不缺失的正负单链发生互补,而在发生碱基缺失的位置,会有突环产生,产生的突环进而导致杂合双链迁移率降低,最终形成了两条迁移率较低的非目的条带.