CRISPR/Cas9介导的绵羊示踪脐带间充质干细胞系的建立

【目的】利用CRISPR/Cas9技术建立绵羊示踪脐带间充质干细胞系,为间充质干细胞的临床治疗与分化机制研究奠定基础。【方法】根据绵羊ROSA26的基因组序列,利用在线工具ZiFiT Targeter Version 4.2设计合成3对引物,利用点突变法,以px330质粒为模板分别进行PCR,DpnⅠ去除质粒DNA后,PCR产物自身环化,酶切测序鉴定,构建以绵羊Rosa26为靶标基因的sgRNA/Cas9载体,构建的质粒含Cas9和向导RNA(single-guide RNA,sgRNA) 表达盒,由U6启动子驱动表达。将上述载体分别利用脂质体转染绵羊脐带间充质干细胞(sUMSCs),提取其基因组PCR后进行T7E1酶切,琼脂糖电泳分析条带灰度以检测载体编辑活性。根据sgRNA序列在绵羊ROSA26靶位点的上下游设计并合成左、右同源臂扩增引物,提取绵羊全基因组为模板分别进行PCR扩增得到左右同源臂,回收纯化后分别与pMD19-Simple连接,酶切测序鉴定获得左、右同源臂重组质粒。根据PCR引入的酶切位点,将左同源臂质粒和Donor表达载体DC-DON-SH02 ROSA26进行酶切连接,鉴定获得左臂重组打靶载体,使用相同方法将右同源臂质粒连接到左臂打靶载体上,鉴定获得Donor打靶载体,载体携带嘌呤霉素抗性基因和绿色荧光蛋白（GFP）报告基因。在生长良好的sUMSCs中加入不同浓度的嘌呤霉素,观察细胞存活时间,确定最佳抗性筛选浓度和时间。利用脂质体共转sgRNA/Cas9载体和Donor载体到绵羊间充质干细胞,在其ROSA26位点切割DNA双链,在DNA断裂处通过同源重组方式引入报告基因,转染48 h后进行嘌呤霉素抗性筛选,筛选结束后更换正常培养基继续培养,观察绿色荧光的表达并提取阳性细胞基因组,针对ROSA26位点设计上下游两对引物对其进行PCR检测其整合情况。【结果】（1）针对绵羊Rosa26位点设计3对PCR引物,利用点突变法将sgRNA 克隆至px330的BbsⅠ酶切位点上,成功构建sgRNA/Cas9载体px330-sgRNA1/2/3,将其分别转染sUMSCs,T7E1酶切结果表明px330-sgRNA2/3出现脱靶现象,未在靶位点发生编辑,px330-sgRNA1的编辑效率最高,约为20%;（2）基于sgRNA1,PCR法获得打靶载体的左、右同源臂,经一系列分子生物学方法先后连接到载体DC-DON-SH02 ROSA26上,经酶切和PCR鉴定,成功获得绵羊ROSA26位点的重组载体sROSA26-HA;（3）筛选得到sUMSCs最佳抗性浓度时间,利用Lipofectamine2000共转染sgRNA/Cas9载体和Donor重组载体到sUMSCs,1.5 μg·mL^-1嘌呤霉素筛选15d至对照组细胞全部死亡,获得的阳性克隆并扩大培养。显微镜下可观察到明显的绿色荧光,且与对照组相比,阳性细胞克隆的基因组PCR均检测到特异条带,表明sUMSCs的ROSA26位点发生同源重组,GFP基因被成功敲入到基因组中并能正常表达,该细胞可以用于动物疾病模型中追踪sUMSCs的去向和分化方向的研究。【结论】成功利用CRISPR/Cas9系统在sUMSCs内实现外源GFP基因的定点敲入,获得绵羊示踪脐带间充质干细胞系,为间充质干细胞进一步的临床转化奠定了基础。     

节水处理对新春9号面包小麦产量和品质的影响

研究了省去最后一水对新春9号产量和面包烘焙品质的影响,结果表明,省去最后一水使新春9号的产量和容重有所下降,但有利于抗倒伏、节水和基肥施硫酸钾有改善面包烘焙品质的趋势.     

抗菌核病双低油菜新品种中双9号选育及其重要防御酶活性变化规律的研究

 中双 9号是采用复合杂交和小孢子培养技术选育的双低甘蓝型油菜新品种 ,具有高抗菌核病、高抗倒伏、丰产性突出、稳产性好、品质优良、适应性广等优点。 2 0 0 2年油菜中双 9号通过湖北省农作物品种审定委员会审定。在 2 0 0 0～ 2 0 0 2年湖北省区域试验中该品种平均单产 2 4 82 .2kg·ha-1,比对照中油 82 1增产 15 .33%。中双 9号种子芥酸含量 0 .2 3% ,商品籽硫甙含量 2 2 .6 9μmol·g-1(饼 ) ,含油量 4 2 %。经大田自然侵染鉴定 ,中双 9号     

CRISPR-Cas9基因编辑技术在特种药材中的研究与应用

CRISPR-Cas9基因编辑技术是继锌指核酸酶（ZFNs）和TALEN核酸酶（TALENs）之后、可高效定点编辑的第三代基因编辑技术,是目前基因功能研究和遗传疾病治疗等生命科学领域最前沿的基因编辑技术,在植物现代生物技术中占据着很重要的地位,特别是在作物遗传改良方面。作为作物遗传改良育种的有效技术手段,CRISPR-Cas9基因编辑技术为创制特种药材新种质资源特别是专用型品种资源带来了新契机,对于特种药材种质创新具有极其重要的作用。本文对CRISPR-Cas9基因编辑技术在特种药材中的研究与应用进行了综述,以期为特种药材的基因功能研究以及种质创新工作提供良好的研究基础与理论依据。     

比久和多效唑混合物的高效液相色谱分析

在吸光度为210nm、流动相配比为甲醇：乙腈：水＝40：20：40的条件下，多效唑和比久均能得到很好的分离。比久的保留时间约为3．19min，多效唑的保留时间约为11．83min。加标回收率：比久为108．69％，多效唑为90．39％。     

A new 9-nor-atractylodin from Atractylodes lancea and the antibacterial activity of the atractylodin derivatives

A new compound, namely, 9-nor-atractylodin (1) and one known atractylodin (2) were isolated from the rhizomes of Atractylodes lancea. The structural modifications of atractylodin were carried out and a series of atractylodin derivatives (3-10) were obtained. The antibacterial activities of 1-10 were examined against Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis and Candida albicans. Compounds 4 and 8, which contained the α, β-unsaturated carbonyl fragment, were found to be active against E. coli and S. aureus.     

一个CRISPR/Cas9-VQR基因编辑系统的构建

CRISPR/Cas9系统是一种广泛应用于细菌、酵母、动物和植物中的基因组定点编辑技术,但该编辑系统的使用范围受PAM (proto-spacer-motif)位点NGG的限制。本研究通过突变Streptococcus pyogenes Cas9 (SpCas9)编码氨基酸(1135位的天冬氨酸D突变成缬氨酸V, 1335位的精氨酸R突变为谷胱氨酸Q, 1337位的苏氨酸T突变为精氨酸R,命名该突变子为Cas9-VQR)改造其识别PAM为NGA的位点以扩大其使用范围。并使用玉米Ubi启动子启动Cas9-VQR基因、优化SpCas9的密码子、加入保守的核定位信号序列、增加单子叶植物中保守的3′UTR序列和使用水稻U6启动子启动gRNA来修饰该编辑系统。结果表明Cas9-VQR系统能够识别PAM为NGA的位点,并进行有效的切割。体外酶切活性检测结果表明Cas9-VQR的切割效率为5%～70%。水稻转化检测结果表明Cas9-VQR的切割效率约为27.5%～70.5%,平均切割效率为46.23%。本研究拓宽了CRISPR/Cas9系统在作物中的使用范围,特别是NGA PAM位点较高的作物。     

All-trans retinoic acid attenuates blood-brain barrier injury induced by cerebral ischemia-reperfusion in rats through JNK/P38 MAPK signaling pathway

AIM: To investigate the effect of all-trans retinoic acid (ATRA) on blood-brain barrier after cerebral ischemia-reperfusion (CIR) injury in rats and its possible role mechanism.METHODS: Male SD rats were randomly divided into sham group, model (CIR) group and CIR+ATRA (10, 30 and 90 mg/kg) groups. The rat model of CIR injury was established by MCAO thread occlusion method. After ischemia for 1.5 h and reperfusion for 24 h, the neurological functional behavioral score, cerebral infarction volume, brain water content and Evans blue content were determined. The activity of matrix metalloprotein-9 (MMP-9) was measured by gelatin zymography. The protein levels of claudin-5, occludin, ZO-1, JNK, p-JNK, P38, p-P38 and MMP-9 in the brain tissues were determined by Western blot.RESULTS: Compared with CIR model group, ATRA at 30 mg/kg significantly improved neurological function, and decreased cerebral infarction volume, brain water content, Evans blue content and the degradation of tight junction proteins in ischemic area (P<0.01). The activity and protein expression of MMP-9 in ischemic brain tissue were decreased (P<0.01). The phosphorylation of JNK and P38 was inhibited and the protein levels of p-JNK and p-P38 were decreased (P<0.01).CONCLUSION: ATRA reduces the damage of brain tissue and the destruction of blood-brain barrier induced by CIR in rats. The protective effect may be related to inhibiting the activation of JNK/P38 MAPK signaling pathway and MMP-9.     

利用CRISPR/Cas9敲除葡萄VviPDS1基因的研究

选择葡萄八氢番茄红素脱氢酶(Phytoene desaturase)基因VviPDS1为靶标,利用CRISPR/Cas9系统构建基因敲除载体,瞬时转化葡萄叶片原生质体,检测到不同类型的突变。通过农杆菌介导转化‘无核白’葡萄胚性愈伤组织,筛选获得卡那霉素抗性植株71株。经PCR鉴定,其中53株为阳性植株,阳性率为74.64%。测序结果表明,共有20株在靶点发生不同类型的突变,编辑效率为37.74%;其中9株产生了双等位基因突变。对其进行氨基酸序列预测,在第202位氨基酸之后发生了不同程度的变异。利用CRISPR/Cas9系统敲除VviPDS1获得的突变体植株呈现整体矮化,其叶片出现不同程度白化。表明CRISPR/Cas9系统可以通过细胞中的瞬时或稳定表达进行基因编辑,可以实现在葡萄编辑植株中产生纯合敲除。