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转基因食品(transgenic food)
从狭义上说,通过基因工程手段将一种或几种外源性基因转移到某种特定生物体(动、植物)中,并使其有效地表达相应的产物(多肽或蛋白质),这样的生物体直接作为食品或以其为原料加工生产的食品,叫做转基因食品。这里所指“外源性基因”,通常指受者生物体中原来不存在的,在某些情况下也可指受者生物体中存在这种基因但不表达。因此,转移了外源基因的生物体会因产生原来不具备的多肽或蛋白质而出现新的生物学性质(表型)。一种生物体新表型的产生,除可采用转基因技术外,也可对生物体本身的基因进行修饰而获得,在效果上等同于转基因,这便是广义上的转基因食品。 自1993年以来,转基因食品已广泛地进入市场和百姓生活中。由于涉及基因工程操作,转基因食品也引发出一些伦理和安全性评估的争议。
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Transgenic, Knockin, Knockout, Knockdown
下面所列4个名词代表了遗传工程操作系统中的4种不同技术方法,在目前生物医学研究领域中出现频率很高.为了使读者不致混淆其概念,兹予以简要说明和解释.Transgeni(转基因,转基因的)是一种通过转移外源性基因或DNA片段而改变生物体内遗传物质的遗传工程技术和方法.
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转基因技术在蚊媒防治中的应用
蚊媒的防治是医学昆虫领域的重要课题.传统上,化学防治是防治蚊虫的重要措施之一,并且在一段时期内曾取得显著的防治效果.但其存在防治成本高、造成环境污染、靶标不专一等许多缺点,特别是已经产生了严重的蚊虫抗药性问题.目前,随着分子生物学的发展,对蚊虫及其传播的病原体的研究已进入分子水平,转基因技术的出现为蚊媒的防治提供了一个新设想(Carlson et al,,1995).构建转基因蚊虫需要完成3项基本工作:寻找引起蚊虫对病原体产生惰性的内源性或外源性基因;构建高效、稳定的目的基因表达体系;将目的基因播散到野生种群中去.本文就以上3个基本工作的研究现状分别加以综述.
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加强基因型分析发展个体化医学
疾病的诊断,从表型(phenotype)分析发展到表型和基因型( genotype)结合分析代表着医学的革命性进步。临床分子病理学,或称分子诊断,已成为当今迅猛兴起的病理亚学科之一。它从核酸水平(DNA和RNA)研究疾病发生和发展规律,揭示疾病时外源性基因在体内的存在和内源性基因的突变及表达异常,是传统形态病理学的有益补充和发展。
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大肠杆菌O157∶H7基因组分析的启示
大肠杆菌O157∶H7是1982年新发现的一种病原菌,近年来在美国、日本、欧洲等地已经成为重大的公共卫生问题.2001年美国和日本先后发表了大肠杆菌O157∶H7 EDL933和SAKAI菌株的基因组序列[1,2].Perna等报道[2],与大肠杆菌K12 MG1655菌株的序列比较,EDL933菌株有很多外源性基因的插入.因此,将大肠杆菌K12 MG1655菌株特异性的序列命名为"K"岛,将大肠杆菌O157∶H7 EDL933菌株特异性的序列命名为"O"岛, 发现ELD933菌株有分子量大于50bp的177个"O"岛和234个"K"岛.
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p53基因在骨肉瘤中的研究进展
骨肉瘤(Osteosarcoma,OS)是临床常见的一种原发性恶性骨肿瘤,以长骨干骺端多发,约占原发恶性骨肿瘤的20%[1] ,好发于青少年,恶性度高,转移早,预后差.以手术,放、化疗等为主的综合治疗措施,疗效有所提高.目前越来越多的学者致力于骨肉瘤的基因治疗研究,并取得可喜的成果.它是针对肿瘤发生的遗传学背景,将外源性基因引入肿瘤细胞或其他体细胞内,达到治疗肿瘤的目的.人类癌症中常见的基因改变是p53基因突变,它的缺失或失活与人类50%以上肿瘤的发生发展相关,它是抑癌基因中重要的一个成员,已成为引人注目的肿瘤抑制基因.
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基因直接转移法在骨科领域的研究进展
目前,基因转移的方法主要有两种,一种是活体基因直接转移法(in vivo),也称为体内转移,即将带有外源性遗传物质的病毒、质粒或脂质体直接应用到试验对象体内;另一种称为间接基因转移法(ex vivo),或称为体外转移,是将靶细胞从实验对象的体内取出,体外培养后将目的基因导入,然后再将这些经遗传修饰的细胞重新输回试验对象体内[1].ex vivo的方法技术路线成熟,安全且效果容易控制,但是操作复杂,较难在临床广泛应用.in vivo法操作简便,易于推广,因此不少学者认为它才是基因治疗走向临床的希望所在.现着重对这种方法在骨科领域的研究进展做一综述.一、in vivo法中基因转移至靶细胞的方法in vivo法中外源性基因进入体内的方法很多,包括局部应用和全身应用,可根据治疗目的和外源基因的情况而定.在骨科研究中大多采用局部应用的方法,如:骨骼肌、关节腔内注射和骨折区内直接应用等;也有一些学者采用全身应用,即将基因通过血管注射入实验对象体内,目的基因通过血液循环到达患处,被后者特异的摄取,并在局部高效表达[2-13].
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基因转移技术在整形外科学研究中的应用
基因转移技术指将外源性基因(目的基因)通过一定载体导入靶细胞,以补偿靶细胞的基因缺陷或调节靶细胞的蛋白分泌水平,终使靶细胞获得新的生物学行为或功能的一种高新技术.它是近年来分子生物学迅速发展的重要标志,也是临床基因治疗的主要手段.
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垂体性侏儒症的基因治疗
垂体性侏儒症又称生长激素(GH)缺乏症(GHD),是由于生长激素减少或缺乏所引起的生长发育障碍。其发病率在1/4000~1/10000之间。既往认为其中的5%~30%是由遗传因素所致,但近年发现:GH分泌不足大多数为染色体隐性遗传,使人们将大量有遗传学病因的GHD归属于所谓特发性的;而且因对研究对象的标准设立较为严格,导致对轻度GHD重视不足等原因,目前认为实际的比例数要大得多。随着分子生物学的迅速发展,以分子遗传学为基础,运用重组DNA技术进行的GHD基因治疗的文章多见报道。本文将对GHD基因治疗的进展做一综述。 一、GHD基因治疗的分子遗传学基础 现在的研究表明GHD的分子遗传学主要与GH基因缺陷有关。表现为家族性单一GH缺乏的GHD(IGHD),特别应该提到的是对外源性基因重组人生长激素(rhGH)治疗常常有抗体产生,临床疗效欠佳的IGHD IA型;同时,GH基因调控异常也可引起GHD与POUIFI(Pit-1)或PROPI位点突变有关,表现为伴有其它垂体激素缺乏的复合性垂体激素缺乏症(CPHD)。尤其是转录因子Pit-1,它对胚胎期发育及GH,催乳素(PRL),促甲状腺素(TSH)的基因表达起重要作用;另外,生长激素释放激素(GHRHR)基因变异因垂体对GHRHR刺激无反应,也可导致GHD。
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分子影像学的研究和进展
过去的10多年分子生物学有了很大的发展,也对各个医学学科产生了重大影响.基因治疗的需要使得一些基因学家思考如何在活体(in vivo)监控外源性基因的表达.他们开始求助于影像学设备,如正电子发射体层成像(positron emission tomography, PET)[1]、MRI[2,3]和光学成像技术[4,5]等.将分子生物学的技术和现代医学影像学相结合产生了分子影像学这门新的边缘学科.过去的几年间,分子影像学有了较大的发展,利用PET、MRI和光学成像技术已可以在动物模型中发现转基因的表达[1]、胚胎的发育[3]、追踪单个细胞的运动[2],以及发现微小的肿瘤[4,5]等.我国学者也向这一领域做了积极的尝试[6].笔者就近年来分子影像学的研究和进展综述如下.
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生长抑制因子家族基因编码蛋白在DNA修复和细胞凋亡中的作用
多种内源性、外源性基因毒性因子均可造成DNA损伤,并由此启动DNA修复过程、乃至引起应激诱导的成熟前衰老(stress-induced premature senescence,SIPS)和凋亡.在DNA损伤之初,细胞试图修复损伤的DNA,但是当DNA损伤程度严重、范围广泛或已经影响了DNA代谢时,细胞将产生一系列生物调控信号触发不同机制,共同抑制细胞增殖并促进细胞发生凋亡,防止异常的遗传信息传递给子代细胞,以维持基因组的稳定.近来发现,生长抑制因子(inhibitor of growth,ING)家族基因编码蛋白在上述过程中发挥重要调控作用.笔者对这方面的研究进展进行简要综述.
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成年神经干细胞的内在潜力
各种实验研究表明神经干细胞-神经元和神经胶质自我更新的祖细胞已能从胚胎和成年哺乳动物中枢神经系统分离培养[1].成人脑中的神经元祖细胞也已被识别,分离和培养的方法也已确立[2].它们可在培养中克隆增殖,为移植提供可更新材料;也可作为基因工程的理想载体,经基因转移表达神经递质、神经营养因子和代谢酶等外源性基因.但更直接的、更有效的治疗措施是充分调动干细胞的内在潜力,在体内诱导其增殖、神经元化、修复中枢神经系统功能.
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siRNA抗乙型肝炎病毒研究进展
现有的抗乙肝病毒药物如α-干扰素和核苷类似物药物,若长期应用会引起病毒变异,许多学者都在探索新的抗乙肝病毒途径.小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)的发现受到科学界的广泛重视,其介导的序列特异性基因沉默可有效抑制内源性、外源性基因的表达[1].目前,应用RNA干扰(RNA interference,RNAi)治疗肿瘤、艾滋病和肝炎等方面已经取得了重大进展.
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人VEGF165基因在狗骨髓基质细胞中的表达
目的:检测转染pcDNA3-hVEGFi65狗骨髓基质细胞的VEGF165mRNA表达.方法:用脂质体介导转染狗骨髓基质细胞,用免疫组化及RT-PCR检测VEGF mRNA的表达.结果:重组质粒pcDNA3-hVEGFi65转染骨髓基质细胞后,免疫组化及RT-PCR检测有VEGF mRNA的表达.结论:采用脂质体介导的方法可将hVEGFi65基因转染至狗骨髓基质细胞并表达外源性基因.
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杆状病毒介导的GFP基因转染兔髓核组织的离体研究
杆状病毒是一个极具应用前景的基因治疗载体[1-4].我们采用机械组织分离法进行髓核组织块的培养,以探讨Ac/CMV/GFP转染组织块中髓核细胞的效率及外源性基因的表达水平.
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外源性基因在新鲜同种带瓣大动脉中的表达
本实验旨在探讨新鲜同种带瓣大动脉转基因的可行性及植入后外源性基因表达时限和表达量的差异,为防止同种带瓣大动脉的退变进行转基因治疗奠定基础.一、材料与方法1.腺病毒载体:本组所用重组腺病毒(Ad5CMVLacZ)滴度为1×109 pfu/ml,携带有报告基因LacZ,能表达半乳糖苷酶,此酶可通过免疫组织化学染色进行鉴定.每个要转染重组腺病毒的同种带瓣血管须用半乳糖苷酶300 μl.
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体细胞核移植技术进展
转基因动物的研究和生产是动物胚胎工程中诱人和有发展前景的课题之一.早期用受精卵原核内注射外源基因和利用精子作为载体将外源基因导入受精卵的方法,其缺点是整合效率低,而且很难实现定点整合,出生的转基因动物外源性基因的表达也不稳定[1].著名的多丽羊的诞生使体细胞核移植技术成为一种新的生产转基因动物的方法.
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外源性基因经乳腺导管注射在大鼠乳腺组织中表达的机制研究
目的 研究外源性基因经乳腺导管注射在乳腺组织中表达的机制.方法 依据乳腺发育时期的不同(即9周龄未孕、妊娠7 d、妊娠12 d、妊娠18 d、产后7 d、产后14 d)将36只SD大鼠分为6个实验组(6只/组),以绿色荧光蛋白(GFP)高效表达质粒pCE-29与脂质体混合后,经乳腺管导入各组大鼠第5对乳腺.48 h后取材冰冻切片,荧光显微镜下观察各组GFP的表达情况,如有表达则对该张冰冻切片行HE染色,前后图像对比以确定GFP表达位置.另取不同发育时期正常大鼠乳腺组织制作石蜡切片,HE染色.结果 pCE-29质粒由乳头管导入后,实验组中妊娠12 d组和产后7 d组中各有2只有GFP表达,图像对比后确定GFP是在乳腺腺泡细胞中表达;石蜡切片HE染色后观察大鼠乳腺组织,在从妊娠初始到产后的发生变化过程中,在妊娠12d和产后7d时处于分裂期的腺细胞较多,而其他时期处于分裂期的腺细胞较少.结论 在妊娠12 d和产后7 d这两个时期,外源性基因经乳腺管注射可以转入腺泡上皮细胞而得到表达.表达的机制可能是在妊娠期及分娩后,由于体内激素作用,乳腺干细胞在以上两个时期不断分化,启动腺细胞分裂增殖,分裂期的腺细胞进行DNA复制,因此可能接受外源性基因的机率大.本实验为外源性基因经乳腺管注射在动物乳腺的表达提供了重要的研究资料.
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乳链菌表达系统的构建及其鉴定
目的构建可以在乳链菌表达外源性基因的系统.方法采用基因拼接方法拼装含有P59启动子、USP45蛋白信号肽及多克隆位点的基因序列,并将其连入质粒pBluescript Ⅱ SK(+)以形成重组质粒pBS-PU,PCR扩增USP45终止子并连接至质粒pBS-PU构建可将外源性基因分泌表达于菌体外的质粒pNBC1000,PCR扩增M6基因随后连接至pNBC1000构建可将外源性基因分泌表达于菌体外及锚定表达于细胞壁的质粒pNBC2000.通过将增强绿色荧光蛋白(EGFP)基因连接至质粒pNBC2000,激光共聚焦显微镜下观察含有pNBC2000-EGFP质粒及对照质粒的细菌,验证EGFP定位表达情况.结果所构建的表达系统可以表达EGFP基因.结论通过基因拼接方法成功构建了乳链菌表达系统,其可将外源性基因分泌表达于菌体外.
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在体周围神经直接转基因的实验研究
目的探讨将外源性基因直接转染入在体周围神经并得以表达的可行性.方法构建含有大肠杆菌β-半乳糖苷酶结构基因(lacZ基因)的PCMVβ质粒.对照组行兔坐骨神经内注射PBS溶液,实验组注射PCMVβ质粒溶液.术后分期分批取出注射部位的神经组织,进行β-半乳糖苷酶活性检测及应用5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷的β-半乳糖苷酶组织化学染色.结果对照组术后各期注射部位神经组织中均未检测到β-半乳糖苷酶活性,β-半乳糖苷酶组织化学染色呈阴性.实验组术后各期注射部位神经组织中均可检测到β-半乳糖苷酶活性,β-半乳糖苷酶组织化学染色呈阳性.结论外源性基因可直接转染入在体周围神经并得以表达.