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热量限制可延长灵长类动物的寿命
热量限制(caloric restriction,CR)是指在提供生物体必要的营养成分,保证生物体不发生营养不良的前提下,限制其每日摄取的总热量.自McCay等于1935年首次报道CR可以延长大鼠寿命至今70余年间,大量实验结果表明CR是除遗传操作以外有效的延长寿命的方法,已经成为研究衰老机制及干预措施的重要模型,并且已有不少研究探索如何应用CR来研究人类的衰老机制及干预措施.
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演化算法在T波终点检测中的应用
T波偏移量是QT间期离散度分析中难、重要的测量.而T波终点是测量T偏移量的关键.虽然T波终点检测已有多种方法,但是没有一种方法能克服ECG信号变化多样性带来的困难.所以,本文提出应用演化计算求T波终点的方法.在这种方法中,我们把各种与T波终点有关的特征参数进行编码,并把这些编码的整合构成适应函数.用适应函数值大者生存、适应函数值小者淘汰法则选择个体进行遗传操作(繁殖、杂交和变异)以产生更大适应值的后代.这种自组织、自适应演化计算特征,使得算法能自动地跟踪ECG信号的类型,找到T波终点.实验结果表明用这种方法T波终点的误识率大大小于现有的方法.
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基因兴奋剂:炒作与现实
1 基因兴奋剂的概念随着几个实验室啮齿动物的遗传操作可提高肌肉性能的研究结果的发表,运动员使用基因增强剂即通常所说的基因兴奋剂(gene doping)的可能性引起了人们的关注.
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SIRT1在缺血性脑血管病中的作用和机制
脑梗死后的继发性脑损伤是导致病情加重的重要原因,主要包括氧化应激[1-2]、炎症反应[3-4]、细胞凋亡及细胞内钙超载及兴奋性氨基酸毒性作用等,这几种因素之间相互作用、相互影响,构成复杂的调控网络,导致一系列病理性级联反应。
沉默信息调节因子2相关酶1( sirtuin type 1, SIRT1)是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸( nicotinamide adenine dinucleotide ,NAD+)依赖性蛋白脱乙酰酶,隶属于sirtuin家族,由于其在多种生命过程和疾病中的关键作用日益受到人们的关注。 sirtuin家族是从细菌到人类进化过程中高度保守的多效性蛋白质。沉默信息调节因子SIR2( silence information regulator 2,SIR2)是早在酵母菌中发现的组蛋白脱乙酰基酶,后来在哺乳动物机体内发现了7种SIR2的同系物,分别命名为SIRT1~SIRT7,组成了sirtuin家族。其中SIRT1基因与酵母 SIR2同源性高,功能也颇相近。Kaeberlein等[5]首先证明了SIR2与抗衰老相关。热量控制(caloric restriction,CR)是除遗传操作以外强有力的延缓衰老的方法, CR可以提高从酵母到灵长类有机体的寿命,而这一过程需要SIR 2的参与[6-7]。因SIRT1与SIR2高度同源,故SIRT1是调节生物生命周期的调节因子。 SIRT1通过对组蛋白以及转录因子p53、核因子-κB及FOXO等脱乙酰基作用,在细胞分化、凋亡、衰老、代谢调控、转录调节、信号转导、生理节律及氧化应激等多种重要的生物学过程中发挥重要作用。随着对SIRT1的深入研究,发现SIRT1在多种中枢神经系统急性及慢性疾病发挥神经保护作用[6],本文就其在缺血性脑血管病中的作用进行概述。 -
秀丽线虫衰老的遗传调控机制
秀丽线虫生命周期短,衰老表型较为明显,遗传操作灵活便利,是一种理想的衰老研究模式生物.自1988年第一株线虫长寿突变体age-1产生以来,秀丽线虫迅速成为衰老研究的首要模式生物[1].
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斑马鱼:肾脏发育与疾病研究的理想模式生物
斑马鱼(zebrafish)为小型热带鱼类,具有世代周期短(2~3 个月)、产卵量大、形体较小(成体仅长3~4 cm)的特点,尤其是卵子体外受精,胚胎发育速度快,仅需2.5 d就可发育为幼鱼.此外,斑马鱼的精子还可通过冷冻来保存,而且胚体完全透明,胚胎发育过程可以直接观察使得发育异常的突变体很容易被识别,这就给遗传操作和人工诱变提供了极为有利的条件.尤为重要的是,斑马鱼还具有和人类相似的基因结构和调节模式[1].因此,斑马鱼成为遗传学家和胚胎发育学家的一种理想模式生物,并已被广泛用于神经和心血管发育,以及免疫、肿瘤、基因功能和药物筛选等研究领域[2].近年来,斑马鱼已受到肾脏病学家的重视,其肾脏结构非常简单,有望成为肾脏发育与疾病研究的理想生物.
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RNA干涉(RNAi)及其应用
基因沉默(gene silencing)是指生物体内的特定基因由于种种原因不表达的遗传现象,它有两方面的功能:一方面,它是生物遗传操作创造新的遗传修饰生物(genetically modified organisms)的障碍;另一方面,它是植物抵御外来核酸入侵(如病毒)的一种反应,为植物抗病毒的遗传育种提供了具有实用价值的策略[1].近年来,不同的研究领域和生物中发现了许多新的使基因关闭或者沉默的类型,并赋予其不同的名称:植物中称为RNA共抑制(co-suppression)[2],真菌中叫RNA压制(RNA quelling)[3],动物中则为RNA干涉(RNA interference,RNAi)[4].
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新磷氮霉素A生产菌Streptomyces auratus AGR0001的遗传操作研究
目的 建立新磷氮霉素A产生菌金黄色链霉菌AGR0001(Streptomyces auratus AGR0001)的遗传操作体系,为阐明其生物合成的调控和后修饰机制,并通过遗传改造提高其产量和获得更多的新化合物奠定基础,同时可为其它链霉菌的遗传操作研究提供新的参考.方法 筛选了S.auratus AGR0001生长、产孢的佳培养基,检测了其对11种不同抗生素的敏感性,探索了将外源DNA导入该菌的适方法.结果 ISP4和MS培养基分别是S.auratus AGR0001的佳产孢和生长培养基;该菌对壮观霉素等7种抗生素敏感,对氨苄和羧苄西林具有抗性,对萘啶酮酸和阿伯拉霉素在低浓度有抗性,而在高浓度敏感;使用PEG介导的原生质体转化、电转菌丝体、接合转移等方法均能将外源DNA导入S.auratus AGR0001中.利用接合转移将携带透明颤菌血红蛋白基因vhb(Vtreoscilla hemoglobin)的自杀型质粒pSET152导入S.auratus AGR0001中并整合至其染色体上进行表达,提高了发酵液的抗真菌活性.结论 建立了S.auratus AGR0001的遗传操作体系.
关键词: 金黄色链霉菌AGR0001 新磷氮霉素 遗传操作 -
胚胎干细胞分离与克隆相关技术的研究近况
胚胎干细胞(Embryonic Stem Cells,ES细胞)是从着床前囊胚内细胞团(Inner Cell Mass,ICM)或早期胚胎原始生殖细胞(Primordial Germ Cells,PGCs)分离克隆出来的一类未分化的全能性(多能性)干细胞.ES细胞具有以下特性:①全能性.ES细胞具有能发育为构成机体的任何一种不同细胞类型的潜力.②无限扩增.理论上,ES具有无限扩增的特性.ES细胞在体外适宜条件下,能在未分化状态下无限增殖,这为ES细胞的研究和应用提供了用之不竭的细胞来源.③可操作性.在体外,可以对ES细胞进行遗传操作选择,如导入异源原因、报告基因或标志基因,导入额外的原有基因使之过度表达(增加功能),诱导某个基因突变,基因打靶等.理论上,ES细胞经遗传操作选择后一般仍能保持其无限扩增和发育全能性(或多能性).