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质粒介导的抗生素抗性基因的环境扩散研究

人类病原菌中抗生素抗性水平的升高给全球人类的健康带来了巨大的威胁。由于可用药物不能有效杀死耐药性致病菌,全球每年约70万人死于耐药菌感染。除了临床环境,土壤中检测到的抗生素抗性基因的多样性和丰度也在不断攀升。 与以往环境领域所关注的重金属、有机污染物等不同,抗生素抗性基因这一新型污染物不仅能在宿主细菌中伴随细菌增殖而增加丰度,还会通过基因突变和基因水平转移增加多样性、宿主范围及丰度。质粒接合是基因水平转移的三大机制之一,其所携带的全部基因在接合过程中复制增加,使原宿主及受体都拥有这些基因,因此在推动抗生素抗性基因的环境扩散乃至病原菌扩散中起着重要作用。 在国家科技攻关项目和国家自然科学基金项目等的资助下,中国科学院城市环境研究所朱永官研究团队借助荧光蛋白基因标记追踪了携带抗性基因的广宿主质粒RP4及其宿主细菌Pseudomonas putida KT2442在土壤原位环境中的动态变化。长达75天的土壤培养试验中,荧光基因......阅读全文

Pro-AG 为什么它的工作效率超过CRISPR百倍?

  美国加州大学圣地亚哥分校研究团队16日在《自然·通讯》上发表论文称,他们开发出一种新型基因驱动系统Pro-AG,能有效灭活赋予细菌抗生素抗性的基因,其效率比使用CRISPR系统对照方法高百倍。图片来源于网络  抗生素的广泛使用导致了环境中抗生素耐药性细菌的流行。有证据表明,这些环境中的抗生素耐药

质粒转化大肠杆菌

该实验主要有两个用途:1.重组质粒的鉴定。当质粒的重组或其它载体重组后,通常会发生质粒的重组失败,包括质粒的自身环化。因而要求进行筛选,把重组成功的质粒找出来。在目前常用的质粒和其它载体中含有相应的抗生素抗性基因,一旦重组成功,质粒环化(包括自身环化),抗生素抗性基因表达,被转化的大肠杆菌便具备抗相

分子生物学常用实验技术(page 1)

第一章质粒DNA 的分离、纯化和鉴定 第二章DNA 酶切及凝胶电泳 第三章大肠杆菌感受态细胞的制备和转化 第四章RNA 的提取和cDNA 合成 第五章重组质粒的连接、转化及筛选 第六章基因组DNA 的提取 第七章RFLP 和RAPD 技术 第八章聚合酶链式反应(PCR)扩增和扩增产物克隆 第九章分

科学家解析病原菌多重耐药性分子机制

  为了应对动物源细菌耐药性的快速传播给畜牧养殖业造成的危害,中国农业科学院哈尔滨兽医研究所动物细菌病研究创新团队,系统研究了细菌在抗生素长期使用下产生耐药性的分子机制,日前取得重要进展,研究成果发表于美国微生物学会近期出版的《抗菌药物和化疗》上。  该项研究揭示了细菌中携带的质粒在不同抗生素使用条

质粒提取的方法和影响因素

质粒是携带外源基因进入细菌中扩增或者表达的重要媒介,这种基因运载工具在基因工程中具有极广泛的应用价值,质粒提取是分子生物学最常见的实验之一。目前质粒提取实验大多借助试剂盒来完成,那么关于质粒提取的原理,您的了解足够深入吗? 目前,质粒提取试剂盒最常用的方法是碱裂解法。碱裂解法原理:根据共价闭合环状D

快速 PCR 定点突变实验

            实验方法原理 这种 PCR-SDM 方法的要点包括如下几个方面。1. 使用的模板浓度有所增加,这样就可以减少循环数,因此减少了非特异产物扩增的可能性。2. 加入了 Taq Ext

快速 PCR 定点突变实验

这种 PCR-SDM 方法的要点包括如下几个方面。1. 使用的模板浓度有所增加,这样就可以减少循环数,因此减少了非特异产物扩增的可能性。2. 加入了 Taq Extender, 扩增较长的 PCR 产物时产量和可靠性都有所提高。3. 使用 Dpm I 限制性内切酶,降低了母本分子的数量。4

快速 PCR 定点突变实验

试剂、试剂盒 ATPdNTP 溶液SDM 缓冲液Taq DNA 聚合酶克隆化的 Pfu DNA 聚合酶Taq Extender PCR 添加剂Dpn I 限制性内切酶T4 DNA 连接酶模板 DNAdsDNA 质粒LB 琼脂平板仪器、耗材 FALCON 2059 管子或替代物热循环仪水浴或适当的加热

质粒提取的原理与常见问题

现在较常用的质粒提取方法有三种:碱裂解法、煮沸法和去污剂裂解法,前两种方法较为剧烈,适用于较小的质粒(<15Kb),而去污剂裂解法则比较温合,一般用于分子量较大的质粒(>15Kb)。 碱裂解法是一种广泛使用的制备质粒DNA的方法。其原理为:染色体DNA远远大于质粒DNA,染色体DNA为线状

一文盘点12月CRISPR/Cas最新研究进展

  基因组编辑技术CRISPR/Cas9被《科学》杂志列为2013年年度十大科技进展之一,受到人们的高度重视。CRISPR是规律间隔性成簇短回文重复序列的简称,Cas是CRISPR相关蛋白的简称。CRISPR/Cas最初是在细菌体内发现的,是细菌用来识别和摧毁抗噬菌体和其他病原体入侵的防御系统。  

常见微生物菌种衰退原因及预防

微生物长期受到外界的影响,遗传性状必然发生某些变异。正是由于变异的存在才使得生物向前进化。然而由于突变的存在,菌种在培养或保藏过程中,可能会出现某些优良生产性状的劣化、遗传标记丢失、典型特征改变等现象,称为菌种衰退。比如苏云金芽孢杆菌由于菌种衰退,导致其新生的菌体芽孢和伴孢晶体都比较小;保藏的沙门氏

常见微生物菌种衰退原因及预防

   微生物长期受到外界的影响,遗传性状必然发生某些变异。正是由于变异的存在才使得生物向前进化。然而由于突变的存在,菌种在培养或保藏过程中,可能会出现某些优良生产性状的劣化、遗传标记丢失、典型特征改变等现象,称为菌种衰退。比如苏云金芽孢杆菌由于菌种衰退,导致其新生的菌体芽孢和伴孢晶体都比较小;保藏的

抗生素耐受基因肆虐全球,人类最后的防线或许不保

  粘菌素被称为抗生素界“最后一道防线”,几乎对所有的革兰氏阴性杆菌有灭杀作用。早在上世纪50年代,粘菌素就开始使用,由于其对肾脏的毒害作用而被叫停,但在农业养殖业中仍被广泛应用,中国就是最大使用国之一。  本文转自DeepTech深科技  近年来,抗生素滥用、耐药菌株一直是医学界的热门话题,就在上

过去五年来最令人害怕的五种抗生素耐药性细菌

  每年有近100万人死于无法用常见抗生素治疗的细菌感染。这很可怕,因为现在我们没有这些抗生素的替代品。  当细菌以阻止抗生素起作用的方式改变时,就会发生抗生素耐药性。被称为抗性机制的细菌变化有不同的形式,可以在不同的细菌之间共享,从而解决问题。  抗生素耐药性可能使我们回到一个甚至简单的割伤和擦伤

基因克隆的四大要素(Four Elements for Gene Cloning)

一、受体细胞 :受体细胞的选择是否合适将关系到能否表达,特别是高效表达。首先要注意不同的表达载体与受体细胞的关系,即原核表达载体适合原核细胞,真核载体则适合真核细胞,而农杆菌仅适用于植物细胞。即使大肠杆菌质粒,也应注意选择合适的菌种。例如,当用含有T7 噬菌体启动子的载体表达外源基因时,由于T7

细菌如何获得抗生素耐药性

  一项新的研究发现揭示了抗生素耐药性是如何能在抗生素存在的时候在细菌细胞间传播的,而这些抗生素理应能阻止细菌生长。这些结果揭示,先前对药物敏感的细菌能够在长时间接触抗生素时存活下来以表达其刚刚获得的耐药基因,进而有效地让它们不受抗生素的影响。  这一过程的基础机制——包括一个在几乎所有细菌中都被发

分子克隆技术(质粒DNA和DNA插入片段的制备、连接反应...-2

PCR引物决定PCR的特异性,引物的设计就显得尤为重要。下面以已知DNA序列设计引物为例介绍设计引物应考虑的几个方面:1、GC比值:众所周知,碱基对中的GC之间有三条氢键,AT之间有两条氢键,GC和AT在引物序列中的合理比例是设定PCR中退火温度的重要依据。通常在一个引物中GC和AT各半即可。2、长

体外DNA重组技术-6

六、重组质粒的转化【实验目的】学习和掌握感受态细胞的制备方法和转化实验的基本操作。【实验原理】将重组质粒转入大肠杆菌的过程称为转化。转化所用的大肠杆菌需要用物理或化学方法特殊处理,使重组DNA分子容易进入细胞内,被处理后易于接纳DNA分子的细胞称作感受态细胞。下面介绍感受态细胞的制备。【实验试剂与器

研究揭示喹诺酮抗性蛋白介导的细菌耐药机制

  细菌抗生素耐药性是预防传染病的重大威胁,通常是由质粒转移或基因突变引起的。当细菌暴露于抗生素环境中会通过提高细菌的突变率筛选出适应抗生素环境的基因突变,结果导致临床环境中耐药菌株的出现。质粒驱动抗生素抗性基因的水平转移,引发细菌耐药性的产生。此外,质粒和细菌染色体之间的相互作用会影响抗生素抗性的

分子克隆技术(质粒DNA和DNA插入片段的制备、连接反应...-1

克隆(Clone)是指通过无性繁殖过程所产生的与亲代完全相同的子代群体。分子克隆(Molecular Cloning)是指由一个祖先分子复制生成的和祖先分子完全相同的分子群,发生在基因水平上的分子克隆称基因克隆(DNA克隆)。其基本原理是:将编码某一多肽或蛋白质的基因(外源基因)组装到细菌质粒(

一种新药可破坏细菌耐药性

  澳大利亚昆士兰大学领导的一项新研究发现,一种原本为阿尔茨海默病研发的药物可以破坏细菌对抗生素的耐药性,为解决细菌耐药性这一日益严峻的公共卫生问题提供了新思路。  细菌耐药性问题已经成为全球公共卫生领域最大威胁之一。据世界卫生组织估算,这一问题如果得不到妥善解决,到2050年每年将导致全球约100

临床检验技术发展及其在耐药基因检测中的应用进展

刘晓燕 (公安县人民医院检验科,湖北公安434300)王 红 (湖北中医药大学医学检验与技术学院,湖北武汉430065)[关键词] 临床检验技术;耐药基因;分子生物学技术一份准确全面的医学检验报告是医生做出准确诊断与制定正确治疗方案必不可少的依据。因此,临床医学检验是一门极其重要的医学学科

质粒提取实验方法

导论质粒DNA的小量制备质粒DNA的大量制备质粒DNA的纯化一、导论    已经提出过许多方法用于从细菌中提纯质粒DNA, 这些方法都含有以下3个步骤:细菌培养物的生长。细菌的收获和裂解质粒DNA的纯化。(一)细菌培养物的生长  从琼脂平板上挑取一个单菌落,接种到培养物中(有含有行当抗生素

分子克隆常用载体(质粒、单链丝状噬菌体和噬粒)

DNA 片段的克隆需要合适的载体,载体或是质粒,或是噬菌体,或是病毒,通常大多经过人工改造[地的。作为载体必须具备两条件:一是该载体在细胞内必须能自主复制,即必须具备复制原点;二是该载体必须具备适合的酶切位点,且这些酶切位点不在复制原点区域内。以上两条,保证了载体的可繁殖性和可利用性。为了便于获

真核表达文库的构建与筛选实验

            实验材料 宿主细胞 质粒或λ噬菌体表达载体 包装提取物 电转化感受态大肠杆菌

分子克隆的常用载体介绍

DNA片段的克隆需要合适的载体,载体或是质粒,或是噬菌体,或是病毒,通常大多经过人工改造[地的。作为载体必须具备两条件:一是该载体在细胞内必须能自主复制,即必须具备复制原点;二是该载体必须具备适合的酶切位点,且这些酶切位点不在复制原点区域内。以上两条,保证了载体的可繁殖性和可利用性。为了便于获得阳隆

质粒提取

一、导论已经提出过许多方法用于从细菌中提纯质粒DNA,这些方法都含有以下3个步骤:细菌培养物的生长。细菌的收获和裂解质粒DNA的纯化。(一)细菌培养物的生长从琼脂平板上挑取一个单菌落,接种到培养物中(有含有行当抗生素的液体培养基中生长),然后从中纯化质粒,质粒的提纯几乎总是如此。现在使用的许多质粒载

DNA重组技术-2

 感受态细胞的制备(一)制备新鲜或冷冻的大肠杆菌感受态细胞  下述操作方案是由Hanahan(1983)提供的,所制备的大肠杆菌DHl、DH5和MM249感受态细胞培养物能使每微克超螺旋DNA以≥5x108转化菌落的频率进行转化,其他大多数大肠杆菌菌株的最高转化率大约只有前述菌株的1/10

原核表达之宿主菌株选择指南

在原核蛋白表达过程中,选择构建一个合适原核表达体系需要综合考虑3大因素:表达载体、宿主菌株、表达诱导条件,以获得最满意的表达效果。事实上,在平时的实验中,最容易被忽视的就是宿主菌的选择——多数人会直接选择自己实验室曾经用过的表达菌株,或者是载体配套的菌株,而不去追究原因——即使表达结果不佳,大多在表

质粒 DNA 的转化实验

实验方法原理 转化活性是检测质粒生物活性的重要指标,在基因克隆技术中,转化(transformation)是特指以质粒 DNA 或以它为载体构建的重组质粒 DNA(包括人工染色体)导入细胞的过程, 是一种常用的基本实验技术。 该过程的关键是受体细胞的遗传学特性及其所处的生理状态,用于转化的受