天津大学科研团队发现精准控制基因组重排方法
5月22日,天津大学元英进教授带领的合成生物学研究团队在《自然·通讯》期刊同期发表三篇研究长文,介绍了精确控制基因组重排技术等一系列研究成果。该成果填补了基因组结构变异的技术空白,提高了细胞工厂的生产效率,加速了微生物的进化和生物学知识的发现。这是继人工合成酵母染色体打破非生命物质和生命物质界限后,中国科学家在“设计生命、再造生命、重塑生命”进程中的又一重大技术进展,开启了合成生物学研究中基因组重排这一全新研究领域。 在生命科学领域,遗传变异是生物进化的源泉,在复杂的基因组结构变异层面的人工构建技术存在挑战。天津大学科研团队正是瞄准这一难题,研究出能够精准控制基因组重排的方法,使作为研究对象的微生物——酵母菌,在有限时间内产生几何级增长的基因组变异,驱动其快速进化。他们还开创多种方法使变异后的酵母菌株具备稳定的生物活性,并作为细胞工厂来高效率产出β—胡萝卜素。 酿酒酵母是生物学研究中的模式真核单细胞生物。元英进教授表示:......阅读全文
基因组重排的定义
基因组重排将重组的对象从单个基因扩展到整个基因组,可以在更为广泛的范围内对菌种的目的性状进行优化组合。
基因组重排的原理
1998年Maxygen公司的Stemmer等人提出了一种新的分子育种方法——全基因组重排技术,这种技术是分子定向进化在全基因组水平上的延伸,它将重组的对象从单个基因扩展到整个基因组-,因此可以在更为广泛的范围内对菌种的目的性状进行优化组合。基因组重排技术主要在传统诱变的基础上与原生质体融合相结合进
基因组重排的定义
基因组重排将重组的对象从单个基因扩展到整个基因组,可以在更为广泛的范围内对菌种的目的性状进行优化组合。
基因组重排的应用介绍
基因组重排技术结合了传统诱变技术和细胞融合技术,是一项对整个微生物基因组重排的新型育种技术。基因组重排技术通过多亲本原生质体递归融合,可以使工程菌快速获得多样复杂优良表型,并且无须了解其基因组学、代谢组学等具体背景。介绍了基因组重排技术的过程及应用,展现了基因组重排技术的优点,并给出了基因组重排技术
基因组重排的应用优势
微生物是生产氨基酸、抗生素、抗病毒剂和酶制剂等生物制品的重要来源。因此,如何提高微生物的产量或是增加其抗性一直以来是微生物育种的中心话题。Stemmer等在1994年率先提出DNA重排技术,该技术是一种体外定向进化分子的方法,在一定程度上模仿生物体自然进化过程中减数分裂期等位基因间的DNA片段交换。
基因组重排的重组类型
基因重组是指一个基因的DNA序列是由两个或两个以上的亲本DNA组合起来的。基因重组是遗传的基本现象,病毒、原核生物和真核生物都存在基因重组现象。减数分裂可能发生基因重组。基因重组的特点是双DNA链间进行物质交换。真核生物,重组发生在减数分裂期同源染色体的非姊妹染色单体间,细菌可发生在转化或转导过程中
基因组重排技术的特点介绍
基因组重排技术结合了传统诱变技术和细胞融合技术,是一项对整个微生物基因组重排的新型育种技术。基因组重排技术通过多亲本原生质体递归融合,可以使工程菌快速获得多样复杂优良表型,并且无须了解其基因组学、代谢组学等具体背景。介绍了基因组重排技术的过程及应用,展现了基因组重排技术的优点,并给出了基因组重排技术
基因组重排的重组过程
二阶体中的两条染色单体在相应的位点发生断裂,断裂的两端成“十”字形重接,产生新的染色单体。每一条新染色单体之间的接点的一端包含来自一条染色单体的物质,另一端包含另一条染色单体的物质。发生重组的必须条件是两条DNA链的互补性。每条染色单体包含一条长的双链DNA,发生重组的断裂位点依赖于位点附近碱基的互
基因组重排的定义和发生节点
基因是一个包含必要的信息,在可控制的方式生产功能的RNA产物的核酸段。它们包含这个产品是在什么条件下发号施令的监管区域,转录区域发号施令RNA的产品序列,和/或其他功能序列。身体发育和生物体的表型可以想到作为一个相互交融的基因与环境的产品,可以继承的单位和基因。主要发生在减数第一次分裂前期的交叉互换
基因组重排的重组方法介绍
基因组重排技术大致的过程可分为突变体库的构建、原生质体融合与融合子筛选、递归原生质体融合三个基本环节。首先需要对常规的菌种进行传统诱变从而建立突变体库,诱变的方式有紫外诱变、X射线诱变、化学诱变剂诱变等,其诱变依然有其不定向性。因此要在此基础上筛选拥有较优良性状的菌株构建突变体库。接下来是原生质体的
Cell:单分子测序揭示惊人的基因组重排
科学家们发现,生活在池塘里的单细胞生物Oxytricha trifallax有一种非凡的能力,它们能在交配时将DNA打碎并快速重排这些片段。这项研究发表在上一期的Cell杂志上。 Oxytricha的基因重排是一个非常精密的过程,“这是大自然早期一种的复杂化尝试,”文章的资深作者,Prince
Cell:单分子测序揭示惊人的基因组重排
科学家们发现,生活在池塘里的单细胞生物Oxytricha trifallax有一种非凡的能力,它们能在交配时将DNA打碎并快速重排这些片段。这项研究发表在上一期的Cell杂志上。 Oxytricha的基因重排是一个非常精密的过程,“这是大自然早期一种的复杂化尝试,”文章的资深作者,Prince
酵母菌基因组DNA的提取实验
基本方案 实验材料 酵母菌 试剂、试剂盒
酵母菌基因组DNA的提取实验
实验材料 酵母菌试剂、试剂盒 SE缓冲液山梨醇EDTA溶菌酶PVP蛋白酶K缓冲液 Tris仪器、耗材 高速冷冻离心机台式离心机恒温水浴低温冰箱冷冻真空干燥器取液器电泳仪水平电泳槽紫外观测仪实验步骤 1. 1.5 ml 对数生长期细菌细胞。2. 离心,12 000 rpm,1-2 min。3.
方法三:酵母菌基因组DNA的提取
方法三:酵母菌基因组DNA的提取一:仪器:同方法一二:试剂:SE缓冲液(1M山梨醇,0.1MEDTA pH7.5);溶菌酶(50mg/ml);20%PVP;蛋白酶K缓冲液(10mM Tris pH7.6 0.5% SDS 1mM EDTA);其余同前三:操作 1.5ml 对数生长期细菌细胞
揭示eccDNA新功能—驱动神经母细胞瘤基因组重排
在刚刚过去不到一个月的时间,染色体外环状DNA(eccDNA)重大科研成果相继刊登上Nature、Cell、Nature Genetics等重量级期刊,这无疑将eccDNA推向21世纪20年代科学研究的风口浪尖,吸引无数科学工作者的眼球。前期报道表明eccDNA能导致原癌基因扩增,极大地促进肿瘤
酵母菌基因组转座子的诱变实验
基本方案 小载体聚合酶链反应 mTn诱变基因产物的表位标记 实验方法原理 实验材料
酵母菌基因组转座子的诱变实验
实验方法原理 实验材料 诱变转座子基因组文库质粒DNA试剂、试剂盒 10×TE缓冲液 pH 8.0无菌 E. coli tets kans (如 DH5c×)14 cm的LB培养基平板培养基中加入3 mg mL的四环素和40μg mL的卡那霉素LB培养基丙三醇无菌NotⅠ非限制性内切核酸酶及
天津大学科研团队发现精准控制基因组重排方法
5月22日,天津大学元英进教授带领的合成生物学研究团队在《自然·通讯》期刊同期发表三篇研究长文,介绍了精确控制基因组重排技术等一系列研究成果。该成果填补了基因组结构变异的技术空白,提高了细胞工厂的生产效率,加速了微生物的进化和生物学知识的发现。这是继人工合成酵母染色体打破非生命物质和生命物质界限
我国科学家在环形染色体重排研究方面取得突破进展
近日,《自然·通讯》(Nature Communications)杂志在线发表了我国科学家的研究论文 “Ring Synthetic Chromosome V SCRaMbLE”,证实了人工合成环形染色体在基因型和表型上的连续进化能力,显示与天然线性染色体相比,人工环形染色体具有更复杂的重排变化
Nature-Genetics-揭示eccDNA功能—驱动神经母细胞瘤基因组重排
在刚刚过去不到一个月的时间,染色体外环状DNA(eccDNA)重大科研成果相继刊登上Nature、Cell、Nature Genetics等重量级期刊,这无疑将eccDNA推向21世纪20年代科学研究的风口浪尖,吸引无数科学工作者的眼球。前期报道表明eccDNA能导致原癌基因扩增,极大地促进肿瘤
酵母菌基因组DNA的提取实验——基本方案
实验材料酵母菌试剂、试剂盒SE缓冲液山梨醇EDTA溶菌酶PVP蛋白酶K缓冲液Tris仪器、耗材高速冷冻离心机台式离心机恒温水浴低温冰箱冷冻真空干燥器取液器电泳仪水平电泳槽紫外观测仪实验步骤1. 1.5 ml 对数生长期细菌细胞。2. 离心,12 000 rpm,1-2 min。3. 沉淀。4
麦氏重排
麦氏重排(McLafferty rearrangement)是对质谱分析中离子的重排反应提出的经验规则,于1956年由美国质谱学家麦克拉弗蒂(F.W.Mclafferty) 提出。 重排机理 当有机化合物含有不饱和基团(如C=O、C=N、C=S、C=C),且与不饱和基团相连的γ 碳上有氢原子
抗体基因重排
抗体的L链是由C、V、J三个基因簇编码的,H链由C、V、D、J四个基因簇编码的。V是编码可变区,有300个种类;D编码高变区,有15 ~ 20个种类;J编码连接V、C的结合区,有4~5个种类;C编码恒定区,仅有一种。这些外显子通过多种多样的重排,所合成出的肽链,还要再进一步进行L和H链组合,这样
天大化学再造酵母走向应用-自然通讯-研究长文同期发表
本站讯 2018年5月22日,天津大学元英进教授带领的合成生物学研究团队在《自然通讯》期刊同期发表三篇研究长文,文中介绍了精确控制基因组重排技术等一系列研究成果。该成果填补了基因组结构变异的技术空白,提高了细胞工厂的生产效率,加速了微生物的进化和生物学知识的发现。这是继人工合成酵母染色体打破非生
Cell:非吸烟肺癌的基因组重排早于癌症确诊前30年
在一项新的研究中,来自韩国科学技术高级研究院(KAIST)和首尔大学等研究机构的研究人员发现早在童年和青春期发生的灾难性基因组重排可导致非吸烟者在晚年患上肺癌。这一发现发有助于解释一些与非吸烟有关的肺癌是如何产生的。相关研究结果近期发表在Cell期刊上,论文标题为“Tracing Oncogen
我国学者在合成型基因组重排领域取得重大突破
图1.精确控制合成型单倍体和二倍体酵母基因组重排图2.体外DNA重排图3.杂合二倍体与跨物种基因组重排 在国家自然科学基金项目(项目编号:21750001,21621004)等资助下,天津大学元英进教授带领的合成生物学研究团队开发了一系列原创的基因组重排技术和策略,
麦氏重排的机理和常见重排有哪些
麦氏重排(McLafferty rearrangement)是对质谱分析中离子的重排反应提出的经验规则,于1956年由美国质谱学家麦克拉弗蒂(F.W.Mclafferty) 提出。 当有机化合物含有不饱和基团(如C=O、C=N、C=S、C=C),且与不饱和基团相连的γ 碳上有氢原子时,γ 氢原
天津大学研究成果填补基因组结构变异的技术空白
天津大学元英进教授带领的合成生物学研究团队在《自然通讯》期刊同期发表《精确控制合成型单倍体和二倍体酵母基因组重排》《体外DNA重排》《杂合二倍体与跨物种基因组重排》三篇研究长文,文中介绍了精确控制基因组重排技术等一系列研究成果。该成果填补了基因组结构变异的技术空白,提高了细胞工厂的生产效率,加
基因组研究揭示复杂染色体重排或为子宫平滑肌瘤主因
子宫平滑肌瘤是一种良性肿瘤,但影响着数百万女性的健康。对其分子机理的深入理解可为这种肿瘤的预防和治疗提供线索。芬兰肿瘤学会的Miika Mehine等人对此进行了研究,他们发现,一种与染色体破碎重组(Chromothripsis)很类似的复杂染色体重排是许多子宫平滑肌瘤染色体异常的主要原因。