研究开发出植物高效精准大片段DNA操纵及染色体编辑技术
基因组结构变异(SV)是植物遗传多样性的重要来源,也是基因组进化和优异农艺性状形成的重要驱动力。因此,探究如何高效精准地操纵植物基因组结构变异对植物性状改良和农业生物育种具有重要意义。目前,基于CRISPR/Cas的基因组编辑技术在植物性状改良中得到广泛应用。而这些技术的编辑尺度大部分情况下局限于少数几个核苷酸的替换、删除和插入。尽管CRISPR/Cas9结合双sgRNAs能够在植物中实现基因组大片段DNA的删除和倒位等操纵,但效率较低。同时,由于该策略依赖于DNA双链断裂(DSBs)产生,编辑产物常常引入较多非预期的编辑,甚至导致复杂的染色体重排。因此,开发不依赖于DSBs、高效且精准的植物大片段DNA和染色体操纵技术,对植物遗传改良具有重要意义,是植物染色体工程和生物育种技术创新的迫切需求。近日,中国科学院遗传与发育生物学研究所王延鹏研究组与中国农业大学小麦研究中心科研人员合作,开发了高效且精准的植物基因组大片段DNA操纵技......阅读全文
冲击试验机的分类及安全操纵规程
冲击试验机的分类及安全操纵规程冲击试验机分为手动摆锤式冲击试验机,半自动冲击试验机,非金属冲击试验机等。它是一种能瞬时测定和记录材料在受冲击过程中的特性曲线的一种新型冲击试验机。通过更换摆锤和试样底座,可实现简支梁和悬臂梁两种形式的试验。它通过检测角位移信号送给计算机进行数据处理,度高。目录•冲击试
扫描隧道显微镜(STM)怎样操纵原子
用STM进行单原子操纵主要包括三个部分,即单原子的移动,提取和放置。使用STM进行单原子操纵的较为普遍的方法是在STM针尖和样品表面之间施加一适当幅值和宽度的电压脉冲,一般为数伏电压和数十毫秒宽度。由于针尖和样品表面之间的距离非常接近,仅为0.3-1.0nm。因此在电压脉冲的作用下,将
阿拉伯糖操纵子的调控
当Glu和Ara都存在时,C本底转录,产生少量的C蛋白,结合于araO1(-106~-144),使RNA聚酶不能结合araPC,使araC的转录受到阻遏。当有Ara存在,而没有Glu时,Ara可作为糖源。此时Ara和少量的C蛋白结合形成了诱导型的C蛋白—Cind,它作为正调控因子结合于araI,促进
科学家用磁场操纵藻类机器人
几十年来,工程师们一直在努力打造能够在人体内部运送药物或进行手术的医疗机器人——这在1966年的科幻电影《奇异之旅》中并没有多么神奇。 现在,通过对磁信号的响应,科学家已经能够操纵螺旋藻——一种微小的植物和食物补充剂——从人体中穿过。这种生物混合机器人有朝一日可以将药物运送到身体的特定部位,从
关于乳糖操纵子的基因分类介绍
法国巴斯德研究所著名的科学家Jacob和Monod在实验的基础上于1961年建立了乳糖操纵子学说。 大肠杆菌乳糖操纵子包括4类基因: ①结构基因,能通过转录、翻译使细胞产生一定的酶系统和结构蛋白,这是与生物性状的发育和表型直接相关的基因。乳糖操纵子包含3个结构基因:lacZ、lacY、lac
色氨酸操纵子的调控作用途径
Trp合成途径较漫长,消耗大量能量和前体物,如丝氨酸、PRPP、谷氨酰氨等,是细胞内最昂贵的代谢途径之一,因此受到严格调控,其中色氨酸操纵子发挥着关键作用。调控作用主要有三种方式:阻遏作用、弱化作用以及终产物Trp 对合成酶的反馈抑制作用。阻遏作用trp操纵子转录起始的调控是通过阻遏蛋白实现的。产生
受体操纵钙通道的定义和分布情况
受体操纵钙通道(receptor operated calcium channel,ROC)ROC与细胞膜上受体偶联,当特异性受体激动剂与受体结合后可使ROC直接开放,其开放与膜电压的变化无关。ROC广泛存在于不同组织,参与血小板聚集、血管收缩、一氧化氮(NO)释放、痛觉传导及腺体分泌等生理功能。
核电站操纵员是怎样炼成的?
核反应堆操纵员的培养成本相当于战斗机飞行员的培养成本。大亚湾核电站的首批操纵员,因在国外接受费用昂贵的技术培训而被称为“黄金人”。 核电站反应堆操纵员经过初步选拔,要在4年左右的时间中完成100多门课程的学习,并且通过国家核安全局组织的笔试、口试、实操考核,才能
关于乳糖操纵子的调控机制介绍
调节乳糖催化酶产生的操纵子就称为乳糖操纵子。其调控机制简述如下: 抑制作用:调节基因转录出mRNA,合成阻遏蛋白,因缺少乳糖,阻遏蛋白因其构象能够识别操纵基因并结合到操纵基因上,因此RNA聚合酶就不能与启动基因结合,结构基因也被抑制,结果结构基因不能转录出mRNA,不能翻译酶蛋白。 诱导作用
“手术刀”VS“钢锯”,耶鲁创造更精准高效基因编辑技术
你可以将现有将技术认为是钢锯而此方法是手术刀,能够使我们在真核细胞基因组内多个位点、高效地做精确的遗传修饰。”通讯作者,耶鲁的分子生物学副教授Farren Isaacs形象的说。 现有例如CRISPR/Cas9这样的基因编辑技术,引入遗传修饰通常会打断两股DNA链。有时这些断裂并不是固定的,修
关于检测染色体和染色体组畸变—染色体畸变试验的基本介绍
染色体畸变试验是检测化学物质影响染色体数量和结构的基本方法。在化学物质安全性评价中常选体外CHL细胞染色体畸变、精原细胞染色体畸变试验等检测化学物质对染色体的影响。为了准确观察诱发的畸变频数,本试验收获细胞的时间应尽量提前至大多数细胞处于染毒后第1次有丝分裂时(Tucker,1996)。对于染色
同源重组的原理是什么?
同源重组(Homologous Recombination) 是指发生在非姐妹染色单体(sister chromatid) 之间或同一染色体上含有同源序列的DNA分子之间或分子之内的重新组合。同源重组需要一系列的蛋白质催化,如原核生物细胞内的RecA、RecBCD、RecF、RecO、RecR等
研究表明基因“剪刀”并没那么精准
研究人员一直对CRISPR基因编辑技术作为一种改变基因组的方法持欢迎态度,但一些人警告说,不需要的DNA改变可能会在未察觉的情况下溜进来。 根据7月16日发表于《自然—生物技术》杂志的一篇论文,该工具会导致基因组目标位点附近大量DNA缺失和重组。这样的改变会让实验结果解释混乱,并让设计基于C
SageHLS靶向捕获大片段DNA在测序解析神经精神疾病CNVs结...
SageHLS靶向捕获大片段DNA在测序解析神经精神疾病CNVs结构研究的应用在2020年的美国AGBT(基因组生物学与技术进展)大会上,由斯坦福大学实验室的Alexander Urban和Hanlee Ji主导的一项国际合作项目中,研究人员使用SageHLS超大片段核酸回收系统在结构复杂的人类染色
染色体制备
实验方法原理 固定阻滞于分裂中期的细胞,在低渗液中膨胀,将细胞滴在载玻片上,染色,观察 [ Rothfels and Siminovitch,1958;Rooney and Czepulkowski,1986 ] 。实验材料 D-PBS0.25%胰蛋白酶对数期的培养细胞秋水仙酰胺试剂、试剂盒 低渗溶
染色体制备
实验方法原理 固定阻滞于分裂中期的细胞,在低渗液中膨胀,将细胞滴在载玻片上,染色,观察 [ Rothfels and Siminovitch,1958;Rooney and Czepulkowski,1986 ] 。
染色体制备
实验方法原理固定阻滞于分裂中期的细胞,在低渗液中膨胀,将细胞滴在载玻片上,染色,观察 [ Rothfels and Siminovitch,1958;Rooney and Czepulkowski,1986 ] 。实验材料D-PBS
染色体臂间倒位
所谓臂间倒位(pericentric inversion),是指染色体的长臂和短臂各发生一次断裂,断片倒转180度后重接,从遗传物质的得失角度看,这种结构变化没有遗传物质的丢失,因此具有臂间倒位染色体的个体一般不具有表型效应,被称为臂间倒位的携带者。很多染色体都可以发生臂间倒位,以9号染色体最为常见
染色体臂内倒位
中文名称臂内倒位英文名称paracentric inversion定 义发生在染色体一条臂上不包含着丝粒的倒位。应用学科遗传学(一级学科),细胞遗传学(二级学科)
平衡染色体
中文名称平衡染色体英文名称balance chromosome定 义平衡易位中两个非同源染色体各发生断裂后,互相交换其片段。产生的染色体大多保留了原有基因总数,对基因表达和个体发育一般无严重影响,故称平衡染色体。是由姐妹染色单体交换形成的。应用学科遗传学(一级学科),细胞遗传学(二级学科)
染色体制备
实验方法原理固定阻滞于分裂中期的细胞,在低渗液中膨胀,将细胞滴在载玻片上,染色,观察 [ Rothfels and Siminovitch,1958;Rooney and Czepulkowski,1986 ] 。实验材料D-PBS0.25%胰蛋白酶对数期的培养细胞秋水仙酰胺试剂、试剂盒低渗溶液醋酸
染色体联合
中文名称染色体联合英文名称chromosome association定 义减数分裂时同源染色体间的相互吸引及配对的现象。应用学科遗传学(一级学科),细胞遗传学(二级学科)
等臂染色体
有的具有一个着丝粒,有的具有两个着丝粒。在减数分裂中会发生两臂间的联会,为此,由于形成交叉而使形态发生变化,所以无论是一个着丝粒的或两个着丝粒的等臂染色体都是不稳定的。在体细胞分裂中,具有一个着丝粒的,多数是稳定的,而具有两个着丝粒的则是不稳定的。一般认为,具一个着丝粒的等臂染色体的形成经过三个阶段
染色体制片
实验概要掌握染色体制片的基本程序。实验步骤1. 取对数生长期细胞一个。2. 将培养基换成10mL DMEM(H) 10%FBS 0.1μg/mL秋水仙素的培养基,处理1~2小时。3. 将细胞培养液倒掉,马上加入3~4mL 0.1%胰蛋白酶,并立即摇晃0.5~1min。当在显微镜下看到分裂相细胞脱壁后
染色体制备
一、 人外周血染色体制备 1. 实验原理 人的外周血淋巴细胞培养方法是1960年由Moorhead 提出来的。正常情况下,人外周血小淋巴细胞都处在G1期(或G0期),但在体外给予一定的条件,进行培养,经72 h就可获得大量的有丝分裂细胞。这种取材简易、用血量少的培养方法已被广泛采用。
深挖CRISPR的治疗潜力
CRISPR-Cas9是细菌在漫长的进化史中演化出的重要防御机制。这个监控体系能够根据引导RNA的指示,靶标并降解入侵者的遗传物质。现在,CRISPR-Cas9已经成为了炙手可热的基因组编辑工具。 多伦多病童医院的科学家们对CRISPR-Cas9进行改造,并将其用于基因表达调控。他们成功在杜氏
DNA测序——鸟枪法
实验方法原理"鸟枪法"是一种由生物基因组提取目的基因的方法。首先利用物理方法(如剪切力、超声波等)或酶化学方法(如限制性内切核酸酶)将生物细胞染色体DNA切割成为基因水平的许多片段,继而将这些片段与适当的载体结合,将重组DNA转入受体菌扩增,获得无性繁殖的基因文库,再结合筛选方法,从众多的转化子菌株
食气梭菌大片段基因簇染色体整合表达新技术
2019年1月8日,国际学术期刊Metabolic Engineering 在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所姜卫红研究组题为Phage serine integrase-mediated genome engineering for efficient expre
从同源重组到碱基编辑器-看基因编辑72变
基因编辑尤其是“基因魔剪”CRISPR的新闻报道几乎每天都能见到。仅在3月份,就有两篇引起广泛关注的重磅成果,其一,曾与张峰合作开创“基因魔剪”CRISPR的科技大牛刘如谦(David Liu),利用基因编辑技术研发出给细胞活动拍照的“细胞记录仪”(CAMERA)。正如黑匣子能记录事故发生时的
JMCB:中国科学家应用CRISPR破解基因组“未解之谜”
近日,来自上海交通大学的研究人员在国际学术期刊JMCB发表了一项最新研究进展,他们发现应用CRISPR/Cas9技术可以轻松实现对DNA片段的倒位和重复,对于基因组中存在的大量DNA调控元件和大量基因簇的功能研究具有一定意义。 研究人员指出,人类基因组中包含了几百万个DNA调控元件和大量的基因