全球研究人员致力于创造首个合成真核生物基因组

10年前,当遗传学家Ronald Davis首次提出,他的同事正在尝试创造人工酵母染色体,并将其放入活细胞时,Jef Boeke并没有太多想法。Davis就职于美国加州斯坦福大学医学院,是一个有远见的人。他提出,实验室酵母是当时合成生物学领域的下一个发展方向。不过,Boeke并不理解复制自然界已有的物质意义何在,而且设计与合成含1250万个碱基的基因组的任务如此繁重,甚至不可能实现。当时,Boeke在 2004年于西雅图召开的一个酵母遗传学会议上听到Davis的讲话,他“一直在思考到底为什么要这样做”。 意义何在 时过境迁,最近刚到纽约大学Langone医学中心就职的Boeke和同事已经完成了首个完整的合成酵母染色体,并正试图将几个染色体进行整合,这多亏了DNA制作技术的进步以及全球的合作者团队(主要是大学生)。 其他研究人员早已合成了一种细菌的全部基因组,但是酵母基因的工作更为复杂。如果......阅读全文

酵母人工染色体标记基因的介绍

  在 YAC载体中最常用的是 pYAC4 。由于酵母的染色体是线状的,因此其在工作状态也是线状的。但是,为了方便制备YAC载体, YAC 载体以环状的方式存在,并增加了普通大肠杆菌质粒载体的复制元件和选择标记,以便保存和增殖。  1、复制元件  YAC 载体的复制元件是其核心组成成分,其在酵母中复

基因探针合成的注意事项

  ①合成探针的长短,一般在20~50个核苷酸之间。合成过长成本高,且易出现聚合酶合成错误,杂交时间长,合成太短则特异性下降。  ②碱基组成G-C应含40%~60%,一种碱基连续重复不超过4个,以免非特异性杂交产生。  ③探针自身序列内应无互补区域,以免产生“发夹”结构,影响杂交。总之,一个好的探针

全基因能合成多长的片段?

全基因合成理论上没有长度限制。但是由于克隆技术,载体容量等因素存在,一般全基因合成长度不超过10kb。

基因探针合成的注意事项

  ①合成探针的长短,一般在20~50个核苷酸之间。合成过长成本高,且易出现聚合酶合成错误,杂交时间长,合成太短则特异性下降。  ②碱基组成G-C应含40%~60%,一种碱基连续重复不超过4个,以免非特异性杂交产生。  ③探针自身序列内应无互补区域,以免产生“发夹”结构,影响杂交。总之,一个好的探针

简述芋螺毒素的基因合成

  芋螺毒素是基因直接表达的产物,现代基因工程技术也促进了芋螺毒素的研究与开发。在研究芋螺毒素基因的结构和生物合成过程,寻找新芋螺毒素基因,研究其分子遗传学机制,蛋白质折叠机制方面有重要的应用,且已取得了较快的进展。构建芋螺毒素cDNA文库,从中筛选新芋螺毒素基因已成为研究新芋螺毒素及其分子特征的重

全基因合成的步骤是什么?

全基因合成包括:设计合成引物;PCR拼接序列;克隆到载体;测序验证。

染色体水平冬瓜参考基因组发布

近日,广东省农业科学院蔬菜研究所发布了染色体水平冬瓜参考基因组。相关研究发表于Scientific Data,广东省农业科学院蔬菜研究所副研究员罗文龙和副研究员闫晋强为该论文共同第一作者,广东省农业科学院蔬菜研究所研究员江彪为通讯作者。广东省农业科学院蔬菜研究所于2019年对黑皮大冬瓜B227进行基

权威期刊:Y染色体基因丢失新见解

  根据国际权威期刊《Genome Biology》近期发表的一项研究表明,一些基因已从人类和其他哺乳动物的Y染色体上丢失。这项研究表明,必需的Y基因被营救并转移到其他染色体上,该研究还确定了男性不育一个潜在的重要遗传因素。  Y染色体要比X染色体小很多,已经失去了几乎所有的640个基因,它曾与X染

权威期刊:Y染色体基因丢失新见解

根据国际权威期刊《Genome Biology》近期发表的一项研究表明,一些基因已从人类和其他哺乳动物的Y染色体上丢失。这项研究表明,必需的Y基因被营救并转移到其他染色体上,该研究还确定了男性不育一个潜在的重要遗传因素。   Y染色体要比X染色体小很多,已经失去了几乎所有的64

如何检测是否有基因或染色体突变

1 如果是染色体畸变,你可以用正常细胞的染色体与药物处理过的细胞的染色体对照进行检查,大致确定好事那个染色体后用FISH技术来检测染色体2 如果是基因发生了点突变,首先要明确是那个基因会有发生突变的趋势,采用SSCP(单链构象多态性)确定是否发生有突变,然后用测序法验证3 如果已知该药物所导致的突变

权威期刊:Y染色体基因丢失新见解

  根据国际权威期刊《Genome Biology》近期发表的一项研究表明,一些基因已从人类和其他哺乳动物的Y染色体上丢失。这项研究表明,必需的Y基因被营救并转移到其他染色体上,该研究还确定了男性不育一个潜在的重要遗传因素。  Y染色体要比X染色体小很多,已经失去了几乎所有的640个基因,它曾与X染

测定基因在染色体上位置的方法

证明基因在染色体上的科学家是摩尔根,现代分子生物学采用的测定基因在染色体上位置的方法是荧光分子标记法,通过荧光分子显示,就可以知道基因在染色体上的位置.

世界首例!真核生物全部染色体人工合成被实现

  11月8日,由美国、中国、英国、新加坡、澳大利亚等国合作的“人工合成酵母基因组计划(Sc2.0 Project)”最新研究成果在世界顶级期刊《Cell》及其子刊发布,此次成果发布标志着世界首个真核生物全部染色体的从头设计与合成正式完成,合成生物学领域的科学里程碑项目取得重大进展,为未来合成基因组

合成“基因开关”能调控植物遗传特性

美国科罗拉多州立大学团队成功合成出一种“基因开关”,首次实现了灵活地开启或关闭成熟植物中的关键遗传特性。该成果发表在最新美国化学会旗下的《ACS合成生物学》杂志上,为未来按需设计的智能农业打下基础。这项研究由跨学科团队完成,是合成生物学领域具有里程碑意义的重要进展。团队通过设计和构建新的DNA片段,

全基因合成和PCR克隆特点对比?

PCR克隆需要提取表达基因的组织或细胞的RNA,反转录为cDNA,再从cDNA扩增出目的基因。获得的目的基因不大容易做序列上的修改,任何突变体都必须通过后续的突变步骤得到。密码子优化就更不可能了。PCR克隆的另一个重大局限是对表达丰度低的基因、表达时间极短的基因等特殊基因难以成功克隆。比较而言,全基

全基因合成需要多长时间?

 对于500bp以下的片段,平均合成周期是10个工作日。500-1000bp的片段,平均合成周期是12个工作日。更长的片段每增加1kb,平均需要的时间增加7个工作日。

玉米籽粒油分合成关键基因破解

  中国农业大学教授李建生及其合作者,首次在全基因组水平上对玉米籽粒油分的遗传基础进行了深入解析。相关成果日前在线发表于《自然―遗传学》杂志。   玉米是我国第一大粮食作物。油分是玉米籽粒最重要的营养成分之一,其能量密度和价值显著高于淀粉。普通玉米中油分含量一般为4%,经过人工不断选育后的高油玉米

关于基因的化学合成的介绍

  1、基因片段的全化学合成  首先合成一个基因的所有片段,相邻的片段间有4—6个碱基的重叠互补,退火后,用T4DNA连接酶将各片段以磷酸二酯键的共价键形式连接成一个完整的基因。  2、基因的化学—酶促合成  不需要合成完整基因的所有寡核苷酸片段,而是合成其中一些片段,相邻的3'-末端有一短

多肽合成药物的基因重组技术

基因的表达包括相应的mRNA合成( 转录) 和蛋白质合成( 翻译) , 在微生物体内进行外来基因的蛋白质生物合成依赖于微生物遗传物质和编码目标蛋白的重组DNA片段。具体步骤如下: 第1步,从供体中分离出编码蛋白的DNA片段; 第2步,将DNA分子插入到表达载体上; 第3步,将载体转染到宿主体

原位合成的基因芯片制备技术

生物芯片制备中材料的固定方式主要包括原位合成法和点样法两种,点样法又分为接触式点样法和非接触式点样法。原位合成法主要用于基因芯片的制备,点样法可用于基因芯片和蛋白质芯片的制备。细胞芯片主要是通过细胞本身的贴壁生长来完成固定。组织芯片通过一些黏性溶剂(如石蜡)使组织切片固定在载体上。某些微流体芯片不需

新技术:双通道基因合成控制平台

  《Molecular Systems Biology》报道了一篇来自莱斯大学的生物工程师们的最新研究成果——新版本的“生物功能发生器和生物示波器(biofunction generator and bioscilloscope,BGB)”。这是一个光遗传基因控制平台,将允许科学家们在单细胞内同时

“蚕姑娘”性染色体基因组密码破解

  7月8日,西南大学教授代方银团队首次获得了家蚕W染色体完整基因组序列,并揭示了鳞翅目昆虫W染色体起源与进化新机制。相关研究成果近日发表于期刊《科学进展》。  家蚕性别的决定机制一直受到科学界关注。以家蚕为代表的鳞翅目昆虫性染色体在昆虫界独树一帜。不同于大多数昆虫性染色体组为XX/XY系统,其性染

染色体核型分析与基因芯片的区别

  检测条件不同  核型分析需要新鲜的“活细胞”,需要细胞培养,若细胞培养失败,则检测失败,并且细胞生长周期比较长,因此核型分析的报告周期比较长。  基因芯片检测对象为DNA,不需要细胞培养,成功率高,报告周期短。  检测分辨率不同  芯片依赖其密布的探针,检测染色体上对应位点的信号,来判断同一染色

研究发布碧凤蝶染色体水平基因组

  蝴蝶因其丰富的形态多样性,自达尔文时代就作为研究物种适应性进化的重要类群之一,近几年更被认为是研究形态遗传、进化和发育的理想模型,已成为发育生物学、进化生物学、种群遗传学、保护生物学和生态学等研究领域的重要模式生物之一。凤蝶科是具有重要进化地位的蝴蝶支系,其丰富的色彩和形态等多样性是昆虫生态与进

染色体级别的银杏参考基因组公开

银杏果实 曹福亮供图  作为裸子植物银杏纲唯一的孑遗物种,银杏不仅具有特殊的科学研究价值,而且具有重要的应用价值。  近日,南京林业大学联合中国农业科学院农业基因组研究所在《自然—植物》在线发表了染色体级别的银杏参考基因组,是目前已发表的组装质量最高的裸子植物参考基因组。  论文共同通讯作者、中国工

染色体核型分析与基因芯片的区别

  检测条件不同  核型分析需要新鲜的“活细胞”,需要细胞培养,若细胞培养失败,则检测失败,并且细胞生长周期比较长,因此核型分析的报告周期比较长。  基因芯片检测对象为DNA,不需要细胞培养,成功率高,报告周期短。  检测分辨率不同  芯片依赖其密布的探针,检测染色体上对应位点的信号,来判断同一染色

癌基因的关键——染色体外环状DNA(eccDNA)

实验方法:环状DNA-seq, RNA-seq(云序生物提供以上服务)1. ecDNA是环状结构为了了解ecDNA的结构,作者通过环状DNA-seq(云序生物提供以上服务)方法研究了三种人类癌细胞系和来自于TCGA的临床肿瘤样品。通过这种方法检测到了GBM39细胞中的圆形扩增子游离于染色体之外,并且

“蚕姑娘”性染色体基因组密码破解

7月8日,记者从西南大学获悉,该校教授代方银团队首次获得了家蚕W染色体完整基因组序列,并揭示了鳞翅目昆虫W染色体起源与进化新机制。相关研究成果近日发表于期刊《科学进展》。家蚕性别的决定机制一直受到科学界关注。以家蚕为代表的鳞翅目昆虫性染色体在昆虫界独树一帜。不同于大多数昆虫性染色体组为XX/XY系统

Chem-Soc-Rev综述酿酒酵母染色体人工合成的技术和方法

  DNA测序技术的迅猛发展,使得我们可以比以往任何时候都更加方便地“阅读”生物体的遗传编码序列,但是很多复杂生命信息很难单纯通过DNA测序获知,如果能够人工合成染色体,实现DNA认知从“阅读时代”到“书写时代”的转变,将有助于对复杂生命现象的理解。近日Chem Soc Rev杂志刊登了天津大学元英

染色体病单基因病多基因病和体细胞遗传病

遗传病可分为染色体病、单基因病、多基因病和体细胞遗传病。近年,随着遗传病研究的日渐深入,还发现有些遗传病的发病机制是由于线粒体基因突变,并随线粒体传递,呈细胞质遗传。1.染色体病由于染色体的结构和数目异常而导致的遗传性疾病称为染色体病(chromosomedis order)。迄今已知的染色